【VR教育】熔化和凝固

時(shí)間:2023-06-25 來(lái)源:云幻科教

一、教學(xué)目標
1
、知識與技能
1)了解熔化和凝固的定義,熔化曲線(xiàn)的物理意義以及晶體與非晶體概念。
2)通過(guò)親身參與探究實(shí)驗,了解科學(xué)探究的一般過(guò)程,提高設計實(shí)驗、思辨、交流的能力。

3)在開(kāi)展合作學(xué)習的過(guò)程中,學(xué)會(huì )合作、主動(dòng)交流溝通,養成實(shí)事求是、尊重自然規律的科學(xué)態(tài)度。
2
、過(guò)程與方法。

1)通過(guò)實(shí)驗探究晶體和非晶體熔化過(guò)程,掌握使用物理儀器的基本技能和科學(xué)探究的步驟。

2)使學(xué)生能夠通過(guò)圖象對實(shí)驗數據進(jìn)行處理,理解固體熔化和液體凝固的規律
3
、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)。

通過(guò)教學(xué)活動(dòng),養成學(xué)生最終自然規律的科學(xué)態(tài)度,體會(huì )交流合作的重要和成果共享的喜悅。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):熔化和凝固的概念、晶體與非晶體的概念及變化規律。
難點(diǎn):

1)對熔化、凝固的理解及晶體與非晶體性質(zhì)的理解。

2)晶體、非晶體熔化與凝固圖象的區別。

三、教學(xué)準備

多媒體課件、(VR教育)VR物理仿真實(shí)驗平臺。

四、教學(xué)過(guò)程
1
、新課導入
師:播放冰、雪、雨、霜的圖片,以及燒杯中的水燒開(kāi)后越來(lái)越少的圖片,引導學(xué)生思考以下題目。

思考題:

1)剛才播放的冰、雪、霜是什么物態(tài)?

2)雨水是什么物態(tài)?

3)水蒸氣是什么物態(tài)?

生:冰、雪、霜是固態(tài)。雨水是液態(tài)。水蒸氣是氣態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)叫做物態(tài),物態(tài)通常有三種:固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),物質(zhì)的三種狀態(tài)之間可以相互轉化,下面我們就一起來(lái)學(xué)習固態(tài)和液態(tài)之間的相互轉化。

2、新課教學(xué)

師:春天來(lái)了,湖面上的冰化成水;固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等,這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現象。你見(jiàn)過(guò)哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現象?

生:冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結成冰;工廠(chǎng)的鑄造車(chē)間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻后,鐵水變成了固態(tài)的鑄件等,這些都是物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現象。

師:我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。冰化成水是熔化,水結成冰是凝固;鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化,鐵水鑄成工件是凝固;熔化和凝固是固態(tài)和液態(tài)之間相互變化的兩個(gè)過(guò)程,這兩個(gè)過(guò)程的初、末狀態(tài)相反,它們是互逆的兩個(gè)過(guò)程。

師:在熔化過(guò)程中,物質(zhì)溫度是怎樣變化的?是不是每一種物質(zhì)熔化時(shí)溫度都相同?

學(xué)生提出假設與猜想:

(1)在熔化過(guò)程中物質(zhì)溫度應該不斷上升。

(2)每一種物質(zhì)熔化時(shí)溫度應該不同。

教師將整個(gè)班級的同學(xué)分成6個(gè)科學(xué)研究組,討論:

1)怎樣設計實(shí)驗,實(shí)驗中需要哪些實(shí)驗裝置?

2)怎樣組裝這些實(shí)驗裝置,實(shí)驗中需要注意哪些問(wèn)題?

3)實(shí)驗過(guò)程中如何分工使實(shí)驗有條不紊?

實(shí)驗步驟:

利用(VR教育)VR物理仿真實(shí)驗平臺- 八年級上冊- 探究固體熔化時(shí)溫度的變化規律,學(xué)生討論并回答所需的實(shí)驗器材,派代表上臺演示組裝實(shí)驗裝置的過(guò)程。


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VR教育)圖一:實(shí)驗儀器選擇

請同學(xué)們結合教材53頁(yè)內容設計合理的實(shí)驗步驟。

1.在海波中插入溫度計,再將試管放入裝有水的燒杯中,記下這時(shí)溫度計的示數,用酒精燈加熱,每個(gè)0.5min記錄一下溫度計的示數,同時(shí)觀(guān)察海波的狀態(tài)變化,直到海波全部融化后為止。


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VR教育)圖二:海波的熔化1

 

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VR教育)圖三:海波的熔化2

 

2.在石蠟中插入溫度計,再將試管放入裝有水的燒杯中,記下這時(shí)溫度計的示數,用酒精燈加熱,每個(gè)0.5min記錄一下溫度計的示數,同時(shí)觀(guān)察石蠟的狀態(tài)變化,直到石蠟全部融化后為止。


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VR教育)圖四:石蠟的熔化1


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VR教育)圖五:石蠟的熔化2

 

 

收集數據:

一人報時(shí),一人報溫度值,一人報物質(zhì)狀態(tài),一人記錄,把實(shí)驗結果填入P54表格中。教師巡回指導,控制實(shí)驗時(shí)間。

 

實(shí)驗結論:

同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗知道有的固體在熔化過(guò)程中雖然吸熱,但溫度保持不變,如海波等;有的固體在熔化過(guò)程中,只要不斷地吸熱,溫度就不斷上升,沒(méi)有固定的熔化溫度,如石蠟,這兩類(lèi)熔化溫度變化不同的物質(zhì),我們用晶體和非晶體來(lái)區別。

教師引導學(xué)生閱讀教材P56“小資料——幾種晶體的熔點(diǎn)”,并讀一種物質(zhì)的熔點(diǎn)加以解釋?zhuān)喝珂u的熔點(diǎn)是3140℃,說(shuō)明鎢在熔化時(shí)溫度保持在3140℃不變。

課堂鞏固練習:

1)鐵、銅、鋁在常溫下是      態(tài);

2)水銀在-40℃時(shí)是      態(tài);

3)酒精在-100℃時(shí)是      態(tài)。

生:(1)固(2)固(3)液

3、課堂小結:

我們學(xué)習了物態(tài)變化的“熔化和凝固”,知道了熔化和凝固現象的有關(guān)知識。同學(xué)們還成功地完成了晶體和非晶體熔化實(shí)驗,探究出了晶體和非晶體熔化時(shí)的溫度變化規律。

4、課后練習:

完成本課時(shí)對應練習

 

板書(shū)設計

熔化和凝固

一、物質(zhì)從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)叫做物態(tài)變化,物質(zhì)以什么狀態(tài)存在跟物質(zhì)的溫度有關(guān)。

二、熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài);凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài);熔化和凝固是互逆的兩個(gè)過(guò)程。

三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)、晶體和非晶體

晶體:具有固定熔化溫度的固體。

非晶體:沒(méi)有固定的熔化溫度的固體。

熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)溫度叫做熔點(diǎn),晶體不同,熔點(diǎn)一般也不同,非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。

凝固點(diǎn):液體凝固形成晶體時(shí)也有確定的溫度,這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn),同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同,非晶體沒(méi)有確定的凝固點(diǎn)。

 

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