八年级物理“熔化和凝固”精编教学设计（精编5篇）

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八年级物理“熔化和凝固”优秀教学设计1

1、教学目标

1、知识与技能：

了解物质常见的三种状态及状态之间是可以转化的；

了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别；

了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义；

2、过程与方法：

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

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；

通过探究活动，使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法

3、情感态度与价值观

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；

通过实验培养善于实践和克服困难的良好意志和品质及协作精神

2、学情分析

“物态变化”一章研究了物质常见的3种状态间的6个变化。虽然这节课位于第四章的第二节，但“熔化和凝固”是学生即将要学习的六个变化中的第一对变化。本节教学的关键是晶体、非晶体熔化实验的数据分析，所以完成晶体、非晶体熔化实验是本节课的前提。这节课中，学生是第一次在一个实验中使用如此复杂的仪器，第一次观察和记录如此多的现象和数据，第一次学习用图像的方法分析数据找规律，所以，教师和学生必须在课前做好充足的准备，才能在课堂上完成这个探究实验，获得有效的实验数据，进行分析，找到规律

3、重点难点

教学重点

探究晶体和非晶体的熔化和凝固的规律；

学习利用图像分析数据找规律方法；

教学难点

根据实验数据描点画图、并分析图像找到规律

4、教学过程

第一学时

教学活动

活动1导入导入

提问：自然界中物质常见的状态有几种？

ppt图片展示“水的不同物态”，

再问：物质的3种状态之间可以发生相互转化吗？

（ppt课件辅助教学）

活动2讲授讲授

演示实验并实物投影：

“冰棍化了”“蜡烛液的凝固”

一、熔化和凝固：

1、物质从固态变成液态的过程叫做熔化

物质从液态变成固态的过程叫做凝固

提问：铁能熔化吗？用什么方式可以使铁熔化？

ppt图片展示“铁熔化成铁水”，

提出问题：

再问：铁在熔化过程中状态是怎么变的呢？它的温度变化情况又如何呢？

提出问题：

“探究固体熔化过程中的温度变化规律”

实验设计交流

对于实验的设计已经让同学们预习并根据老师提出的问题设计实验，并写出实验报告，下面请同学到讲台上展示实验报告，并说明如何设计的实验。

问其余同学：你们对他的方案满意吗？还有其它的方案吗？实验的数据表格还有哪些量需要记录？

教师说明：

如图是教师设计的记录数据表格，仅供同学们参考，（ppt展示表格）在这个实验中我们需要观察的是固体的状态、温度、及吸放热的情况，且每30s记录一次数据，

教师说明：

①为了使固体均匀受热，我们采用水浴法进行实验

②实验的装置已经调整完毕，同学们只需将熔化和凝固实验器装入大烧杯的热水中就可以进行实验了，左边两组的同学使用的海波，右边两组的同学用的是石蜡

③酒精灯使用是操作要规范，注意安全

④海波的实验将使用930C的热水，请同学们小心

⑤记录的数据较多，组员要分好工

⑥教师也进行实验，利用温度传感器，计算机自动获得数据，并分析作图

进行实验：

请同学们开始做实验，教师巡视、指导

注意观注：

①实验操作是否规范；

②温度计、酒精灯的使用是否正确；

③时间的间隔30s记录一次数据；

④记录数据的项目是否齐全；

⑤组员的分工是否明确；

⑥是否存在安全隐患；

⑦控制实验时间

分析与论证：

问学生：在分析数据时，除了利用数据表格分析数据之外，还可以采用深么方法呢？

问：同学们数学课上学过如何建立直角坐标系、描点作图的知识吗？

物理学上，除了利用表格分析数据之外，也可以采用画图的方法，即图像法。

向学生说明，数学图像知识可以应用到物理中，这是一种新的分析数据的方法---“图像法”。物理图像的横、纵坐标代表的是物理量，现在我们以时间为横坐标，以温度为纵坐标作出温度随时间变化的关系图像，同学们和我一起来描出计时起点的温度，其余的数据点请同学们自己描出。为了能更好的看出规律，最后大家要用一条光滑的曲线将所有的点连起来，并看看通过图像能发现哪些规律。

