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《熔化和凝固》是中考命题的重要考点,涉及的主要知识是:识别晶体和非晶体,利用晶体熔化和凝固的条件及规律判断、认识一些常见的热现象,会分析晶体熔化图像。因此熔化的科学探究过程是本节的重点,也是难点。
科学探究过程通常包括:提出问题——猜想与假设——设计实验——实施试验收集证据——分析与论证——交流与合作——评价与反馈等七个过程。具体到不同的探究内容可适当取舍,七个环节并不一定完全具备。本试验探究的重点应放在数据的收集与处理方法上。
1 引导学生组装实验器材进行实验
(说明:每个小组有两套装置,同时加热海波和石蜡对比试验)
首先提出问题:
(1)怎样使被加热物体受热均匀?(2)温度计的玻璃泡在什么位置比较合适?
引导学生独立思考,小组内交流,学生代表展示交流内容:
(1)水浴法加热;(2)温度计的玻璃泡靠近度管底部不要碰到试管底。
(说明:以问题的形式让学生理解为什么采用水浴法加热;同时回顾温度计的正确使用方法)接下来引导学生组装实验装置。
(说明:让学生明白怎样组装以及组装时的注意事项就可以了,必要时可以演示组装过程,这样做使得后面有时间学习解决重点内容,避免平均用力引起学生对知识的认知偏差)
提示:(1)酒精灯按正确方法操作,注意安全;(2)观察时要注意物体状态的变化及温度的变化;(3)及时记录数据填在表格内。
2 用图像法处理实验数据
(1)引导学生画出图像:纵轴表示温度,标出温度的数值;横轴表示时间,根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图像。
(说明:图像法处理数据,是用数学方法处理物理问题,直观形象,便于总结规律,因此掌握作图的方法是每个学生必须达到的目标)。
(2)分析图像:
甲图:
①AB段物质出于什么状态?温度怎样变化?
②BC段物质出于什么状态?温度怎样变化?还加热吗?
③CD段物质出于什么状态?温度怎样变化?
④哪个过程物质的状态在发生变化?还加热吗?
乙图:物质各状态界限分明吗?温度怎样变化?
甲乙两图相比,相同点是什么?不同点是什么?
学生独立思考,小组内交流答案。
老师点拨:
概念:熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
晶体:固体有确定的熔化温度,叫做晶体。
非晶体:固体在熔化过程中没有确定的熔化温度,叫非晶体。
熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。
规律:晶体熔化特点:吸热、温度保持不变。
非晶体熔化特点:吸热温度升高。
晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸热。
(说明:(1)通过层层递进的问题,让学生由直观形象思维向理性思维过渡,从而帮助学生形成概念,寻找存在的物理规律)
(2)通过对比法,图像法让学生掌握分析物理问题的一般方法)
3 例题巩固
例1 在炎热的夏天,人们喜欢在饮料里添加冰块,这是为什么?
分析 冰熔化时吸收热量,温度保持不变,致使饮料的温度低,喝饮料时口感凉爽。
学法指导 本题主要考查熔化的特点,将所学的物理知识与生活实际相联系,引导学生从物理走向生活。
例2(2007年桂林) 小明同学在探究固体熔化的活动中,做出了如图2所示的图像。
这种固体是________(填是晶体还是非晶体),晶体的名称是______,其熔点是_______,加热2min物理处于______状态,加热5min时,物体处于______状态,这种晶体熔化经历了______min。
分析 观察图像可知,该固体在熔化过程中,有一定的熔化温度,所以是晶体,熔点是零摄氏度,因此该物质是冰。BC段是熔化过程,用时为3min,加热两分钟时物体处于熔化过程,因此是固液共存状态,加热5min时,已熔化完毕,因此是液态。
学法指导 本题主要考察晶体熔化的特点,同时考察学生的读图和分析能力。
经过课堂实践,用这种方法处理固体的熔化,学习效果非常不错,全班五十人,通过率为45人。很好的突破了本节内容的重点和难点。因此在教学中,应根据学生实际的认知水平,合理的对教材进行再创造,并不断的反思教学过程中的得与失,就会有好的教学效果。
(栏目编辑王柏庐)
科学探究过程通常包括:提出问题——猜想与假设——设计实验——实施试验收集证据——分析与论证——交流与合作——评价与反馈等七个过程。具体到不同的探究内容可适当取舍,七个环节并不一定完全具备。本试验探究的重点应放在数据的收集与处理方法上。
1 引导学生组装实验器材进行实验
(说明:每个小组有两套装置,同时加热海波和石蜡对比试验)
首先提出问题:
(1)怎样使被加热物体受热均匀?(2)温度计的玻璃泡在什么位置比较合适?
