【教学目标】
1.通过实验探究晓得物质的固态和液态之间可以转化,晓得融化、凝固的含意。
2.在班主任的指导下完成海波和凡士林融化图象的描画。通过比较海波和松节油的气温—时间图象,晓得晶体和非晶体融化的区别,并能据此判定晶体和非晶体。
3.通过对实验数据的剖析,描述晶体融化和融化的特性,理解晶体的熔点和融化点的意义。会查物质熔点表。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系上去,产生对自然现象的关心和乐于探求自然现象的情感。
4.通过当堂实验,树立规范实验、勤于动手的良好习惯。通过交流实验数据和实验现象,形成将自己的看法与别人交流的心愿,认识交流的重要性。在探究过程中提升协作能力和团队精神,养成实事求是的科学心态。
【教学重难点】
教学重点:
1.探究物质溶化的过程。
2.有无熔点是晶体和非晶体的一个重要区别。
教学难点:
1.探究物质溶化的过程中数据的记录。
2.按照图象剖析归纳晶体和非晶体的特性。
【教学过程】
1.教学引入
播放视频:自然界中水的三态变化。并向中学生展示铸造的金属零件,介绍这个零件的制做过程,由此引入课题。
2.“知识点”教学
班主任提出问题:你觉得固体融化是在哪些条件下发生的?
中学生一般会觉得固体融化只须要加热即可。
班主任追问:是不是所有物质加热后就开始融化?组织中学生通过实验来研究这个问题。
班主任布置明晰的实验任务:
探究海波和凡士林在哪些条件下(室温)开始融化?融化过程中它们的体温如何变化?它们的状态如何变化?
班主任引导中学生依据生活经验对探究问题进行推测,帮助中学生剖析实验中要记录的数据、如何设计表头等。
●实验方案的制定
向中学生出示实验装置和实验装置图、介绍实验器材名称、酒精灯的使用、器材组装方式。
通过问题启发中学生思索实验装置设计的目的和优点,便于明晰实验方案。
①在做海波融化实验时,为何不用酒精灯直接加热,而是要把试管置于有水的烧瓶中,再用酒精灯对量筒加热呢?
②烧杯中加入多少水比较合适?
③温度计的液泡置于哪些位置合适?为何?如何能够做到将体温计的液泡置于合适的位置?
④实验中要记录什么数据?如何记录数据?怎样设计实验记录表格?
⑤实验的操作步骤有什么?
⑥怎样保证实验过程中的操作安全?
●进行实验与数据搜集
将中学生分成实验小组(4人为一组,分工报时、报气温、报状态、记录),注意协作能力和团队精神的培养。
实验前提示中学生禁止用酒精灯燃起另一个酒精灯;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上去,不要慌乱,立刻用帕子铺盖。
实验过程中,提醒中学生将体温计插入试管后熔化和凝固图像分析,待气温升至40℃左右时开始计时,每隔约1min记录一次气温;在海波或石蜡完全融化后再记录4~5次。记录数据并在事先打算好的方格纸上描画出图象,让中学生讨论剖析。班主任在实验过程中观察中学生操作是否规范、每位中学生是否积极参与、是否存在安全隐患,并及时解决。
●分析与论证
第2课时安排中学生交流实验结果、实验中遇见的困难、发现的新问题、与预期不同的结果、新的看法等。
班主任引导中学生按照实验数据,在座标纸上描点、连线、完成图象。首先弄清横座标轴、纵座标轴各代表哪些数学量,便于了解化学图象反映的是哪两个数学量之间的关系。在图象中,纵座标代表体温,横座标代表时间,间接反映了被加热物体吸收的热量,图象表示的是物质气温随加热时间的变化情况,即吸收热量后气温的变化情况。
投影展示海波、石蜡等融化时气温随时间变化的图象,引导中学生按照图象进行以下剖析:
你的推测是否正确?物质由固态弄成液态过程中气温是否发生变化?放热还是吸热?让中学生展示自己小组的数据和图象并说明理由。
在数学图象中,一个“点”往往对应着一个数学状态。图象中的起始点代表开始计时的那种时刻,“拐点”的特殊意义在于它表示的是两种不同状态的交界,是数学量发生突变的点。海波融化的气温—时间图象中,第一个“拐点”表示海波开始发生融化,第二个“拐点”表示海波融化的过程将要结束。而图象中的线代表一个化学过程。如海波融化的气温—时间图象中,三条线表示三个过程:固体放热升温,放热融化但气温不变,全部融化为液体后放热升温。
在中学生交流的基础上,比较不同小组的数据和图象,再剖析不同物质变化规律是否相同,结合中学生的图象引出晶体和非晶体、熔点和融化点等概念。
班主任投影一组晶体和非晶体融化的对比数据和图象,提出问题:
(1)从图象上看,晶体和非晶体的融化过程有哪些不同?
