第一篇:物態(tài)變化中理化教案
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識與技能
了解人類認(rèn)識物態(tài)的歷程。
認(rèn)識自然界和日常生活中多種不同狀態(tài)的物質(zhì)和物態(tài)變化。
能用物態(tài)和物態(tài)變化知識解釋身邊發(fā)生的一些簡單物理現(xiàn)象。
2.過程與方法
嘗試對環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等)發(fā)表自己的見解。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感悟物態(tài)變化在改變物質(zhì)世界和促進(jìn)人類文明中的巨大作用。
樹立可持繼發(fā)展的意識。
二、教學(xué)實(shí)施建議
(一)教學(xué)過程
本節(jié)安排了三個(gè)教學(xué)板塊:(1)人類認(rèn)識物態(tài)的歷程;(2)物態(tài)變化改變著世界;(3)來自極地的報(bào)告。
1.人類認(rèn)識物態(tài)的歷程
(1)19世紀(jì)之前,人們還只能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征(是否具有一定的體積和形狀,是否能流動)來區(qū)分物質(zhì)的狀態(tài),那時(shí)只知道物質(zhì)有固、液、氣三態(tài)。初中講物態(tài)和物態(tài)變化,主要涉及這三態(tài)和三態(tài)間的變化問題。這應(yīng)該成為本教學(xué)板塊展開的基礎(chǔ),教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生理解這種物質(zhì)分類的方法,并在此基礎(chǔ)上討論人類認(rèn)識物態(tài)的歷程。
近代對物態(tài)分類更深入到物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)去分析,物態(tài)和物態(tài)變化的種類很多。并且,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識會繼續(xù)深入,更多的物態(tài)會被人們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識。
20世紀(jì)以來,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或提出的新的物質(zhì)狀態(tài)形式有:等離子態(tài)、超固態(tài)、液晶液、超導(dǎo)態(tài)、超流態(tài)、中子態(tài)、黑洞等。有時(shí)同一物質(zhì)在某種溫度和壓力下,幾種不同的物態(tài)同時(shí)存在。例如,水處于密閉的容器中,下面是水,上面是水蒸氣,就是液態(tài)和氣態(tài)共存的情形。其他還有固、氣兩態(tài)共存,固、液兩態(tài)共存,或固、液、氣三態(tài)共存的情形。
一般來說,任何一種物質(zhì),在溫度、壓強(qiáng)等發(fā)生變化時(shí),都會呈現(xiàn)不同的物態(tài)。研究物態(tài)變化對于深入了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),對于研制新材料及新物質(zhì),都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
(2)依據(jù)教材安排,本板塊應(yīng)重點(diǎn)突出等離子態(tài)和液晶態(tài)。關(guān)于液晶態(tài)、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用,教科書已有兩段介紹。建議教學(xué)中補(bǔ)充介紹等離子態(tài)、等離子體以及等離子體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事上的廣泛應(yīng)用。