下面请同学展示所画图像，并分析，看能发现哪些规律。

请其他的同学补充

下面我们来看一看计算机得到的实验数据及图像，和同学们得到的图像趋势是相同的

下面我们利用这个图像，结合计算机记录的数据，把刚才同学们得出的结论总结一下；

结论：

图像分为三个阶段

第一段(AB)：海波的状态是固态，随着时间的增加，海波吸热，温度升高

第二段(BC)：海波的状态是固液共存状态，随着时间的增加，海波吸热，温度不变；

第二段(CD)：海波的状态是液态，随着时间的增加，海波吸热，温度升高

另外，还可以看出各阶段经历了多少时间

再请一位学生展示石蜡熔化的温度变化图像，并进行分析，得出结论

ppt展示两种物质熔化的图像

提问：通过这两个图像的对比，能发现什么问题？

小结：晶体和非晶体

ppt展示晶体和非晶体的实物和图片

告知学生，是否有熔点只是晶体和非晶体的不同点之一，它们还有其它的不同点，同学们可以在课下查找资料，进行研究

深入讨论：

提问：把晶体加热到熔点停止加热，晶体会继续熔化吗？

ppt展示小资料：（在标准大气压下）几种物质的熔点

①查出：海波的熔点

②查出：冰的熔点；再次实物投影演示实验：测冰水混合物的温度，提出问题：“冰水混合物的温度与冰的多少有关吗”

再问：熔化过程中固体的温度变化规律已经清楚了，那么在凝固过程中液体的温度变化规律如何呢？图像是怎么样的呢？试着画一画。

播放课下教师做“水凝固实验”的视频，并展示教师记录的数据。

根据教师提供的实验数据和“测冰水混合物温度”的实验，可以得到：同种物质的熔点和凝固点是相同的

提出新问题：

提问：

①你能利用简单的生活物品进行实验画出水凝固和熔化的图像吗？

②熔化和凝固在实际生活中有哪些应用呢？

③其它的状态间能变化吗？变化过程有哪些特点呢

活动3作业作业

①利用简单的生活物品进行实验画出水凝固和熔化的图像

②查资料，熔化和凝固在实际生活中有哪些应用

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八年级物理“熔化和凝固”优秀教学设计2

教学目标

1、知道熔化现象和凝固现象；

2、知道熔化过程中吸热，凝固过程中放热；

3、知道晶体有一定的熔点，能用来解释简单现象；

4、会查熔点表。

5、通过晶体熔化实验，培养观察和实验能力；

在实验过程中培养学生实事求是的科学态度。

教学建议

1.引入新课：

方法1：利用教材上的素材。本节教材开头提出的：黑龙江省漠河镇的最低气温达到过-，在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是酒精温度计。这个问题具有承上启下的作用。既联系了上节讲过的温度计，又可用来导入 新课，而且具有实际意义。

方法2：从生活事例引入。热天，从冰柜中拿出的冰，一会变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。由此导入 新课。

2.学习新课：

学习新课的过程应当是在教师的引导下组织学生发现问题、解决问题的探究过程，使学生不仅学到了知识，而且学到了解决问题的方法，达到提高能力目的。

根据本节内容特点和学生的实际水平可采用两种方法：

方法1：启发讲解式。教师边做演示实验、边提出问题、边讲解。在讲台上，组织部分学生做海波（或冰）的熔化实验，组织另一部分学生做松香（或蜂蜡）的熔化实验。在老师的引导下归纳出晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持在熔点不变非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断升高，没有固、液共存状态。

方法2：科学探究式。在教师的组织下，提出问题，学生猜想和假设，设计实验和进行试验，写出实验报告。得出晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持在熔点不变非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断升高，没有固、液共存状态。

教学设计方案

重点、难点分析晶体的实验，在熔点（或凝固点）不断地吸热，但温度保持不变，这个现象不容易做到。要得出正确结论，对实验要求较高，希望按照下面的要去做。对于晶体和非晶体的区分，学生知道从熔化过程表现出的特点区分就可以了。

教学过程

1. 引入新课

方法1：承上启下引入。

提出问题：黑龙江省北部一月份的平均气温在-30℃以下，漠河镇的最低气温达到过-℃。在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是用酒精温度计呢？根据什么来选择呢？

我们学习。

方法2：生活事例引入。

水的三态变化学生是知道的，由此提出问题：热天，从冰柜中拿出的病，一会儿变成了水，再过一段时间水干了。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质在固、液、气之间变化有什么特点呢？

我们学习熔化与凝固。

2.学习新课

由于萘对人体有危害，课本已将晶体熔化的实验换用海波。海波在照相器材商店、化工店都容易买到。假如买不到海波而手边又有萘，则务必只由教师来演示，不要让学生接触萘，而教师也要注意实验室通风好些，尽量少吸入萘蒸气。

