【实验教学目标】
1．通过探究冰的融化以及水的融化时气温随时间的变化规律，晓得晶体的融化、凝固特性，了解熔点、凝固点的意义；
2．通过实验探究过程，帮助中学生了解晶体融化、凝固曲线的数学涵义，会从图象中说明晶体融化、凝固过程的气温变化特性；
3．通过实验探究活动熔化和凝固图像分析，迸发中学生对自然现象的兴趣，形成乐于探求生活现象的情感。
【实验内容】
1．实验名称：冰的融化、水的融化实验
2．实验器材：自制“熔化融化演示器”、自制“低温源”、烧杯、水、秒表
3．自制器材装置图：
图1“熔化融化演示器”
图2“低温源”
【实验教学设计思路】
1．教学重点：晶体的融化现象；晶体融化、凝固的特性。
2．教学难点：晶体融化、凝固时气温变化特性；晶体融化气温随时间变化的图象。
3．实验作用：中学生通过生活经验常常觉得，物体放热气温下降，吸热气温增加，对于晶体融化、再融化时气温不变这一特性缺少感性认识。通过让中学生经历实验探究过程，可以有效地帮助中学生认识晶体的融化、凝固特性，进一步了解晶体融化、凝固曲线的数学涵义，有效突破学习难点。
4．教学策略：形成式教学策略，在班主任的引导下，中学生借助自制实验器材进行自主探究活动。
5．实验类型：中学生探究实验。
【实验教学过程】
1.探究冰的融化特性实验
班主任活动
中学生活动
中学生学习情况预测及应对举措
引导中学生提出问题。
提出问题：冰在融化的过程中有哪些特征？
引导中学生推测冰融化时气温变化及吸、放热情况。
中学生提出猜测。
依据生活经验，中学生很容易错误地推测冰融化时气温渐渐下降，这并不影响探究过程及对探究结果的总结，反倒更能彰显认知冲突，加深对晶体融化特性的感知。
巡回指导中学生的分组实验。
中学生分组实验：
1.从“低温源”中取出“熔化融化演示器”，观察记录体温计示数和冰此时的状态，并开始计时；
2.把“熔化融化演示器”放入25℃左右的水底，借助水给冰加热，然后每隔半分钟取出，观察、记录一次冰的气温和状态，直至冰全部融化后2min。
此实验过程中，中学生须要观察记录的内容较多，教材原有实验中为了让冷水混和物气温均匀常常须要不断搅拌，这对刚接触化学学科的八年级中学生来说，难度较大。自制的“熔化融化演示器”简化了中学生的操作过程，并能得到愈发理想的实验现象和数据，更好地帮助中学生在自主探究的基础上得出实验推论。
介绍描点画图的技巧。
1.中学生按照实验数据，用描点法勾画冰的融化图象；
2.通过数据记录表格和图象认识到各时间段物质的状态和湿度变化情况。
中学生容易把整个实验过程当作冰的融化过程，班主任应引导中学生按照物质状态确切地找出冰的融化过程，进一步发觉冰的融化特性。
引导中学生依据对实验数据的剖析论证，总结出相应的推论。
中学生总结推论：冰在融化时，气温不变，须要放热。
对比冰的融化过程和融化前后湿度变化特性，与自己的猜测加以比较，通过认知冲突，加强对化学规律的认识，有效突破教学难点。
2.探究水的融化特性实验
班主任活动
中学生活动
中学生学习情况预测及应对举措
引导中学生提出问题。
提出问题：水在融化的过程中有哪些特征？
按照冰的融化特性，引导中学生推测水融化时气温变化及吸、放热情况。
中学生提出猜测。
依据对冰的融化特性的研究，中学生相对容易推测水融化时气温变化特性和吸、放热情况。
引导中学生设计实验方案。
中学生在冰的融化实验的基础上，借助自制的“熔化融化演示器”和“低温源”设计水的融化实验方案，勾画实验记录表格。
因为中学生借助自制学具早已完成了“冰的融化”探究实验，所以容易想到借助同样的器材完成“水的融化”实验。
巡回指导中学生的分组实验。
1.观察记录体温计示数和水此时的状态，再把装有水的“熔化融化演示器”放入“低温源”中并开始计时；
2.以后每隔1min取出，快速观察、记录水的气温和状态，直至水全部融化后2min；
实验中注意提醒中学生每1min观察一次实验现象，并及时记录实验数据。
引导中学生按照物质状态确切的找出水的融化过程，进一步发觉水的融化特性。
1.按照实验数据，用描点法勾画水的融化图象；
2.通过数据记录表格和图象认识到各时间段物质的状态和湿度变化情况。