事實(shí)上,等離子體在宇宙中廣泛存在。閃電、極光等是地球上的天然等離子體產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。在地球之外,如圍繞地球的電離層、太陽和其他恒星、太陽風(fēng)、很多星際物質(zhì),都是等離子體。它是宇宙間物質(zhì)存在的主要形式。用人工方式也可以產(chǎn)生等離子體,如霓虹燈放電、原子核聚變、用紫外線和X射線照射氣體,都可以產(chǎn)生等離子體。
利用等離子弧可以進(jìn)行切割、焊接、噴涂,可以制造多種新穎的光源和顯示器。等離子體顯示器是繼陰極射線管顯示器,液晶顯示器之后的新一代顯示器,它的最大特點(diǎn)是厚度小,顯示面積大,用這種顯示器制造電視機(jī),可以象畫一樣掛在墻上。用等離子體技術(shù)處理高分子材料,包括塑料和紡織物,既能改變材料的表面性質(zhì),又能保留原材料的優(yōu)異性能,而且無污染。在軍事上利用等離子體規(guī)避探測系統(tǒng),用于飛機(jī)等武器裝備的隱形等。
以上知識內(nèi)容,有必要向?qū)W生簡單介紹。對人類認(rèn)識物態(tài)的歷程回顧,不僅可以使學(xué)生開闊眼界,增長見識,而且富含過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀多種教育功能。希望教師在占有大量信息資源的基礎(chǔ)上,認(rèn)真組織,深入淺出、通俗易懂地向?qū)W生展示魅力無盡的探究歷程(課件、圖片、錄像等教學(xué)手段往往是必須的)。
2.物態(tài)變化改變著世界
本章章首指出:我們生活在物態(tài)變化的世界里。人類對物態(tài)變化的認(rèn)識是從水開始的。本章前三節(jié)的主要內(nèi)容大多也是圍繞水的三態(tài)及其變化展開的?,F(xiàn)在,作為本章的最后一節(jié),教師有必要將物態(tài)和物態(tài)變化的視界拓展到更廣泛的領(lǐng)域,展示人類認(rèn)識物態(tài)變化、利用物態(tài)變化規(guī)律的輝煌歷史。
(1)讓學(xué)生認(rèn)識物態(tài)變化的歷史首先可以介紹材料的發(fā)現(xiàn)和利用歷史——從青銅器到太空晶體。
教科書為此示例性地展示了青銅器、太空晶體。教學(xué)中應(yīng)組織學(xué)生利用身邊實(shí)例展示作為人類文明的象征的材料的“發(fā)現(xiàn)”和利用。
例如:
·高壓鍋上的易熔片(可配以實(shí)物和投影展示)。
· 家用電冰箱、空調(diào)器中的致冷物質(zhì)從R-12(氟利昂、二氟二氯甲烷,CF2Cl2)到R134a。
·保護(hù)衛(wèi)星或火箭的整流罩內(nèi)部的隔熱層和外表面涂層。
·從鉛鋅電池、鎳電池、鋰電池到硅光電池、氫電池、燃料電池。
·從石器、銅器、鐵器到各種特種異型鋼材、記憶合金、納米材料。
·人工增雨用到的固態(tài)二氧化碳(干冰)或液態(tài)氮、碘化銀,家庭廚房中的液化石油氣、天然氣或燃?xì)?,醫(yī)院里的液態(tài)氧,用于運(yùn)載火箭的燃料液態(tài)氧和助燃劑液態(tài)氫……
(2)物態(tài)變化規(guī)律的利用——從蒸汽機(jī)到熱管。
教科書集中討論了兩個(gè)典型例子,蒸汽機(jī)和熱管。教學(xué)中當(dāng)然不宜涉及技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié),但教師對之應(yīng)有更多的領(lǐng)悟和感受,以便靈活應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)。
水沸騰變成蒸汽不僅能提供動力(含蒸汽機(jī)和蒸汽輪機(jī)),還為城市的集中供熱提供了優(yōu)越的方式。蒸汽機(jī)曾經(jīng)引發(fā)第一次工業(yè)革命,蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)至今仍廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會。
熱管在航天技術(shù)中的神奇妙用,得賴于它的特殊結(jié)構(gòu),但其核心的部分應(yīng)是它對物態(tài)變化規(guī)律的運(yùn)用。此外,熱管還用于核電站、大型電機(jī)和電子系統(tǒng)的散熱冷卻。值得提及的是,未來全長1142km的青藏鐵路建設(shè)中,將迎對550km終年凍結(jié)的凍土區(qū),為了達(dá)到穩(wěn)定地基的目的,建設(shè)者們將廣泛采用通風(fēng)管路基、熱樁(熱管)、碎塊石調(diào)溫路基等凍土工程技術(shù),這些都是物態(tài)變化規(guī)律的廣泛應(yīng)用。