本节课的实验比较难做，根据学校条件不同可以提供两种方案供参考。

如果学校实验仪器较多，可在实验室组织学生进行探究固体熔化时温度的变化规律，事前将学生分成若干实验小组（2~3人为一组）。把仪器按教材50页图4-7观察熔化现象的实验装置组装好。

提出问题：不同物质在由固态变成液态的熔过程中，温度的变化的规律相同吗？

猜想和假设：熔化过程一定要加热，所以物质一定要吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。

设计实验和进行实验：研究蜡和海波（硫代硫酸钠）的熔化过程。

参照如图选择需要的实验器材。

注意：实验时，严禁用酒精灯点燃另一只酒精当；用完酒精灯必须用灯冒盖灭（不能用嘴吹）；万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，立即用湿布铺盖。

教师要讲解实验的做法和注意事项。除了要将实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外，由于学生没有用过酒精灯，还要特别注意向学生讲清如何点燃、熄灭酒精灯，万一酒精洒在桌上并燃烧起来，如何扑灭。教师要准备几块湿布备用。

八年级物理“熔化和凝固”优秀教学设计3

设计理念

本节课，课标要求学生观察生活中热现象的基础上，通过实验来探究物体的熔化和凝固过程，并知道物体的熔化和凝固过程，进一步能运用相关的知识来解释生活和自然界中的一些现象，培养学生将所学知识与生产相结合的应用能力。学习本节内容所运用到的思想方法，将贯穿整个物态变化的学习过程。

本节课以生活中常见的物理现象为起点，以物理知识为载体让学生进行科学探究，通过让学生亲自动手实验，加深学生对科学探究过程的体验和物理知识的认识。教师在学生的整理过程中，通过举例、设问、讲解、点拨等多种方法，适时引导，教师以引导者，共同学习参与者的身份来构建和谐、民主、平等的师生关系，营造有利于学生自主学习、互相合作、科学家探究的学习氛围，提供学生知识和能力发展空间，让学生亲身经历科学探究的整个过程中获得知识、提高能力、掌握方法。

教学目标

1、知识与技能：

理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。

了解物质的固态和液态之间是可以转化的。

了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。

了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义。

2、过程与方法：

通过探究固体熔化是温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。

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。

通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

3、情感、态度和价值观

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。

教学准备

学生实验，六人一组。每组配备熔化实验仪器、酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸。

教学过程

一、新课引入

熔化和凝固

师：春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等，这些都是物质由固态变成液态的现象。你见过哪些物质由液态变成固态的现象？

生答：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。

我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固。

除此之外，蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。

二、展开

探究固体熔化时温度变化规律

提出问题

1、在熔化过程中温度是怎样变化的？

2、是不是每一种物体熔化时温度都相同？

假设与猜想

1、在熔化过程中温度应该不断上升。

2、在熔化过程中温度应该不变。

设计实验论证

教师：为了让我们发挥团结协作能够更快更好的完成探究实验整个班级组成一个科学研究组，老师作为组长，下面分成八个小组每组六人，每组推举一个小组长一个工程师。（小组讨论推举小组长和工程师）

组长组织讨论

1、怎样组装这个实验装置？

2、实验中要注意哪些问题？

3、怎样作好分工使实验有条不紊？

（小组讨论并汇总给工程师）

教师：八个工程师组成一个工程组把每个组的讨论结果汇总。

（一）上讲台演示组装实验装置的过程。

（二）讲述实验中注意的事项：

1、温度计要完全浸入被测物体中。

2、实验时让物体受热均匀要不断搅拌。

3、注意酒精灯的使用安全。

（三）分工：报时一人，报温度值一人，报物质状态一人，记录一人，照顾仪器一人，搅拌物质一人。

（四）实验物质：海波和石蜡。

（五）进行实验。

1、海波与石蜡的熔化曲线的分析

（教师选择一个组的熔化曲线，请该组同学画在黑板上，如上图）

教师：其他各组的曲线虽然不完全相同，但是大致形状如图所示。我们将这一曲线分为AB、BC和CD三段，请同学们结合实验，讨论下列问题。

①AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态？温度怎样变化？

②在曲线上的哪一点海波开始熔化？

③在BC段对应的时间内，海波的状态如何？温度是否变化？这段时间是否对海波加热？

④在CD段对应的时间内海波是什么状态？温度如何变化？

⑤石蜡在整个过程中温度怎样变化？

熔点：

晶体（教师）：除了海波以外，其他晶体物质，如各种金属、冰、固态酒精等，在熔化过程中，温度保持不变，有固定的熔点叫做晶体。晶体熔化时的温度叫熔点。

非晶体：像石蜡这样在熔化过程中温度不断降低没有固定的熔点叫做非晶体。

2、凝固曲线

教师：如果让熔化了的海波和石蜡冷却，记下液态海波和石蜡在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变—化情况，可得到凝固曲线近似上图的形状。请大家思考并回答：