引导学生独立思考,小组内交流,学生代表展示交流内容:
(1)水浴法加热;(2)温度计的玻璃泡靠近度管底部不要碰到试管底。
(说明:以问题的形式让学生理解为什么采用水浴法加热;同时回顾温度计的正确使用方法)接下来引导学生组装实验装置。
(说明:让学生明白怎样组装以及组装时的注意事项就可以了,必要时可以演示组装过程,这样做使得后面有时间学习解决重点内容,避免平均用力引起学生对知识的认知偏差)
提示:(1)酒精灯按正确方法操作,注意安全;(2)观察时要注意物体状态的变化及温度的变化;(3)及时记录数据填在表格内。
2 用图像法处理实验数据
(1)引导学生画出图像:纵轴表示温度,标出温度的数值;横轴表示时间,根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图像。
(说明:图像法处理数据,是用数学方法处理物理问题,直观形象,便于总结规律,因此掌握作图的方法是每个学生必须达到的目标)。
(2)分析图像:
甲图:
①AB段物质出于什么状态?温度怎样变化?
②BC段物质出于什么状态?温度怎样变化?还加热吗?
③CD段物质出于什么状态?温度怎样变化?
④哪个过程物质的状态在发生变化?还加热吗?
乙图:物质各状态界限分明吗?温度怎样变化?
甲乙两图相比,相同点是什么?不同点是什么?
学生独立思考,小组内交流答案。
老师点拨:
概念:熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
晶体:固体有确定的熔化温度,叫做晶体。
非晶体:固体在熔化过程中没有确定的熔化温度,叫非晶体。
熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。
规律:晶体熔化特点:吸热、温度保持不变。
非晶体熔化特点:吸热温度升高。
晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸热。
(说明:(1)通过层层递进的问题,让学生由直观形象思维向理性思维过渡,从而帮助学生形成概念,寻找存在的物理规律)
(2)通过对比法,图像法让学生掌握分析物理问题的一般方法)
3 例题巩固
例1 在炎热的夏天,人们喜欢在饮料里添加冰块,这是为什么?
分析 冰熔化时吸收热量,温度保持不变,致使饮料的温度低,喝饮料时口感凉爽。
学法指导 本题主要考查熔化的特点,将所学的物理知识与生活实际相联系,引导学生从物理走向生活。
例2(2007年桂林) 小明同学在探究固体熔化的活动中,做出了如图2所示的图像。
这种固体是________(填是晶体还是非晶体),晶体的名称是______,其熔点是_______,加热2min物理处于______状态,加热5min时,物体处于______状态,这种晶体熔化经历了______min。
分析 观察图像可知,该固体在熔化过程中,有一定的熔化温度,所以是晶体,熔点是零摄氏度,因此该物质是冰。BC段是熔化过程,用时为3min,加热两分钟时物体处于熔化过程,因此是固液共存状态,加热5min时,已熔化完毕,因此是液态。
学法指导 本题主要考察晶体熔化的特点,同时考察学生的读图和分析能力。
经过课堂实践,用这种方法处理固体的熔化,学习效果非常不错,全班五十人,通过率为45人。很好的突破了本节内容的重点和难点。因此在教学中,应根据学生实际的认知水平,合理的对教材进行再创造,并不断的反思教学过程中的得与失,就会有好的教学效果。
(栏目编辑王柏庐)