其實(shí)熱管的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。熱管也并不神秘,學(xué)生完全可以自制熱管、熱樁。本部分應(yīng)將熱管作為教學(xué)的載體,重點(diǎn)組織學(xué)生參與。
教師應(yīng)在示范的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)自己的熱管,使學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣、艱辛和成功的愉悅。教科書給出的設(shè)計(jì)題目是用熱管設(shè)計(jì)太陽能熱水器、教學(xué)中也可改為大型冷藏庫設(shè)計(jì)熱樁;為輸油管道、工業(yè)和民用建筑、水壩設(shè)計(jì)熱樁;甚至可以設(shè)計(jì)大熱管,高效地提取地球內(nèi)部的地?zé)?,直接用于發(fā)電或采暖……
(3)利用物態(tài)變化創(chuàng)造現(xiàn)代生活
本段內(nèi)容在邏輯上與“材料的發(fā)現(xiàn)和利用”、“物態(tài)變化規(guī)律的利用”是一脈相承的。人類發(fā)現(xiàn)、研究、利用物態(tài)和物態(tài)變化,正是為了創(chuàng)造現(xiàn)代生活。建議將本段內(nèi)容融于前兩部分教學(xué)活動中,使之渾然一體,使學(xué)生真切體會到:物態(tài)變化就在我們身邊,物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用改善著人類的生活、醫(yī)療、文化、物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用促進(jìn)著社會的進(jìn)步和人類文明的發(fā)展,進(jìn)而形成科學(xué)的發(fā)展觀。
3.來自極地的報(bào)告
本段以考察報(bào)告的形式,警示人類活動對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。教學(xué)中,可借助多種教學(xué)手段和多種教學(xué)資源(含本地資源)幫助學(xué)生解讀科學(xué)技術(shù)是雙刃劍這一事實(shí),意識到人類必須用科學(xué)的態(tài)度審視自己的行為,必須依靠科學(xué)技術(shù)解決人類面臨的危機(jī)。
可供教學(xué)中選擇的素材很多,包括:
①水資源危機(jī)與節(jié)約用水。
介紹世界及我國缺水及水污染的現(xiàn)狀,提出合理利用和保護(hù)水資源的嚴(yán)肅的社會問題,幫助學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約用水的習(xí)慣,增強(qiáng)防止污染、保護(hù)環(huán)境的意識,鼓勵學(xué)生投身到合理利用和保護(hù)水資源的科學(xué)活動中去。
·水污染及水污染的主要原因(有毒物質(zhì)、污水、石油、熱污染、放射性物質(zhì)等)。
·“水污染防治法”和“水法”。
·“南極科學(xué)考察”、“冰川”、“赤潮”等科教片或電視片。
·節(jié)約用水徽標(biāo):水是生命之源,珍惜每一滴水,是公民的義
務(wù)和責(zé)任。
·淡水資源和全世界淡水儲量。
②《人類環(huán)境宣言》與可持續(xù)發(fā)展
人類面臨日趨嚴(yán)重的環(huán)境問題:人口問題、溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、臭氧層被破壞、土地荒漠化、酸雨現(xiàn)象、森林的破壞、物種的消失、垃圾泛濫等,必須將可持續(xù)發(fā)展推向行動。
·《聯(lián)合國人類環(huán)境會議宣言》和《21世紀(jì)議程》
·國際保護(hù)臭氧層日(每年的9月16日)
·中國《環(huán)境保護(hù)法》、《中國21世紀(jì)議程》
教學(xué)中建議圍繞以下主題組織學(xué)生活動:
①依據(jù)對當(dāng)?shù)厮Y源(含地下水)狀況和利用情況的事先調(diào)查,對水資源污染和濫用提出自己的見解,對水資源利用提出合理化建議。題目可以是:從近日水價(jià)上漲3倍說起……