①DE段。海波是_____态，_____热（填“吸”或“放”），温度____。

③EF段。海波的状态是_____，_____热，温度_____。

③FG段。海波是_____态，_____热，温度_____。

④石蜡在凝固是温度怎样变化？（不断降低）教师：晶体的凝固也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫凝固点，晶体的凝固点和它的熔点相同。非晶体在凝固时温度不断降低没有固定凝固点。

3、学生练习

①读物质的熔点表。

请学生看课本上的熔点表。教师读一种物质的熔点并加以解释。

教师：钨的熔点是3140℃。钨在熔化时温度保持在3140℃不变。

（学生模仿教师读几种物质的熔点并加以解释）

②学生回答

温度是70℃的萘是____态。

铁、铜、铝在常温下是____态。

水银在—30℃时是____态。

酒精在—100℃时是____态。

想想议议：中国北部的漠河冬季气温最低达到—523℃，应选用水银温度计还是酒精温度计？为什么？（应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是—117℃，在—℃的情况下，酒精是液态的。水银的凝固点是—39℃，在气温低于—39℃时，水银是固态的。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。

4、熔化吸热和凝固放热

教师：现在请大家结合熔化和凝固的实验听一段海波的自白，并回答问题。

我叫海波，我的熔点和凝固点都是48℃。现在我的体温恰好是48℃，请你们告诉我，我是应该熔化，还是应该凝固呢？只要你们说得对，我就照你们说的办。

（学生讨论并回答）

48℃既是海波熔点也是它的凝固点。此时海波是熔化还是凝固，关键要看海波是吸热还是放热。固态海波在温度到达熔点时，吸热则熔化。液态海波在温度到这一温度时，放热则凝固。所以熔化时吸热，凝固时放热。

（评估与交流）教师 在这个实验中有些同学做的非常成功，但是也有些同学没有成功。那么请那些没有成功的小组由组长带领自己分析一下自己失败的原因在哪里，然后再跟成功的小组交流一下？

小组交流

（归纳总结）

1、物质由固态变成液态叫熔化。物质由液态变成固态叫凝固。

晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点，而非晶体没有一定的熔点和凝固点。

但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热。

所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热。

2、通过以上的学习，请大家考虑以下两个问题。

①冰水混合物的温度为什么总是0℃？（学生思考并回答）

②人们常说“下雪不冷化雪冷”，这句话是什么道理？（学生思考并回答）

教学小结与延展

教学总结：本节课学生通过亲身体验晶体与非晶体的熔化和凝固过程，掌握了晶体与非晶体熔化与凝固时温度变化的规律，感知了发生状态变化的条件。通过这次的探究活动学生不仅提高了自己的知识技能，而且培养了自己的科学探究能力。

教学延伸：物理作为一门科学探究性学科来讲，不仅要求学生对于知识的掌握，而且要求学生利用所学的知识来解决一些实际问题，解释一些常见的现象，真正体现社会──科学──社会三者的统一。比如：利用这节课的知识学生应该能够解释北方的冬季较冷，为了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低。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。所以，人们将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。

八年级物理“熔化和凝固”优秀教学设计4

一、教材分析

1、教材的地位、特点和作用

熔化和凝固是两种重要的物态变化，也是生活中常见的两种现象。学生在小学自然常识学习的基础上，加之日常生活中的无意观察，对这两种现象已有一定的感性认识。教材将其编排于《物质三态温度的测量》和《汽化和液化》这两节之后，《升华和凝华》和《水循环》两节之前，起到了承上启下的作用，即既是对前两节知识、能力的巩固，又为学习后两节的内容打了基础。就本节内容的编排体现了以下特点：一是突出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。二是强调了“过程与方法”，即注重学生能力的培养。

