【VR教育】熔化和凝固

时间:2023-06-25 来源:云幻科教

一、教学目标
1
、知识与技能
1)了解熔化和凝固的定义,熔化曲线的物理意义以及晶体与非晶体概念。
2)通过亲身参与探究实验,了解科学探究的一般过程,提高设计实验、思辨、交流的能力。

3)在开展合作学习的过程中,学会合作、主动交流沟通,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
2
、过程与方法

1)通过实验探究晶体和非晶体熔化过程,掌握使用物理仪器的基本技能和科学探究的步骤。

2)使学生能够通过图象对实验数据进行处理,理解固体熔化和液体凝固的规律
3
、情感、态度与价值观

通过教学活动,养成学生最终自然规律的科学态度,体会交流合作的重要和成果共享的喜悦。
二、教学重点与难点
重点:熔化和凝固的概念、晶体与非晶体的概念及变化规律。
难点:

1)对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解。

2)晶体、非晶体熔化与凝固图象的区别。

三、教学准备

多媒体课件、(VR教育)VR物理仿真实验平台

四、教学过程
1
、新课导入
师:播放冰、雪、雨、霜的图片,以及烧杯中的水烧开后越来越少的图片,引导学生思考以下题目。

思考题:

1)刚才播放的冰、雪、霜是什么物态?

2)雨水是什么物态?

3)水蒸气是什么物态?

生:冰、雪、霜是固态。雨水是液态。水蒸气是气态。物质的聚集状态叫做物态,物态通常有三种:固态、液态和气态,物质的三种状态之间可以相互转化,下面我们就一起来学习固态和液态之间的相互转化。

2、新课教学

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,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: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等,这些都是物质由液态变成固态的现象。

师:我们把物质由固态变成液态的过程叫做熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。冰化成水是熔化,水结成冰是凝固;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;熔化和凝固是固态和液态之间相互变化的两个过程,这两个过程的初、末状态相反,它们是互逆的两个过程。

师:在熔化过程中,物质温度是怎样变化的?是不是每一种物质熔化时温度都相同?

学生提出假设与猜想:

(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升。

(2)每一种物质熔化时温度应该不同。

教师将整个班级的同学分成6个科学研究组,讨论:

1)怎样设计实验,实验中需要哪些实验装置?

2)怎样组装这些实验装置,实验中需要注意哪些问题?

3)实验过程中如何分工使实验有条不紊?

实验步骤:

利用(VR教育)VR物理仿真实验平台- 八年级上册- 探究固体熔化时温度的变化规律学生讨论并回答所需的实验器材,派代表上台演示组装实验装置的过程。


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VR教育)图一:实验仪器选择

请同学们结合教材53页内容设计合理的实验步骤。

1.在海波中插入温度计,再将试管放入装有水的烧杯中,记下这时温度计的示数,用酒精灯加热,每个0.5min记录一下温度计的示数,同时观察海波的状态变化,直到海波全部融化后为止。


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VR教育)图二:海波的熔化1

 

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VR教育)图三:海波的熔化2

 

2.在石蜡中插入温度计,再将试管放入装有水的烧杯中,记下这时温度计的示数,用酒精灯加热,每个0.5min记录一下温度计的示数,同时观察石蜡的状态变化,直到石蜡全部融化后为止。


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VR教育)图四:石蜡的熔化1


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VR教育)图五:石蜡的熔化2

 

 

收集数据:

一人报时,一人报温度值,一人报物质状态,一人记录,把实验结果填入P54表格中。教师巡回指导,控制实验时间。

 

实验结论:

同学们通过实验知道有的固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,如海波等;有的固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,如石蜡,这两类熔化温度变化不同的物质,我们用晶体和非晶体来区别。

教师引导学生阅读教材P56“小资料——几种晶体的熔点”,并读一种物质的熔点加以解释:如钨的熔点是3140℃,说明钨在熔化时温度保持在3140℃不变。

课堂巩固练习:

1)铁、铜、铝在常温下是      态;

2)水银在-40℃时是      态;

3)酒精在-100℃时是      态。

生:(1)固(2)固(3)液

3、课堂小结:

我们学习了物态变化的“熔化和凝固”,知道了熔化和凝固现象的有关知识。同学们还成功地完成了晶体和非晶体熔化实验,探究出了晶体和非晶体熔化时的温度变化规律。

4、课后练习:

完成本课时对应练习

 

板书设计

熔化和凝固

一、物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化,物质以什么状态存在跟物质的温度有关。

二、熔化:物质由固态变成液态;凝固:物质由液态变成固态;熔化和凝固是互逆的两个过程。

三、熔点和凝固点、晶体和非晶体

晶体:具有固定熔化温度的固体。

非晶体:没有固定的熔化温度的固体。

熔点:晶体熔化时温度叫做熔点,晶体不同,熔点一般也不同,非晶体没有确定的熔点。

凝固点:液体凝固形成晶体时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点,同一种物质的凝固点和它的熔点相同,非晶体没有确定的凝固点。

 

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