②列舉家庭生活中用水途徑,舉出所有可能的節(jié)水方法。
本板塊的教學(xué)主要目的在于給予學(xué)生自行收集相關(guān)資料、自主探究的起點(diǎn),因?yàn)樯婕暗闹R內(nèi)容比較廣,如果試圖對每一個(gè)主題都進(jìn)行展開是不切實(shí)際的,教學(xué)成本也過于高昂。教師可以選擇性地向?qū)W生介紹以上的一些知識素材,激發(fā)學(xué)生開展自主探究的熱情。介紹過程中教師應(yīng)該注重這些自然現(xiàn)象或環(huán)境問題與物態(tài)變化規(guī)律之間的聯(lián)系,使得學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類在利用物態(tài)變化規(guī)律促進(jìn)生產(chǎn),提高生活質(zhì)量的同時(shí),也破壞了自然界原本在物態(tài)變化規(guī)律下形成的和諧,從而增強(qiáng)危機(jī)感,提高環(huán)保意識與法律意識。
三、發(fā)展空間
(一)“自我評價(jià)”參考答案
1.玻璃管耐受壓強(qiáng)(壓力)的限度是一定的,酒精被加熱到某一確定溫度,它施于玻璃管的壓強(qiáng)(壓力)剛好達(dá)到這一限度,因而玻璃管就會爆炸。
(二)“家庭實(shí)驗(yàn)室”指導(dǎo)
1.根據(jù)水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系(P),可見設(shè)計(jì)真空洗衣機(jī),使水在常溫下沸騰,產(chǎn)生大量氣泡,而不需要洗衣粉(含磷洗衣粉也是造成環(huán)境污染的因素),在原理上是可行的。用一次性注射器,也可以制造“真空”,產(chǎn)生氣泡。
(三)“物理在線”指導(dǎo)
可以舉辦專題講座,可以指導(dǎo)學(xué)生通過因特網(wǎng)或到圖書館了解有關(guān)材料科學(xué)的歷史和知識,理解“材料科學(xué)是人類進(jìn)步的基石”這一論斷的含義。
(四)“走向社會”指導(dǎo)
教科書安排的題目是:廚房里的物態(tài)和物態(tài)變化。這是一個(gè)實(shí)用的題目,借此,既可以觀察了解材料和物態(tài)的有關(guān)知識,又可以經(jīng)歷物態(tài)變化過程,還可以通過調(diào)查家長,了解廚房里的炊具、灶具以及做飯、燒菜等方式的變革,感知科學(xué)、技術(shù)、社會的關(guān)系。
教學(xué)中亦可依據(jù)需要和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件可能,安排其他學(xué)生實(shí)踐活動。
四、教學(xué)資源
(一)教學(xué)視頻
1.南極科學(xué)考察(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
2.北極科學(xué)考察(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
3.冰川(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
(二)參考資料
1.軟物質(zhì)
發(fā)明“軟物質(zhì)”一詞以代替美國人所稱呼的“復(fù)雜流體”,推動這門跨物理、化學(xué)和生物學(xué)三大學(xué)科的交叉學(xué)科發(fā)展,并使凝聚態(tài)物理學(xué)向新世紀(jì)轉(zhuǎn)型的第一人,就是1991年諾貝爾物理獎得主--熱納(Pierre-Gilles de Gennes)。
熱納1932年生于巴黎,1957年獲博士學(xué)位。最初,他的研究興趣也是集中在硬物質(zhì)方面。1968年起,他轉(zhuǎn)而研究軟物質(zhì),開始了液晶、聚合物物理、浸潤動力學(xué)、附著機(jī)制的化學(xué)物理研究,并成為這些領(lǐng)域的開創(chuàng)者。