2、教学重点和难点

教学重点：探究晶体、非晶体的熔化过程，培养学生的观察能力、实验能力、概括能力。

教学难点：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的变化规律，并能用图象表示出来。

二、教学目标

1、知识与技能：

（1）知道熔化和凝固的含义

（2）知道晶体和非晶体的区别及熔点和凝固点

（3）了解熔化图象和凝固图象的物理意义

2、过程与方法：

（1）通过观察固体的熔化过程，培养观察能力

（2）通过探究固体熔化时温度的变化规律，感知发生物态变化的条件，培养学生的实验能力和分析概括能力。

（3）通过探究活动，培养学生认识图象、利用图象的能力。

3、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，产生乐于探索自然的情感。

（2）通过实验培养善于实践和克服困难的良好意志和品质

三、教学条件、教学环境的分析

实验室现有器材基本能满足本节课所需实验器材。冰的来源，可由教师课前利用冰柜或冰箱自制，保存在保温箱或保温瓶中备用。相关知识的光盘、图片学校已配备。相关的投影片需教师课前自制。

四、教学模式

实验探究——阅读分析——讨论归纳

五、教学过程

1、创设情趣，引入新课

为了激发学生学习物理的兴趣和探索自然的情感，可以借助于播放教学光盘《水的故事》引入新课，教师板题：

2、讨论归纳：

在引入新课的基础上，引导学生讨论、归纳熔化和凝固的含义。由于学生对物质的三态及汽化、液化等知识已掌握，所以采用讨论法不仅调动了学生的学习积极性，而且活跃了课堂气氛，但教师要注意把握教学时间。

3、探究冰、松香熔化时的特点：

探究过程通常包括：提出问题，猜想假设、设计实验、实验探究，分析论证、交流评估。

（1）由于初二学生的知识水平和能力尚有限，因此，在引导学生提出问题时要尽量使问题的口径小一些，但又不能让学生的问题局限于教师设定的圈子内。

（2）组织学生猜想、假设时，要调动全体学生的思维，使不同学生的不同猜想都能在全体同学面前表达出来。这样不仅体现了面向全体，同时也激发了学生学习的热情，活跃了课堂气氛。

（3）实验设计。可引导学生自读教材相关内容，让学生从中体会如何设计实验方案，这样可以培养学生的自学能力和思维能力。

（4）实验探究是教学的重点之一。组织学生分组实验时，教师必须明确实验顺序，先做冰熔化实验，再做松香熔化实验，要求学生正确使用器材，提醒学生观察温度计示数的同时还要观察冰或松香的状态变化情况，并及时正确记录现象和数据。

（5）在实验探索的基础上，引导学生分析论证猜想假设，然后交全班交流。

4、总结归纳——形成规律

在探究的基础上，教师指导学生根据实验数据分别画出冰和松香熔化的图象，然后打出冰、松香熔化图象的投影片，引导学生讨论冰熔化和松香熔化时温度的特点，以及吸热、放热的情况，并由此推理到一般固体熔化时的特点。教师归纳板书。

5、自学训练[

关于晶体和非晶体、熔点、凝固点等内容，在实验探究和讨论归纳的基础上学生已有感性认识，可设计一些自学题让学生自学后集体讨论，教师板书，以达到教学目标。

6、课堂小结

引导学生梳理本节课学到了什么？阅读插图2—31，2—32，2—33，2—34，讨论本节末的想一想。

7、课堂练习

（1）把冰水混合物拿到室内，若室内温度为0℃，则冰____熔化，水____凝固（填“能”或“不能”）；若室内温度高于0℃，则出现的现象是________；若室内温度低于0℃，则出现的现象是________。

（2）下雪不冷化雪冷。为什么？

（3）如图是某晶体放热凝固的图象，该物质的

凝固点是_____，凝固时间为_____分钟，曲线bc

段表示该物质处于______状态。

8、课后实践作业

教材P41 “ ”2。 3。

补充：调查我国北方地区冬天最低气温为多少？讨论该地区冬天测气温为什么用酒精温度计而不用水银温度计？

八年级物理“熔化和凝固”优秀教学设计5

一、本节三维目标要求

1．知识与技能

了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。

知道熔化和凝固的含义。

认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2．过程与方法

感知发生熔化和凝固的条件

区别晶体和非晶体，感悟物质世界的美丽多姿。

经历固体熔化的实验探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。

了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。

3．情感、态度与价值观

尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。

尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来，将所学知识与生产、生活相结合。

关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。

二、重点和难点

本节重点是探究固体熔化过程的规律。

本节难点是实验数据的图像转换方法。

三、教学实施建议

（一）教学过程

本节安排3个教学板块：

（1）认识晶体；

（2）实验探究固体熔化过程的规律；

（3）液体的凝固。

1、认识晶体

学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足，教师应着力调动学生的观察积累，利用教科书提供的图片，酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源，首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念，初步认识晶体和非晶体的区别。