中学生将得到的实验数据与“冰的融化”实验作比较，才能比较容易的发觉水的融化特性。
引导中学生依据对实验数据的剖析论证，总结出相应的推论。
中学生总结推论：水在融化时，气温不变，须要吸热。
此实验作为课堂实验的延展，帮助中学生对比冰的融化和水的融化特性的优缺之处。
【实验说明】
“探究冰的融化特性”是苏科版八年级数学教材中的一个重要探究实验，此实验除了就能培养中学生的探究能力，同时培养中学生借助物理工具（函数图象）剖析数学问题的能力。
课本中设计的实验方案存在四个缺陷：（1）把该装置置于空气中吸收热量，放热慢，实验时间太长；（2）冰是固体很难与体温计充分接触，另外冰的比热容较小，从冰柜中取出后气温会很快下降，所以基本上得不到0℃以下的记录；（3）因为冷水混和物室温不均匀，所以融化过程中检测的气温不能稳定在0℃；（4）借助这套装置未能完成水的融化实验。
基于上述缘由我设计了该实验装置，可用于中学生分组实验，并能较好地解决上述问题：（1）借助“水浴法”可以推动冰的融化过程，减短实验时间；（2）课前，把自制的学具装入“低温源”（保温杯中装有“盐冰”），可以让冰的体温保持在-10℃左右，并且能保持近1h的时间，完全可以满足课堂教学的须要；（3）用塑胶注射器取代试管，借助两个橡胶环固定湿度计，使体温计玻璃泡在注射器中间不会左右摇摆。把体温计的玻璃泡和水在注射筒内融化成一个整体。因为塑胶的弹性及橡胶环的可联通性，可防止水融化过程中容积减小引起体温计的受损，还可以保证在冰融化的过程中让体温计的玻璃泡与冰还能充分接触。另外因为水银的比热容较小，所以选用水银体温计可以有效地降低检测偏差，因而保证融化过程中气温保持0℃不变；（4）将装有水的“熔化融化演示器”放入“低温源”中，可以进一步完成“水的融化”探究实验，便捷中学生对晶体融化、凝固规律进行对比。
下边介绍一下两种自制器材的制做和使用方式：
自制“熔化融化演示器”
制做材料：
医用一次性注射器（5mL）一支，橡胶环两枚，水银体温计一支（阻值：－15℃～100℃）
制做方式：
溶化融化演示器
图3
①把注射器针筒的针尖清除并封口，套在注射器桶上用于密封注射器中的水（如图3所示）；
②取下注射器活塞后端的橡胶片，再打算一个同样大小的橡胶片，两个橡胶片中间打孔，制成固定湿度计的橡胶环；
溶化融化演示器
图4
③将两个橡胶环套在水银体温计上（两环之间的距离约20mm）(如图4所示)；
④将套有橡胶环的体温计插入注射器，保证体温计玻璃泡距离注射器桶侧壁和顶部的距离相同（约5mm）；
溶化融化演示器
图5
⑤往注射器中注入2—3mL水，使湖面低于体温计玻璃泡5mm左右，盖好封帽（如图5所示）。
这样一个“熔化融化演示器”就做好了（如图6所示）
自制“低温源”
制做材料：
保温杯一个（除去杯盖）、长圆形泡沫纸一张（长为保温杯的高，宽为保温杯的边长）、圆形泡沫纸一张（半径与保温杯瓶盖相同）
制做方式：
①利用胶水，将长圆形泡沫纸包裹在保温杯周围，以提高保温疗效；
②在方形泡沫纸中央钻孔，孔径与体温计半径相同，作为保温盖；
③保温杯内装入“熔化融化演示器”和已融化的“盐冰”碎块（如图7所示），下端盖上保温盖。
两种自制器材的使用方式：
①提前将“熔化融化演示器”竖直装入冰柜冷藏室，使其中的水能均匀的在室温计玻璃泡周围融化，气温达到-10℃以下。上课前将“熔化融化演示器”放入“低温源”中熔化和凝固图像分析，将体温计从保温盖孔中穿过并将保温盖盖在保温杯上，以降低保温疗效。因为“盐冰”的熔点在-10℃左右，所以它可以让“熔化融化演示器”中冰的气温在1h内都能保持在-10℃左右。做探究冰的融化实验时取出，让它在水底放热，进行实验。
②将装有水的“熔化融化演示器”直接装入“低温源”中，让它在其中吸热，可探究水的融化特性，作为课堂实验的有效延展和拓展。
该装置具有制做简单、操作便捷，实验现象显著，可重复使用等优点，具有实用价值和推广价值。[1]
参考文献：［1］龚云良．“探究冰的融化特性”实验改进．小学数学，2012，30（06）：22-23．
编辑|监制|苏科化学之友