（2025秋季）人教版八年级物理上册3.2 熔化和凝固（教学设计）

人教版八年级（上册）第三章物态变化第2节熔化和凝固（教案）年级八年级授课时间课题第2节熔化和凝固教学目标1.能区别物质的气态、液体和固态三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。2.了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知识解释生活中的现象。3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体之间的区别。4.通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。教材分析1.物态变化、熔化和凝固的概念教材首先指出物质常见的三种状态，然后以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成蒸气等现象为例，让学生认识物质的三种状态，进而给出物态变化的概念和熔化、凝固定义。教学中，对于物质的三种状态的认识，可通过一些具体的事例并结合多媒体，让学生尝试对它们进行分类。再结合生活中冰的熔化过程，通过“冰的熔化需要什么条件，不同物质熔化时温度将会如何变化?”的问题，进入实验“探究固体熔化时温度的变化规律”环节。2.探究固体熔化时温度的变化规律教材将探究海波熔化特点和蜡的熔化实验放在一起进行，让学生在实验活动中，自然地将两者进行对比，可以较为方便地发现它们之间的差异，从而降低引入晶体和非晶体概念的难度。这一探究活动体现了探究实验的几个要素。在“分析与论证”中增加了图象的绘制，目的在于帮助学生通过图象直观地观察到熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。在“评估”和“交流与合作”中提出了明确的要求，如“有没有可能在什么地方出现错误?”“你们的探究结果和别的小组的结果是不是相同?”等，目的在于引起学生积极地深入思考。最后在交流的基础上让学生写出实验报告。教材安排了这一较为完整的探究活动，可以有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问颗的能力，并有助于培养学生严谨的科学态度。在探究过程中应引导学生对固体熔化时温度的变化规律进行猜想，初步设计方案，用实验探究的方法，得出固体熔化时温度的变化规律。海波熔化实验既是教学中的重点，又是难点，教师对其应特别重视。教学器材铁架台、酒精灯、石棉网、大烧杯、温水、大试管、粉末海波、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。多媒体ppt，包含视频：《探究固体熔化时温度的变化规律》、《熔化和凝固的条件》教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课【引入新课】以水的三种状态及其转化为例引入课题。用PPt播放水的三种状态图片：气态（水蒸气）、液态（水）、固态（冰）；进一步播放这三态的转化实例，水结冰、冰熔化水、水沸腾变为水蒸气等，引出物态变化的概念。我们把物质由一种状态变成另一种状态叫做物态变化。这一章，我们来学习几种物态变化的特点。今天学习固态和液态之间的变化。《3.2熔化和凝固》。欣赏图片，知道物质的三种状态及其转化。新课教学一、熔化和凝固1.熔化和凝固【给出概念】①熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化。②凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固。【启发学生列举】生活中熔化、凝固的实例。熔化的实例：冰化成水、点燃的蜡烛熔化、雪糕熔化等。凝固的实例：水结冰、蜡烛油凝固、食品放入冰柜中冷冻等。【提问】同学们经常看到冰熔化成水、蜡烛点燃熔化为液态的现象，那么蜡烛的熔化和冰的熔化过程中温度的变化规律相同吗？我们通过实验来探究。【设计实验】由于本次实验所需器材之多，需要记录的数据之多，都是学生以前没有遇到过的。可以提前布置学生预习、制订计划、写出部分实验报告，要求学生在设计实验的过程中着重解决以下几个问题:

实验如何做?使用什么器材?

实验的操作步骤是什么?

实验中要观察的现象和记录的数据有哪些?

记录数据的表格如何设计?

组员该如何分工?