2、实验探究固体熔化过程的规律

不宜将本板块变为演示，要舍得投入时间，引领学生经历固体（含晶体与非晶体）熔化的实验探究全过程，初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

（1）首先，教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺，猜想到它们可能存在不同的熔化规律；在观察和思考的基础上，提出探究问题：熔化是在什么条件下发生的？熔化过程有什么特点？晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同？

（2）为了研究提出的问题，重要的是组织学生讨论，制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。

各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象；为了使结论具有普遍性，各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次，要探究熔化规律，自然需要将研究对象熔化，怎样熔化？在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？需要什么实验器材或仪器？要否自己寻找或自制？这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论，达成共识，并要有所约定。例如，各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路，约定定时（例如每隔30s）记录加热过程中晶体和非晶体的温度，并确认当时研究对象的状态，直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题，例如，停止加热后，熔化情况怎样？是选取冰和蜡，还是选取海波和松香或者别的作为研究对象？是用水浴法加热，还是直接加热？都应该以宽容的态度对待。需知：规范完美的科学探究纯属理想模型，在实际上是不存在的，以此模式组织探究只能是“假探究”；各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源，使得合作交流、讨论评估更具实际价值。

（3）在进行实验和收集证据过程中，应帮助学生解决一些实际问题：

①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。

②了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。

③学会测量温度，知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项：

·确认温度计的量程和分度值。

·将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。

·当温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计仍需和被测物体接触（体温计除外）。

·读数时，视线要与温度计中液柱上表面相平。

④研究固体熔化时温度的变化规律，需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢？怎样使待熔化固体缓慢熔化，以便观察和测量呢？

·待熔固体应为细粒或粉末状。

·盛装待熔固体的试管应较细，以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量（过少，则熔化过程太短，不利观测；过多，则受热不均匀）。

·优选间接加热（例如水浴）法，并用两枚温度计同监测试管内外的温度，调整控制热源加热力度，使内外温差保持在2～3℃左右。

·建议学生先做非晶体熔化实验，再做晶体熔化实验。用意有二：前者较易成功且易理解；能够对后者产生更强列的印象和反差。

⑤指导学生分工合作，高效安全地进行实验、收集证据。

（4）在数据处理、讨论交流和评估环节，教师的主要工作应集中于：

①激活学生寻找和比较数据规律的需要。

②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点，指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

③热情支持学生的附加探究实验，允许学生重做或部分重做实验，以便扩大交流和评估成果。

④为学生提供讨论和评估的必要物质条件，例如，提供视频展台或实物投影仪，用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。

⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识，应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程，归纳出二者的同异点，总结出晶体熔化的两个必要条件：

①达到熔点；

②继续加热（吸收热量）。

（5）得出固体熔化过程的规律后，教师可予以扩展。

①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中，生产和技术上，许多现象和应用都与熔点有关。

②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

③介绍常见物质的熔点，使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。

3、液体的凝固

教科书对液体的凝固处理较为粗略，教学中可引导学生采用有意的接受学习方式进行。

（1）列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如，水结成冰，塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒，熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……

（2）凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰（晶体）熔化过程的三个阶段，采用类比的方法，分析水（液体）凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确：虽然同种物质的凝固点和熔点相同，但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件：

①达到凝固点；

②放出热量。

还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。

为了同一目的，建议布置课外实验探究活动：利用冰箱设计实验，研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。

（3）组织学生综合运用熔化和凝固规律，特别是联系自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程，交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容，要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。

熔岩在流淌过程中，将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同，但凝固点（熔点）高的矿物岩浆将首先凝固，这些凝固的矿物要么沉积下来，要么随未凝固的岩浆向前推移，直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。

（二）材料准备与实验设计

1、实验材料准备

本节教学需要准备的材料有温度计、试管、酒精灯或无烟腊、铁架台等。

冰块、海波、峰蜡、松香等均由实验室统一制备。其中冰块由实验室用电冰箱统一制备，学生只需按设计要求制成碎冰即可使用。海波，化学名称“硫代硫酸钠”，分子式Na2S2O3，商用海波常为较大的晶粒，通常在试剂商店或照相器材商店有售。海波熔点为48℃，因含有杂质可略有不同。

