升华和凝华公开课一等奖教案Word文档下载推荐.docx
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碘受热(颜色由黑变紫,碘由固态变成气态)和遇冷(颜色由紫变浅,逐渐变黑,瓶壁上有细小发亮的晶粒形成,无液体流下)后状态变化情况。
分析论证得出结论:
固体与气体之间可以直接转化。
探究点二升华和凝华
1.师生归纳总结:
(板书)
升华:
物质由固态直接变成气态的过程叫升华。
凝华:
物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
2.学生思考并交流讨论:
升华过程需要吸热还是放热?
凝华过程需要吸热还是放热?
可用实验演示:
教师要引导学生设计实验证明自己的猜想。
为使现象明显,教师用酒精灯加热烧瓶中的碘。
(1)微微加热,紫色蒸气出现后进行观察。
提出问题引导学生思考:
紫色蒸气是从哪里来的?
(2)移开酒精灯,紫色蒸气逐渐减少而消失,酒精灯加热,紫色蒸气又重新出现,蒸气上升而消失。
提问:
紫色蒸气的产生是放热所致,还是吸热所致?
蒸气上升消失到哪里?
(3)移开酒精灯待蒸气消失后,取下烧瓶,让学生看烧瓶底部,有一层碘的晶体。
这层紫色物质是什么?
是从哪里来的?
为什么会产生这层物质?
学生交流结果,处理信息:
实验结果表明,碘可以由固态直接变成气态,此时要加热;
也可以由气态直接变成固态,此时没有加热,而是对外放热。
学生讨论并归纳总结:
升华过程需要吸热;
凝华过程需要放热。
升华和凝华是互逆过程。
3.知识迁移,学会运用
学生举例,交流
让学生举出日常生活或自然现象中有关升华和凝华的现象,师生、生生共同交流,统一看法,对学生的举例、积极
参与给予鼓励,同时教育学生要注意观察日常生活中的霜、冰花、旧灯泡内壁上的黑色物质,分别判断出属于什么物态变化。
(如雪、冰雹的形成,冰冻衣服也会干,积雪未熔化,但一天比一天少,卫生球逐渐变小、消失、有气味等)
(1)升华现象:
①冬天,冰冻的衣服也能晾干;
②卫生球变小;
③用久了的灯丝变细。
(2)凝华现象:
①冰棒表面的“白粉”;
②寒冬的夜晚,窗户玻璃内表面上的冰花;
③用久了的灯泡变黑(先升华后凝华)。
【多媒体展示】用干冰人工降雨的过程。
具体过程:
干冰进入云层,就很快升华成气体,并从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,于是高空中的水蒸气液化成小水珠,这些小水珠逐渐变大就形成雨落了下来。
让学生解释人工降雨,教师作出评价并统一观点,这里干冰到雨经历了三个物态变化的过程,一是干冰的升华降温;
二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶;
三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越结越大,小水珠的重力大于上升气流产生的浮力时,水珠下落到地面就形成雨。
指出干冰易升华吸热还可用来:
①给食品降温,②在舞台上制造“白雾”等。
舞台“白雾”:
舞台上喷撒的干冰升华需从周围空气中吸收大量的热,从而使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,这些小水滴悬浮在空中就形成了我们看到的所谓“白雾”。
广泛用于舞台、剧场、影视、庆典等制作放“烟”效果。
制冷防腐:
当用火车运载鲜鱼时,它就守卫在鲜鱼的旁边,起制冷防腐的作用。
干冰外表像冰,可作为防腐剂,它比冰优越得多。
干冰熔化时不会像冰那样变成液体,它全部升华,四周干干净净。
干冰冷却的温度比冰低得多,而且干冰升华后产生的二氧化碳气体,能抑制细菌的繁殖生长。
常见的自然现象
提出问题:
自然界中雾、露、云、霜、雪、雹是常见的自然现象,那么它们是怎么形成的?
讨论交流:
学生分组思考,讨论。
三、板书设计
第4节 升华和凝华
四、教学反思
升华和凝华是物态变化中的一组现象,与前面学习的四种现象一起构成完整的物态变化体系。
尽管升华和凝华现象并不少见,但不易被学生注意,而且气体不易看见,难以直接观察
到。
本节课的设计力求从生活和实验出发,利用学生的感性认识和直接经验,辅以多媒体课件呈现一些不太常见的现象,为学生创设了多种多样的情境,实验激趣,问题驱动,充分让学生观察、实践、思考、动口,充分调动学生的学习积极性,能够让学生学得轻松愉快,不同程度的学生都得到了提高。
第2节熔化和凝固
1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3.了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力,实验能力和分析概括能力.
指导学生通过对实验的观察,分析概括,总结出固体熔化时温度变化的规律,并用图象表示出来.
教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪
一、导入新课
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例:
铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;
低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;
不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流:
还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗?