與固體相比,這類物質(zhì)缺少硬的結(jié)構(gòu),所以稱之為軟物質(zhì)。但是,“軟”并不是這類物質(zhì)的主要特征。熱納對液晶與高分子聚合物以及膠體的研究顯示,這些軟物質(zhì)因微弱的外力作用而改變狀態(tài)的現(xiàn)象,與固體金屬的超導(dǎo)相變極為相似。這使他漸漸對相變、序參數(shù)等概念有深刻的認(rèn)識,證明了自然界從簡單系統(tǒng)(如超導(dǎo)體)到復(fù)雜系統(tǒng)(如液晶、聚合物)都存在統(tǒng)一的相變規(guī)律。
二十一世紀(jì)被認(rèn)為是生命科學(xué)的世紀(jì),從物質(zhì)劃代角度來看,這也是軟物質(zhì)的世紀(jì)。如果沒有軟物質(zhì),生命也不復(fù)存在。任何生物結(jié)構(gòu)(包括DNA、蛋白質(zhì)和生物膜)都是建筑在軟物質(zhì)的基礎(chǔ)上。
熱納在《固、特、異的軟物質(zhì)》一書中以橡膠為例,給軟物質(zhì)下了六個(gè)很深刻的定義。他指出,2500年前,亞馬遜河流域的印第安土著就懂得用橡膠汁涂在腳上做靴子,但這種靴子只能穿一天--由于空氣氧化,純天然的橡膠很快就破碎了。直到1839年,美國人固特異發(fā)明了橡膠硫化處理技術(shù),才使橡膠成為堅(jiān)固耐用的材料。橡膠也就成了第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的聚合物??諝庵械难跏瓜鹉z長鏈分子斷裂,而與氧同族的硫元素僅僅比氧的化學(xué)活性略差一點(diǎn),卻使長鏈分子結(jié)合得更好,這就是軟物質(zhì)的奇異特性:弱力引起強(qiáng)變化。
熱納進(jìn)一步指出,天然橡膠的每200個(gè)碳原子中,只有1個(gè)原子與硫發(fā)生反應(yīng)。盡管化學(xué)作用如此微弱,卻足以使物質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生從液態(tài)到固態(tài)的巨大變化,膠汁變成橡膠。這證明了有些物質(zhì)會因微弱的作用而改變狀態(tài),就如雕塑家以拇指輕壓就能改變粘土的外形使之成為一件高貴的藝術(shù)品一樣。這也正是軟物質(zhì)的基本定義。
千百年來,人們就知道。一點(diǎn)骨膠可以讓墨汁維持多年的穩(wěn)定,一點(diǎn)鹵汁可以使豆?jié){變成豆腐。日常生活中,幾滴洗潔精會產(chǎn)生一大堆泡沫,一顆鈕扣電池可以驅(qū)動液晶手表工作幾年……這些例子都展現(xiàn)了軟物質(zhì)的神奇本質(zhì):只要提供相對微弱的作用力,它們就可以發(fā)生改變--從形狀到性質(zhì)的改變。生物系統(tǒng)的神奇之處也體現(xiàn)在這里:人們的肉眼能夠感受到幾千光年之遙的星系發(fā)出的光;一條嗅覺靈敏的狗,可以根據(jù)腳印中殘留的氣味跟蹤某個(gè)人,并且在鬧市中把這個(gè)人的蹤跡跟其他人區(qū)別開來。生物系統(tǒng)展示著軟物質(zhì)的本質(zhì)。
(摘自歐陽鐘燦《軟物質(zhì)》)
2.高壓鍋
世界上第一只高壓鍋是1681年由法國的丹尼斯·帕平()發(fā)明的。高壓鍋的工作原理是利用了水的沸點(diǎn)隨著壓強(qiáng)的增大而升高的規(guī)律,提高烹飪過程中水的溫度,達(dá)到特殊的烹飪效果。目前廣泛使用的高壓鍋基本結(jié)構(gòu)如圖5-4-2,主要由鍋體、鍋蓋和安全閥組成。高壓鍋鍋體與其他種類的鍋并無差異;鍋蓋則可以與鍋體扣在一起,并采用橡皮密封圈保持鍋內(nèi)封閉;安全閥是高壓鍋正常工作的關(guān)鍵器件,它的質(zhì)量較大且經(jīng)過精確計(jì)算,置于鍋蓋上方的出氣口上。在烹飪過程中,給鍋體持續(xù)加熱,由于鍋體密封,鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大,使得鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)比常壓時(shí)要高;當(dāng)溫度升至一定值時(shí),鍋內(nèi)水沸騰;同時(shí),持續(xù)上升的鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生了足夠把安全閥推起的力,閥門被抬起,鍋內(nèi)的水汽得以排出。此時(shí)鍋內(nèi)水溫已高于外界環(huán)境中的水的沸點(diǎn),在這樣的高溫下產(chǎn)生的烹飪效果與常壓下大有不同。一般設(shè)計(jì)民用高壓鍋的安全閥開啟壓強(qiáng)值約為2個(gè)大氣壓,沸騰溫度約120℃左右.