顺便提及，以往教学中常选固态萘（熔点为℃）作为研究熔化和凝固过程的实验器材，因为萘在加热过程中会放出有毒挥发物，现已废止。

2、实验设计

（1）在用大苏打（硫代硫酸钠）做晶体熔化实验时，试管中晶体粉末不宜过多，只要全部熔化后仍能浸没温度计测温泡即可。实验中温度计测温泡不要和试管壁接触，为了使晶体粉末受热均匀，可在粉末中混一些碎的细铜丝，加热时应不断搅拌。为了缩短加热时间，不要用冷水，起始温度可高些（35～40℃之间），每隔l分钟记录l次温度，大苏打的熔点在47～49℃左右（由于总会含有杂质，一般不可能正好是48℃）。实验时，最好用另一温度计测水温。如果环境温度太高，水温上升太快，会使大苏打熔化太快，画出熔化图线的平直部分太短。为了充分显示晶体熔化时温度不变的特性，加长曲线的平直部分，实验中当加热到大苏打开始熔化时，应适当减缓加热，甚至停止加热一会儿，让大苏打逐步从50～60℃的水中吸热熔化。从开始熔化到全部熔化大约持续4分钟左右温度不变，整个实验中约需记录12～15个数据，持续15分钟。纵轴起始温度应为35℃，所标温度范围35～60℃。

（2）探究冰的熔化规律：

用图5—2—1所示的学具装置也可以探究冰的熔化规律。注意观察状态变化过程，并且每隔10秒钟记录一次温度，直到全部熔化后再过2分钟为止。

（3）利用电冰箱研究水的凝固过程：

可安排为课外实践活动，意在对课堂教学中液体凝固类比结论的验证。

四、发展空间

（一）“自我评价”参考答案

1、0℃，BC段

2、非晶体

（二）“家庭实验室”指导

吊冰游戏：盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐，因盐的温度高于0℃，致使局部冰面熔化，盐溶化在水中吸热，使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固，故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。

类似的，可做“复凝”游戏：将一块冰置于桌面上，把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面，则可见细线缓慢切过冰块落至桌面，而冰块仍是“坚冰”一块，依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹，但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的'特性实现的。

晶体花园：水在蒸发过程中吸热，将加速食盐水的凝固，由于瓦片放置和色素沉着，碗中各处食盐结晶析出的形状殊异，因而生成漂亮的“晶体花园”。

（三）“物理在线”和“走向社会”指导

太空材料：组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料，走访专家学者，集中讨论以下问题：（1）什么是太空材料？（2）太空材料成本昂贵，为什么要制选太空材料？（3）你希望太空实验工厂制造什么新的材料？说说你的设想。

五、教学资源

（一）教学视频

1、晶体世界（见“教师备课系统”光盘）

2、火山（见“教师备课系统”光盘）

3、太空材料（见“教师备课系统”光盘）

（二）参考资料

1、温度计的发展

温度计是测温仪器的总称。依据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。

世界上第一支温度计是意大利科学家伽利略于1593年发明的。那时的温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有一个玻璃泡（如图5—2—2）。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中；测温时将玻璃球与不同温度的物体相接，由于管内空气的热胀冷缩，玻璃管图5—2—2伽利略发明的第一支温度计

中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差大。后来伽利略的学生和其他科学家做了各种改进，其中比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计，他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。之后德国人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验与核准，最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉，把纯水凝固时的温度定为32℉，把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉，用℉代表华氏温度，这就是华氏温度计。

在华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔（1683－1757）也设计制造了一种温度计。他把冰点和沸点之间分成80份，定为自己温度计的温度分度，这就是列氏温度计。

1742年，瑞典人摄尔修斯改进了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为零度，把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来，就成了现在的百分温度，即摄氏温度，用℃表示。华氏温度与摄氏温度的换算关系可以表达为

℉＝9/5℃+32，或℃＝5/9（℉－32）。

1848年英国物理学家开尔文创立了开氏温标：也称热力学温标。热力学温标每一度的大小和摄氏温标完全相同，不过，它不是以水的冰点作为零度的，而是以理论上所说的分子热运动将完全停止时的温度，即—℃作为零度，用K表示。要物质的热运动完全停止是绝对不可能的，—℃只不过是人们可以无限接近，但永远也不可能达到的温度。这一温度也叫做绝对零度。

