熔点和沸点2.doc

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野 全效学习让课堂教学焕发出生命的活力第一节 科学探究：水的熔点和沸点 教案教学目标 1、通过对水的熔点和沸点的科学探究，熟悉科学探究全过程的各个环节。 2、让学生体验水的三种状态，知道水的三种状态在一定条件下是可以相互转化的。 3、学会对物质进行简单的分类。初步认识常见晶体的熔点和沸点。 4、让学生从科学探究的过程中，感知熔化、汽化现象及其产生的条件。 5、让学生把生活现象和自然现象与物质的熔点或沸点联系起来。养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。重点、难点 重点：水的熔点和沸点的科学探究 难点：熔化和沸腾过程中温度如何变化教学准备 实验器材 教师用：电热壶、冰块、钢勺、水杯、手套 学生用：学生实验两人一组，每组有：铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、烧杯（100ml）、试管、温度计、细线、水 多媒体器材：实物投影仪、云、雪、雨的光盘和图片等资料、自然界的水循环光盘教学设计 引入新课： 水是生命之源，水孕育了自然界的万物生灵，水是大自然对人类的恩赐。水无常形，变化万千，无处不在。冬天河里的冰在天气变暖时熔化，地上的水时间长了会消失，变成水蒸气；天气变冷时，水又会结成冰。形态各异的水告诉我们，水可以在三种状态之间变化，这种变化叫物态变化。现在我们就研究水的三态变化规律。 进行新课 教师活动学生活动说明一 奇妙的水播放水的各种形态的VCD光盘或投影云、雪、雨的图片 问：云、雪、雨本质是自然界的什么物质？这种物质在自然界中还有什么样的存在形态？ 讲述：云、雪、雨它们都是水,只是形态各异罢了。水不仅可以变成云、雪、雨，而且还可以化为露、雾、霜等。今天，我们将走出神话，开始对水进行科学探究。 二 水之旅 水是怎样变化的呢？请同学们观看课本上的“人造雨”实验。安排两名同学进行“人造雨”实验（教师协助学生） 问：实验的结论是什么？ 播放自然界的水循环光盘或投影图片引导学生观看、思考，一段时间后，安排一名同学解释云、雨、雪的形成。 引导学生提出问题：水的三态在什么情况下才可以相互转化呢？三 科学探究：冰的熔点与水的沸点讲解晶体、非晶体的特点 以冰为例讲解熔化、汽化的概念，说明汽化的两种方式：蒸发和沸腾。引导学生提出问题：冰在什么情况下 熔化？水在什么情况下沸腾？在熔化和沸腾过程中，温度如何变化呢？ 问：对提出的问题你有怎样的猜想呢？问：怎样设计实验验证你的猜想呢？ 讲述：温度计的使用，酒精灯的使用和安全规则，实验的安装顺序。 安排学生进行实验。巡回指导 安排学生汇报数据，得出结论 安排学生整理仪器。 四 常见晶体的熔点 对常见固体进行简单的分类，并对非晶 体熔化特点进行介绍 组织学生阅读、比较教材提供的常见晶体的熔点表和沸点表，让学生自由表述自己发现的特点、规律或问题 组织学生观看信息窗，了解影响熔点和 沸点的因素作业：同步学习与探究 九年级上册 P3 6、组织学生进行小结 观看 讨论、交流、回答 听讲 看书 两名同学到讲台完成实验其余同学观看学生思考回答，填写课本空白部分观看、思考、回答、补充 针对云、雨、雪的形成提出各种问题 听讲、思考 听讲、记忆、思考思考、提出问题 猜想制定计划与设计实验观看、使用 实验、记录、观察 汇报、作图、交流记忆，整理仪器听讲、思考阅读、比较，发表自己 发现的特点、规律或题 了解影响熔点、沸点的 因素小结本节内容引导学生说出水在自然界的各种形态是为了培养学生兴趣由学生完成实验，效果更佳尽量少讲将两个概念放到后面，更符合学生的认知规律培养学生发现问题的能力板书设计第十章 从水之旅谈起第一节 科学探究 水的熔点和沸点一、奇妙的水二、水之旅实验结论：水有固态、液态和气态，水的三种状态在一定条件下是可以相互转化的。三、科学探究：冰的熔点与水的沸点 晶体：原子按一定规律排列 固体 非晶体：原子的排列无规则熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化熔点：晶体开始熔化的温度称为熔点汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化汽化有两种方式：蒸发和沸腾沸点：沸腾时的温度叫沸点探究结论：冰在熔化的过程中，温度保持不变，熔点是0；水在沸腾的过程中，温度不变，水的沸点是100四、常见晶体的熔点教学参考1、液体温度计 根据所充液体的不同，液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计。这些液体及其特性如下表所示：液体使用范围/体膨胀系数凝固点/沸点/水银酒精甲苯煤油戊烷357508080801000300200200.000180.001050.001090.000950.0009238.87117.3102230.835778110.6360 液体温度计中的工作液体是用来感觉温度变化的，所以对它有三个要求：一是液体存在的温度范围要宽，也就是说它的凝固点要低，沸点要高；二是体膨胀系数要大；三是液体要纯净，不沾污玻璃，不浸润玻璃。 