引导归纳:
随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活:
把水放入冰箱的冷冻室里,水就会变成冰;
把冰加入饮料中,冰从饮料中吸收热量就变成了水。
点燃的生日蜡烛的火焰旁边,固态的蜡不断地变成液态的蜡,一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。
路桥施工人员把固态的沥青加热成液态,再把液态的沥青浇在路面上,很快又变成固态。
探究点一物态变化
活动体验:
(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?
学生操作实验,回答观察到的现象:
蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象?
学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎
样的变化?
归纳总结:
1.物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。
如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2.物质各种状态之间的变化叫物态变化。
探究点二熔化和凝固
1.概念归纳
(1)熔化:
物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
例如:
冰熔化为水、蜡烛熔化
为烛液等。
(2)凝固:
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山
岩。
例子:
说出下列物态变化名称
(1)冰棒化成水:
熔化
(2)钢水浇铸成火车轮:
凝固
(3)把废塑料回收再制成塑料产品:
先熔化再凝固
出示固体海波和蜡,提出问题:
它们怎样才会变成液态?
在熔化过程中,它们的温度有什么变化?
学生思考:
熔化和凝固是在什么条件下发生的?
熔化和凝固的过程有什么特点?
不同物质熔化和凝固的规律一样吗?
2.探究固体熔化时温度的变化规律
物质熔化时需要什么条件呢?
不同物质在由固态变成液态的熔化过程中,温度的变化规律相同吗?
猜想假设:
熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量,这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材:
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
介绍实验装置,如图所示,强调酒精灯和温度计的用法
进行实验:
(1)四个同学为一组,选出一名同学作为组长,负责本组探究性学习,教师课前要对组长进行指导,交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项,确保实验能顺利进行。
每一组分成两个小组,分别探究两种不同固体的熔化。
(2)组装实验装置:
把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。
往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。
用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔1分钟记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。
(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律,要求从40℃开始计时,每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点;
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律,要求从50℃开始计时,每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求:
要求学生做好观察记录
观察:
(1)对海波及石蜡加热时,温度计的示数变化。
(2)不同温度下它们的状态。
(3)熔化时它们的状态及温度。
记录:
实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
52
55
58
61
62w
63
65
66.5
69
72
74[
83
粘稠状态
学生交流思考:
海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?
分析论证:
各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。
根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估:
回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?
进行论证的根据充分吗?
实验结果可靠吗?
交流合作:
与同学进行交流。
你们的结果和别的小组的结果是不是相同?
如果不同,怎样解释?
设计意图:
固体的熔化和凝固是学生常见现象之一,选择这一内容让学生参与探究,目的是引导学生在学习物理知识的同时,体验科学探究的全过程,
学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。
有利于体现“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的新课程理念。
探究点三熔点和凝固点
对比研究:
分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流,思考:
(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?
(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?
温度怎样变化?
吸热、放热情况如何?
归纳交流:
从实验现象及描绘出的图象容易看出,
(1)海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48℃,海波开始熔化。
在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度不变,直到完全熔化后,温度才继续上升。
(2)随着不断加热,石蜡的温度升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。
得出结论:
(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体;
如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体;
如松香、沥青、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点;
非晶体没有确定的熔点。
(3)晶体凝固时也有确定的
温度,这个温度叫凝固点。
同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流:
物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫做凝固点;
(2)凝固过程中处于固液共存状态;
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固;
(4)凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线,并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点:
同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展:
让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”,体会不同晶体熔点不同,认识熔点是晶体的一种特性。
同时记住冰的熔点是0℃,钨的熔点最高。
物质
熔点/℃
金刚石
3350
金
1064
冰
钨
3410
银
962
固态水银
-39
纯铁
1535
铝
660
固态酒精
-117
各种钢
1300~1400
铅
327
固体氮
-210
各种铸铁
1200左右
锡
232
固体氢
-259
铜
1083
海波
固体氦
-272
探究点四熔化吸热、凝固放热
晶体和非晶体的熔化特点比较
(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的,晶体熔化时的温度叫熔点。
非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态,非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维:
从冰吸热可熔化成水,水在一定的条件下可变成冰的道理,知道凝固是熔化的逆过程。
让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律:
无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热;
晶体凝固时放出热量,但温度不变,非晶体凝固时放出热量,温度降低。
北方的冬季很冷,为了妥善地保存蔬菜,都在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低,保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技:
现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15~40℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。
把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。
学以致用:
请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
第2节 熔化和凝固
1.固态
液态(熔化和凝固是互逆过程)
2.固体
3.晶体熔化条件
同时具备
4.晶体凝固条件
熔化和凝固是热学中比较重要的课,要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的,熔化、凝固是两个能相互转化的过程,晶体和非晶体性质间的不同,还要学会作熔化曲线和凝固曲线。
学生在做探究实验时有一定的困难,教师应加大对实验整个过程的引导,可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程,本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律,这样就可为下面讨论节省大量时间。
教学时应特别重视对图象的分析,帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。
根据数据我们会画出一幅曲线图,然后让学生对海波曲线图分析,学生很容易会发现海波有一个平稳阶段,然后开始学习海波的熔化。