现在在说英语的国家，如英国、美国、加拿大、澳大利亚和印度等国，常用华氏温度；而世界科技界和工农业生产中，以及我国、法国等大多数国家则常用摄氏温度；在科学研究中，一般使用热力学温标。（张计怀）

2、太空材料

1987年以来，我国多次利用返回式卫星搭载，进行空间材料加工试验，目前已取得较大进展。把需要合成的材料，放人特制的同一容器中，装进太空炉，随卫星一道送人太空，在太空通过太空炉，对材料进行加温，熔化，再降温，变成固体，合成出新的材料，然后伴随着返回式卫星，回到地球，由此加工出的材料，人们俗称它为太空材料。

1987年，我国在太空成功地制造出砷化镓晶体，当时在国际科技界引起高度重视。10年来，我国又先后利用返回式卫星，在空间试验加工出了碲镉汞、锑化铟、铅铝合金等数十种新型材料。

由于地面和空间环境有别，所以加工材料可利用的外界条件不同，空间实际上是人类所需要探索研究的新领域。铝和铅在地面的比重相差很大，铝轻铅重，即使把它们熔化变成液体状，最后铅也要沉在容器的下面，铝则要浮在上面，二者实在是难以混合在一起。到了太空，基本克服了地球的引力，铝和铅就可非常容易地混合在一起。

根据同样的道理，如果我们在太空，把气泡加入到熔化后的金属中去，并使它们均匀分布，这样就有可能制造出比普通泡沫还轻的金属体。由于物体到了太空几乎没有轻重之分，所以能够比较容易地把不同比重的物质合成在一起，从而得到地面难以得到的更有价值的材料。用砷化镓制造出的微波晶体管，是卫星通讯和移动通讯性能优越的口和耳。在太空合成的高质量的碲镉汞单晶，用于制造红外探测器，则是导弹、遥感卫星更为敏锐的眼睛。

人类在空间制造材料，目前还处在试验和起步阶段。今后随着有关学科和技术的进步，一定会得到更大发展，从而更加广泛地服务于国防和国民经济建设。

3、影响熔点的因素

熔点，实质上是该物质固、液两相可以共存并处于平衡的温度，以冰熔化成水为例，在一个大气压下冰的熔点是0℃，而温度为0℃时，冰和水可以共存，如果与外界没有热交换，冰和水共存的状态可以长期保持稳定．

物质的熔点并不是固定不变的，有两个因素对熔点影响很大．

（1）压强。平时所说的物质的熔点，通常是指一个大气压时的情况；如果压强变化，熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况．对于大多数物质，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些物质的熔点要升高；对于像水这样的物质，与大多数物质不同，冰熔化成水的过程体积要缩小（金属铋、锑等也是如此），当压强增大时冰的熔点要降低。

如下两图中OL称为固液两相平衡曲线，又称为熔化曲线．该曲线的左方表示固相稳定存在的区域，右方一定的区域是液相稳定存在的区域，而线上的任一点，都代表固液两相平衡共存的状态。OL线表示了该物质的熔点随压强变化的规律。两图中OL线的斜率都很陡，说明物质的熔点随压强的变化很小，例如冰的熔点，每增加一个大气压，熔点才下降℃，而要使冰的熔点下降1℃，则必须使压强增加，约为大气压的170倍。两个图的斜率的正或负，反映了两类物质随压强的增大，熔点升高或降低的规律。

（2）溶有杂质。以上讨论的都是纯净的液态物质，如果液体中溶有少量其他物质，或称为杂质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大的变化，例如水中溶有盐，熔点就会明显下降，海水就是溶有盐的水，海水冬天结冰的温度比河水低，就是这个原因．饱和食盐水的熔点可下降到约—220℃，北方的城市在冬天下大雪时，常常往公路的积雪上撒盐，只要这时的温度高于—22℃，足够的盐总可以使冰雪熔化．合金又称为固态溶液，因为合金在液态时也可以看做是一种金属溶于另一种金属之中的溶液，因此合金的熔点比单质低属熔点要低，而且比组成合金的每一种金属的熔点都低．例如锡的熔点是232℃，铅的熔点是327℃，按一定比例组成的铅锡合金的熔点则只有170℃，而由铋、锡、铅、镉组成的合金的熔点可降低到70℃，常应用来制作保险丝、焊丝等。