第2节 熔化和凝固
知识与技能
1．了解气体、液体和固体是物质存在的三种形态。 2．了解物质的固态和液态可以互相转化。
3．了解熔化和凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。 4．了解熔化和凝固曲线的物理意义。 过程与方法
1．通过探究固体熔化时温度变化规律，感知发生状态变化的条件。 2．了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。
3．通过探究活动，使学生了解图象是一种较直观的表示物理量变化的方法。 情感、态度与价值观
1．通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。 2．通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。
重点
探究晶体和非晶体熔化和凝固的规律。 难点
描绘和理解熔化和凝固的图象。
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、多媒体课件。
一、创设情境，导入新知
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？
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。道路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。
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。
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线·高效课堂》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知 (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。 (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。例如：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 提出问题：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？
猜想与假设：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。
制订计划与设计实验：
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、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。 进行实验和收集数据：
(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，分别探究海波和石蜡的熔化情况。
(2)组装实验装置：把海波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，并每隔一段时间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，把数据填入表格中，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，把数据填入表格中，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 温度/℃ 状态 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 41 43 固液共存 44 45 46 47 47 47 47.5 48 51.5 53.5 55.5 固态 液态 表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s 温度/℃ 状态 7 52 固态 8 55 黏稠状态 9 58 液态 10 61 11 62 12 63 13 65 14 66.5 15 69 16 72 17 74 18 83 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？ 分析与论证：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。
交流与评估：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？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？
(三)熔点和凝固点
对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。
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P56图3.2－5甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.2－4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：让学生阅读课本P56“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。
典例解读
【例1】下图是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线，下列说法正确的是( )
A．甲种物质是晶体，图线表示的是凝固过程 B．乙种物质是非晶体，图线表示的是熔化过程 C．丙种物质是非晶体，图线表示的是凝固过程 D．丁种物质是晶体，图线表示的是凝固过程
【解析】 甲图中有一段物质在吸收热量而温度保持不变的过程，这是晶体熔化时的特征；图丙中有一段物质放出热量而温度不变的过程，这是晶体液体凝固时的图线。图乙中物质吸热温度一直升高，是非晶体的熔化过程。图丁中物质放出热量，温度一直降低，是非晶体的凝固过程。
【答案】 B
(四) 熔化吸热、凝固放热
归纳总结：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。
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
2018年秋八年级物理上册第三章第2节熔化和凝固教案新版新人教版