实验中需要注意哪些问题?【教师讲解】根据学生准备情况，进行讲解归纳。（1）实验器材及装置如图所示。加热方法用“水浴法”：把盛海波的试管放入盛水烧杯中加热，可使物体均匀、缓慢受热。（2）组员进行分工：每个实验小组为4人，分工进行报时和报温度值、报物质状态（固态、液态、还是固液混合）、记录和照顾仪器等。（3）实验注意事项：①实验装置应该按照从下到上的顺序组装：先按照酒精灯火焰的高度固定好放置石棉网的铁圈，在石棉网上放好装水的烧杯后，再根据装固体的试管浸入水中的深度固定试管，最后再调整温度计的悬挂高度。②将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡）中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在海波粉中，实验时为使物体受热均匀，要不断地进行搅拌。③为了缩短实验时间，水要尽量少（但要浸没试管中的固体部分，且试管不要碰触杯底），可用40℃左右的水。（4）进行实验与收集证据：①分别将蜡和海波放入试管中，并用酒精灯加热。②将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度；在海波和蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。时间/min0时间/min0123456海波温度/℃状态时间/min0123456石蜡温度/℃状态（5）分析与论证：用图像进行分析，图像可以很直观的表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）的变化情况。用纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表中记录的各个时刻的温度，在方格纸上描点，然后将这些点连接起来，就得到海波与石蜡熔化时温度随时间变化的图像。教师带领学生一起，结合数据表格对图象进行细致地分析。【分析图像】①首先根据海波图象的特征，可分为三段：AB段、BC段和CD段，结合实验数据可以看出:AB段：海波的状态是固态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高;BC段：海波的状态是固液共存状态，随着加热时间的增加，海波吸热，但温度不变;CD段：海波的状态是液态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高。②再根据石蜡熔化图象的特征，通过分析知道，随着加热时间的增加，石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀为液态，整个过程一直在吸热，温度一直在升高。（6）实验结论：海波在熔化的过程中，温度不变，需要继续吸热，石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。海波在熔化的过程中，温度不变，需要继续吸热，石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。（7）交流合作。让小组间进行交流。看看自己的实验结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，分析其原因。【例题1】用如图甲所示装置探究奈熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：（1）将装有奈的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热______，而且奈的温度上升速度较___（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度；（2）除了图示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和____。（3）图乙是奈熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知，奈的熔化温度为______，萘熔化过程的特点是_______________。【答案】（1）均匀，慢。（2）停表；（3）80℃，吸收热量，温度不变。列举生活中的实例，回答。学生展示实验报告，交流实验方案。小组交流讨论6个问题，思考回答。进行分工，合作进行。动手实验，把数据及观察到的现象记入表格中。做出温度随时间变化的图像，进行展示。分析图像，说出图像中三段AB、BC、CD的意义学习如何看物理图象，如何分析物理图象，如何从图象中找到规律，体会图象直观、形象的特点。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，分析其原因。做例题且进行解析。新课教学二、熔点和凝固点【引出晶体、非晶体概念】对比分析海波与石蜡熔化时的温度变化曲线，引出晶体、非晶体的概念。两种固体熔化过程的主要区别是：海波有固定的熔化温度，石蜡没有固定的熔化温度。11.晶体与熔点：有固定熔化温度的一类固体叫做晶体，晶体熔化时的温度叫做熔点。2.非晶体：没有固定熔化温度的一类固体叫做非品体。非晶体没有固定的熔点。物质熔化时的温度变化曲线物质熔化时的温度变化曲线【展示】一些常见的晶体、非晶体的图片。①自然界中的金属、冰、海波、食盐、萘等物质都是晶体。②石蜡、松香、玻璃、橡胶等物质属于非晶体。非晶体非晶体【指导阅读】小资料—几种晶体的熔点（标准大气压）晶体熔点/晶体熔点/℃晶体熔点/℃晶体熔点/℃钨3410铁1535钢1515灰铸铁1177铜1083金1064铝660铅328锡232萘80.5海波48冰0固态水银-39固态甲苯-95固态酒精-117固态氮-210固态氧-218固态氢-259=1\*GB3①不同晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。②记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。3.凝固点甲图与乙图分别是海波与石蜡凝固时温度随时间变化的图像。物质凝固时的温度变化曲线物质凝固时的温度变化曲线【分析图像】（1）晶体的凝固图象（甲图）①EF段：物质处于液态，物质放热降温的过程。②FG段：物质处于固液共存态，晶体溶液的凝固过程，放出热量，温度不变（凝固点）。③GH段：物质处于固态，晶体放热降温过程。（2）非晶体的凝固图像（乙图）非晶体在凝固过程中，也是没有一定的温度，随着放热，温度持续降低，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。