水银的体膨胀系数虽小，但它的液态存在范围宽；不浸润玻璃（因而毛细管可做得很细，从而补偿了体膨胀系数小的缺点）；在0至200范围内体膨胀与温度成正比，因而能做成等分度刻度；水银容易制的纯净，而且水银导热快。 在标准大气压下，水银的沸点是357，沸点随压强增大而升高。水银温度计中水银柱上方充了气，它的测量范围可提高到750。水银温度计测不了38.87以下的温度。为了测更低的温度，必须选用凝固点低的有机液体，如酒精、甲苯等。 有机液体的膨胀系数大，能测量的温度低，如戊烷能测到200。但有机液体容易沾湿玻璃，毛细现象严重，因而毛细管不能做的很细，否则读数很不方便，测量的精度也要降低。此外，有机液体的比热容大，传热慢。尽管如此，它们在低温范围内仍得到了广泛应用。2、温度计的变化001温度是对冷热程度的一种数值表示，温度的测量是热学中的第一个重要问题。.很早以前，人们依靠自身的感觉来判断物体的冷和热（图001），这种方法是极不可靠的。随着社会的发展，人们希望有一种能准确表示物体冷热程度的仪器来适应生产和生活的需要。于是温度计应运而生。该处有图 1603年，意大利物理学家伽利略制成了利用气体体积变化探测温度变化的验温器。它用底部为球状的玻璃管充满空气后倒插在水中，再对球部加热排出部分空气，待管内空气冷却到室温后水上升到管中一定高度，玻璃管内的水位随着周围温度变化而改变，这是世界上第一个测量温度的仪器。“气体温度计”简单而灵活，可以在小范围内反映被测物体的温度。但是，由于水面露在大气中，大气压的变化严重影响温度计的准确性。据史料记载，我国清代初期科学家黄履庄制作的“验冷热器”，能“诊试虚实，分别气候”，可能也是空气温度计的一种。 17世纪中期，有人把气体测温仪中的空气换成水和酒精，在一个相当大的装满水或酒精的玻璃球上连接一根细直玻璃管，利用液体本身的热胀冷缩来指示温度的高低，制成了最早的液体温度计。它不受大气压的影响，又比较灵敏。但是，这种温度计在低温时水会结冰，并使玻璃球破裂，因此不能测低温；若装满酒精，又容易挥发、沸腾，不能测高温。 法国物理学家阿蒙顿用汞代替酒精和水，首先制成了汞温度计。由于汞的体积随温度变化比较明显，又不容易混入灰尘，不需着色，容易观察，是制造温度计的理想液体，至今仍然广泛应用。但这种温度计管口敞开，携带时不能翻倒，而且汞蒸汽有剧毒，致使这种温度计的推广和应用仍然受到影响。 1714年，德国物理学家华伦海特制成了比较完善的温度计。他对装汞的温度计加热，使其汞面上升到管顶的时候封闭玻璃管，汞冷却后下降，管上部成为真空。他将当时在实验室所能得到的最低温度（冰和食盐混合物的温度）定为零度；将纯水的冰点定为32度；沸点定为212度，刻在玻璃管上，用这种温度计可以准确测定常见物体的温度，得到准确的温度示数。这种温度计刻度分得细而均匀，使用方便、安全，很快得到普遍应用。后来这种表示温度的方法被定为“华氏温标”，它的单位叫“华氏度”，用符号“F”表示。在“华氏温标”里，水保持液态的温度范围是180度（与半圆的度数相同），人体温度大约是100度。目前在美国、加拿大和我国的香港地区仍然沿用这种温标。 目前世界上使用最广泛的是“摄氏温标”，还有科学研究中常用的“热力学温标”，将在第十二章作介绍。 在近代科学研究中，人们发现了许多新的物理现象，相应诞生了多种不同用途的温度计来满足研究和使用需要。常见的有：利用缠在一起的两种不同金属热膨胀的差异来移动指针示数的双金属温度计；根据高温物体热辐射强度与温度的关系设计的辐射高温计；根据炽热物体发光的亮度与温度的关系设计的光测高温计；利用导电物质导电性随温度变化的特性和规律作成的精度很高的铂丝温度计；根据热电偶现象制成的灵敏度和准确度高、测量范围大、稳定性好的温差电偶温度计；红外温度计 随着科学技术的发展，新的测温手段将不断产生，测温仪器也会不断完善和更新。3、水的沸点与压强的关系 在一般情况下，液体的沸点随液面上气压增大而升高。水的沸点与压强的数量关系如表中所示：p/105Pa0.9460.9600.9730.9860.9991.0131.0261.0402.0263.0394.052t/98.1198.5098.8899.2699.63100100.4100.71201331434、过热现象水在容器中经长时间沸腾后，继续不停水加热，水温已达到沸点以上，但水并不沸腾，这种现象称为过热现象。这是由于沸腾是在液体内部和器壁上的小气泡周围进行的汽化过程，这些小气泡称为汽化核。长时间沸腾的液体中汽化核逐渐减少，甚至缺少汽化核，沸腾减弱。液体从外界吸收的热大于液体汽化散失的热，使液体温度升高到沸点以上，便产生过热现象。但液体的过热状态并不稳定，稍有搅动或加入少量的水，液体便会立即沸腾，使温度降低到沸点。5、热力学温度 热力学温标是在热力学第二定律的基础上建立起来的最为科学的温标，过去也叫开氏温标或绝对温标。由热力学温标定义的温度叫热力学温度。热力学温度的单位是开尔文，简称开，符号是K。热力学温度是以水的三相点来定义的，规定水的三相点的温度为273.16K。水的三相点是水、水蒸气和冰共存的状态。在标准大气压下，水的冰点实际上是水、冰、空气的一种混合状态，水的冰点的温度是273.15 K，即冰点比水的三相点的