四、教学设计题

　　13.[参考答案](1)给自行车打完气后打气筒会发热;从滑梯上滑下屁股会发热;钻木取火。

　　(2)师：同学们，现如今我们的生活离不开各种各样的能量，比如大家出门坐汽车，汽车跑起来需要什么能量?

　　生：机械能。

　　师：那这种机械能从哪里来的呢?

　　生：通过发动机烧油给的。

　　师：没错，汽车要想跑得快，必须要有一个好的发动机，那大家知不知道发动机烧油产生了什么能量?

　　生：内能。

　　师：但是汽车确实要机械能.但是我们产生了内能。

　　生：内能转化为机械能。

　　师：内能真的可以转化为机械能吗?我们不妨用一个实验验证一下。下面老师将试管装满水，然后用木塞塞住，最后用酒精灯加热试管，大家仔细观察。

　　生：木塞被弹开了。

　　师：木塞被弹开说明了什么，谁能从能量角度解释一下。

　　生：给水加热，使试管内的内能增加，木塞被弹开时内能转换为机械能。

　　师：很好，这位同学总结得非常到位，就是说内能可以转化为机械能，那大家仔细回想一下，在生活中还有没有这种内能转化为机械能的例子。

　　生：烧水的时候水烧开了会顶开壶盖。

　　师：没错，这个实验是不是就是这样的模型。那回到刚刚的问题，发动机到底是不是将内能转化为了机械能呢，我们一起来研究一下。

　　14.[参考答案]

　　(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化;物质从液态变成固态的过程叫凝固。

　　(2)教学设计如下：[设计理念]

　　从生活走向物理，从物理走向社会。从生活中的现象引入熔化和凝固概念，通过实验探究熔化和凝固的特点，总结规律，及时引导学生走向社会，了解熔化和凝固的应用。在合作探究过程中，引导学生充分认识固体熔化时的特点，并培养学生的动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。

　　在教学中应用视频等多媒体手段，让学生感受生活中的物态变化，激发学生对科学的好奇心和求知欲.培养学生探究未知世界的科学素养和科学精神。

　　[教学目标]知识与技能

　　(1)能区别物质的气态、液态和固态三种形态，能描述这三种物态的基本特征。

　　(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。

　　过程与方法

　　(1)通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。

　　(2)了解有没有固定的温度是区别晶体和非晶体的一种方法。

　　(3)通过探究活动，了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

　　情感态度与价值观

　　通过教学活动.提高对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。[重点难点]

　　1.让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律。

　　2.让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。

　　[教学仪器]

　　铁架台、酒精灯、石棉网、大烧杯、温水、大试管、粉末萘、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。[教学模式]实验探究模式

　　[教学课时]1课时[教学过程]

　　(一)新课引入

　　教师讲述：我们在小学学习过物质存在的三种状态：固态、液态和气态。但是物质的状态不是一成不变的。

　　动画展示：铁矿石在高炉中熔化为铁水，从高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。

　　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，冰从它们那里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。

　　点明课题：科学上把物质从固态变成液态的过程叫熔化，如冰变水。从液态变成固态的过程叫凝固，如水结成冰。

　　动画展示：正在喷发的火山。(让学生用以上的结论分析火山喷发的现象)

　　引出问题：物质熔化和凝固需要什么条件?不同物质熔化和凝固的规律一样吗?

　　设计意图：新课程标准强调通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。本课设计中用多媒体的方式引入大量的生活物理，从这些感性素材中概括出物理概念，有利于培养学生“初步的收集信息和处理信息”的能力，也有利于体现“从生活走向物理”的新课程理念。

　　(二)进行新课

　　第一部分：探究固体熔化时温度的变化规律。

　　提出问题：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，这时温度可能也是不断上升的。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，交待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)介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法。

　　(3)第1小组探究萘熔化时温度的变化规律，要求从68℃开始计时，实验员每隔1分钟报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，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。实验员每隔1分钟报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。

　　动画展示：如何用图象法分析所收集的数据。

　　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。

　　第二部分：认识熔点和凝固点。

　　对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。

　　得出结论：(1)一类固体有确定的熔化温度叫晶体。如各种金属、冰、海波等。另一类固体没有确定的熔化温度叫非晶体，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。

　　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。

　　设计意图：这是初中物理中第一次用图象的方法来表示物理过程，教师应通过班级讨论的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图象法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法，为今后使用图象法学习物理打好基础。

　　第三部分：认识熔化吸热、凝固放热。

　　归纳总结：晶体与非晶体熔化时都要吸收热量。

　　逆向思维：从冰吸热可熔化咸水，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。

　　联系生活：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。保护菜不被冻坏。

　　前沿科技：现在人们研制出一种聚乙烯材料，在150C～400C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。

　　设计意图：新课程标准强调通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯。本部分从设计上启发学生应用逆向思维的方式学习.并紧密的联系前沿科技，使学生关心科学技术的新进展和新思想，了解自然界事物的相互联系，逐步树立科学的世界观。

　　(三)课堂小结基本概念：

　　(1)熔化：物质由固态变成液态的过程。

　　(2)凝固：物质由液态变成固态的过程。

　　(3)晶体：有一定熔化温度的固体。

　　(4)熔点：晶体熔化时的温度。

　　(5)非晶体：没有一定熔化温度的固体。

　　(6)凝固点：晶体凝固时的温度。

　　基本规律：

　　(1)晶体熔化的条件：一是温度到达熔点，二是继续吸热。

　　(2)同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。

　　(3)熔化吸热、凝固放热。基本技能：

　　(1)酒精灯、温度计的使用技能。

　　(2)组装垂直组合实验器材的技能。基本方法：

　　利用实验数据绘制图象来分析问题的方法。

　　(四)板书设计

　　熔化和凝固

　　一、熔化和凝固的概念：

　　1.熔化：物质由固态变成液态的过程。

　　2.凝固：物质由液态变成固态的过程。

　　二、探究固体熔化时温度的变化规律：

　　1.茶在熔化的过程中继续吸收热量，温度保持不变。

　　2.松香在熔化过程中继续吸收热量，温度逐渐上升。

　　3.认识固体熔化曲线。

　　三、熔点和凝固点：

　　1.晶体：有一定熔化温度的固体。

　　2.熔点：晶体熔化时的温度.

　　3.非晶体：没有一定熔化温度的固体。

　　4.凝固点：晶体凝固时的温度。

　　5.同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。

　　四、熔化吸热、凝固放热：

　　任何物质熔化都要吸收热量，凝固都要放出热量。

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