同一种物质的凝固点和熔点相同，非晶体没有确定的凝固点。【播放视频】——《探究固体熔化时温度的变化规律》【例题4】小明同学在探究固体熔化的活动中，作出了如图所示的图象。（1）从图象可知，这种固体是_______（填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是______。（2）1min时物质是____态、10min时物质是__________状态，18min时物质是____态．【答案】（1）晶体，0℃；（2）固，固液共存，液。【解析】（1）从图象可知，在5～10min这段时间内，固体吸收热量，温度不变，属于晶体，它的熔点是0℃。（2）1min时物质是固态、3min时物质是固液共存状态，7min时物质是液态．分析对比海波与石蜡熔化时的温度变化曲线，找出不同点。阅知道常见的一些晶体、非晶体。阅读小资料—几种晶体的熔点，记住冰的熔点。分析晶体与非晶体的凝固图像，找出不同之处，理解凝固点的意义。观看视频，进一步理解掌握固体熔化时温度的变化规律解析例题。新课教学三、熔化吸热凝固放热1.熔化吸热【讲解】根据上述实验，引导学生分析得出：晶体在熔化过程中尽管温度保持不变，但必须不断吸热，才能进行熔化。非晶体熔化也需要吸热，但温度一直上升。2.熔化吸热的应用：①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊，因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸热）。3.凝固放热【进行推理】根据上述实验，引导学生推理得出：因为冰熔化成水的过程中要吸热，水结冰时（凝固）是熔化的逆过程，所以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。4.凝固放热的应用：①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太低，以免菜被冻坏。②现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15℃~40℃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（温度超过40℃）颗粒熔化吸热，天气冷时（温度低于15℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的温度。【播放视频】举出熔化吸热的实例。举出凝固放热的实例。观看视频，掌握熔化和凝固的条件。课堂练习1．如图1所示是某种晶体的熔化与凝固图像，在图像的AB、BC、CD、DE、EF、FG段中。①晶体处于固态的是AB和FG段，处于液态的是CD和DE段，处于固液共存的是BC和EF段；②温度升高的是AB和CD段，温度降低的是DE和FG段；温度不变的是BC和EF段。 ③吸热的是 AD 段，放热的是DG段图1图12.用铜块浇铸铜像的过程，发生的物态变化是（）A.只有凝固过程。B.只有熔化过程。C.先熔化，后凝固。D.先凝固，后熔化。【答案】C.【解析】用铜块浇铸铜像的过程，铜块先熔化为液体，再凝固为固体（铜像），所以选C。3.如图2所示，_____图是晶体的熔化图像，____图是非晶体的熔化图像。____图是晶体的凝固图像，_____图是非晶体的凝固图像。图图2【答案】乙，丁，丙，甲。【解析】晶体在熔化、凝固过程中温度保持不变，故乙图是晶体的熔化图像，丙图是晶体的凝固图像；非晶体在熔化、凝固过程中温度一直变化，故甲图是非晶体凝固图像，丁图是非晶体的熔化图像。4.下列说法正确的是（）A.物体吸收热量时温度一定升高B.物体放出热量时温度一定降低C.物体放出热量温度不一定降低D.晶体熔化时温度不变，不吸热【答案】C。【解析】晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，在凝固过程中，放出热量，温度不变；所以C正确。5．某种物质凝固时的温度变化曲线如图所示，下列说法正确的是（）图图3A．EF线段对应的时间内，物质处于固态B．GH线段显示温度降低，说明该物质凝固点在降低C．FG线段平行于时间轴，对应的是该物质的凝固过程D．FG线段对应的时间内，物质既不放热也不吸热【答案】C.【解析】这是晶体的凝固图像，FG线段平行于时间轴，吸收热量，温度不变化，是该物质的凝固过程；EF段处于液体状态；GH线段温度降低，是凝固过程，凝固点并不变。所以选C。6.把一块0℃的冰投入0℃的水里（周围气温也是0℃），过了一段时间，下面说法哪个正确?（）A.有些冰熔化成水使水增多B.有些水凝固成冰使冰增多C.冰和水的多少都没变D.以上三种情况都可能发生【答案】C。【解析】晶体熔化必须具备两个条件：一是温度达到熔点，二是继续吸热。而冰、水及周围环境的温度均为0℃，所以水不能放出热量而凝固，冰也不能吸收热量而熔化．选项C正确。7．在标准大气压下，固态水银熔点为–38.8℃，固态酒精的熔点–117℃，在我国北方寒冷地区，不使用水银温度计，而用酒精温度计，这是由于（）A、固态酒精比固态水银熔点高B、固态水银比固态酒精的熔点低C、液态酒精比液态水银凝固点低D、液态水银比液态酒精凝固点低【答案】C。【解析】（我国北方寒冷地区，最低气温低于水银的凝固点（与熔点–38.8℃相同），不可能达到酒精的凝固点–117℃，这样水银会凝固，所以不使用水银温度计，而用酒精温度计。选项C正确。8.小娜在探究海波和石蜡的熔化规律时，用酒精灯持续给海波和石蜡加热，每隔1min记录海波和石蜡的温度，记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据回答下列问题。(1)在组装图甲中的实验器材时，需要按照________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。（2）如图所示的甲、乙两套实验方案中，应该选择的最佳方案是______(选填“甲”或“乙”)，理由是_____________。（3）根据表中的实验数据，在图丙中描点画出海波的熔化图象。（4）分析实验数据可知：海波熔化过程经历了____min，在此过程中，海波的温度_____，而石蜡熔化过程中的温度是________的（以上两空均选填“不变”或“变化”）。（5）在5～7min时，海波处于____（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。加热时间加热时间/min0123456789海波温度/℃42444648484848485154石蜡温度/℃42434446474849515254【答案】（1）自下而上