(2)从图象上你能够得到哪些信息?
按照中学生的回答,引导中学生归纳出以下推论:
①固体分类:具有一定的融化体温的物质叫晶体(如甲基氯化钠),没有一定的融化体温的物质叫非晶体(如松香)。
②晶体和非晶体的融化特性:晶体和非晶体融化时都要从外界放热。晶体是在一定湿度下融化的,晶体融化时的气温叫熔点,非晶体没有一定的融化体温,即非晶体没有熔点。晶体从开始融化到完全融化,处于固液共存的状态,非晶体融化时不存在固液共存的状态。
班主任追问:通过你的实验得出的推论和上述推论相同吗?若果不同?是那里不同?问题可能出在哪里?让中学生先在小组内讨论,再提出来你们共同讨论交流。
通过提问的方式指导中学生查熔点表、用熔点表解决有关问题:
①对于教材中表1-3上方的“在1.01×105Pa大气压下一些物质的熔点(融化点)”,你是怎么理解的?
②表中哪种晶体的熔点最低?熔点是多少?
③能否用炒勺作为容器来融化铁?为何?
3.课堂小结
(1)基本概念:融化、凝固、晶体、熔点、凝固点、非晶体。
(2)融化与融化的条件:
晶体融化的条件:
①温度要达到熔点;
②要继续放热。
晶体融化的条件:
①温度要达到融化点;
②要继续吸热。
(3)晶体与非晶体的区别与联系。
4.课堂练习
(1)你身边有相同质量的0℃的水和0℃的冰,须要选择其中之一来冷却物体时,你会选择()
A.0℃的水
B.0℃的冰
C.冰、水组成的冷水混和物
D.由于水和冰的气温相等,所以无论如何选择,疗效都相同
(2)下述关于晶体和非晶体的说法正确的是()
A.晶体融化过程须要放热,非晶体融化过程不须要放热
B.晶体融化时气温不变,非晶体融化时气温上升
C.晶体和非晶体融化时气温都保持不变
D.晶体是透明的,非晶体是不透明的
【教学反省】
对于本节课的教学内容,课程标准要求中学生在观察生活中热现象的基础上,通过实验来探究物质的融化和融化过程,并晓得物质溶化和融化过程中的规律,能进一步运用相关的知识来解释生活和自然界中的一些现象,培养中学生将所学知识与生产相结合的应用能力。所以本案例力求彰显以下特性:一是突出“从生活迈向数学,从数学迈向社会”的新课程理念;二是指出过程与方式,即重视中学生能力的培养。
教学设计以生活中常见的化学现象为起点,以数学知识为载体,让中学生进行科学探究,通过让中学生亲自动手实验熔化和凝固图像分析,加深中学生对科学探究过程的体验和数学知识的认识。并且因为八年级中学生才学数学不久,她们的观察能力、实验能力、分析能力都不是很强,须要班主任通过多种方式适时引导,让中学生在亲身经历科学探究的过程中获得知识、提高能力、掌握技巧,培养中学生的动手能力和借助实验数据勾画图象剖析问题的能力。
因为海波的融化和融化实验现象不是很显著,而且须要不停地搅拌,实验难度较大,中学生容易得出错误的推论,因而班主任在讲课前一定要多做几次实验,把握方法,使实验疗效更显著一些,帮助中学生更容易地从实验现象中得出正确的推论。
导师:耿永芳
企划:罗斌斌