今天,我國的許多家庭都用上了高壓鍋,用這種鍋?zhàn)鲲埵斓每?,很省時(shí)間。
3.熱管
1963年,熱管誕生于美國Los Alamos國家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover之手,它巧妙地利用了氣液變化過程中的吸放熱原理,具備了超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
熱管技術(shù)的原理比較簡單,主要是利用工作流體的蒸發(fā)與冷凝來傳遞熱量(熱管工作流體涵蓋從低溫應(yīng)用的氦、氮,到高溫應(yīng)用的鈉、鉀等液態(tài)金屬;較為常見的熱管工作流體則有氨、水、丙酬及甲醇等)。熱管一般是由管殼、吸液芯和端蓋三個(gè)部分組成。將管內(nèi)抽至較高的真空度后充以適量的工作流體,使得緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。熱管有兩端,分別為蒸發(fā)端(加熱端)和冷凝端(散熱端),兩端之間可根據(jù)需要采取絕熱措施。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)(即兩端出現(xiàn)溫差時(shí)),毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化,蒸汽在壓差之下流向另一端放出熱量并凝結(jié)成液體,液體再沿多孔材料依靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端。如此循環(huán)不已,熱量得以沿?zé)峁苎杆賯鬟f。由于蒸發(fā)——冷凝的傳熱過程中,管內(nèi)工作流體處于飽和狀態(tài),因此熱管幾乎是在等溫下傳遞熱量。
熱管具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可隨意改變,可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等優(yōu)點(diǎn),因此自誕生之日起即應(yīng)用于宇航、軍工等行業(yè),而今在冶金、化工、交通、機(jī)械以及電子技術(shù)等行業(yè)都有了廣泛應(yīng)用。距離我們最近的對于熱管技術(shù)的應(yīng)用是日漸風(fēng)行的PC機(jī)中的熱管散熱器,目前已有商家將之應(yīng)用于CPU、GPU以及筆記本電腦的散熱系統(tǒng)中。相比于傳統(tǒng)金屬散熱器,熱管散熱器具備低噪聲、高效能的技術(shù)優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了“綠色”散熱。
第二篇:物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案
第三章《物態(tài)變化》復(fù)習(xí)教案
一.課程標(biāo)準(zhǔn)要求:
1.能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài),能描述這三種物態(tài)的基本特征。
2.能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會測量溫度。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。
3.通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程,嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)聯(lián)系起來。
4.能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識。二.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn);1.重點(diǎn): 1).液體溫度計(jì)的原理及正確使用。
2.)影響蒸發(fā)快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態(tài)變化的吸熱和放熱特點(diǎn)及影響。
2.難點(diǎn):1)晶體與非晶體溶解曲線的辨識。液體沸騰的溫度曲線特點(diǎn)與辨識。2)實(shí)際生活環(huán)境下水的物態(tài)變化現(xiàn)象的辨識。三.教學(xué)過程 物態(tài)變化》知識梳理
(一)、物質(zhì)的三態(tài)
1、物質(zhì)的狀態(tài):物質(zhì)通常有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)。
2、自然界中水的三態(tài):冰、雪、霜、雹是固態(tài);水、露、霧是液態(tài),燒水做飯時(shí)見到的“白汽”也是液態(tài);水蒸氣是氣態(tài)。
(二)、溫度的測量
1、物體的冷熱程度叫溫度。
2、攝氏溫度:通常情況下的冰水混合物的溫度作為0度,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度作為100度,0度到100度之間等分成100份,每一份叫1攝氏度或(1℃)。正常人的體溫為37℃,讀作37攝氏度;-4.7℃讀作負(fù)4.7攝氏度或零下4.7攝氏度。
3、溫度的測量
(1)家庭和物理實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
(2)溫度計(jì)的正確使用方法
a、根據(jù)待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計(jì)。
b、使用前認(rèn)清溫度計(jì)分度值(最小刻度值)。
c、使用時(shí)要把溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入液體中,不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。
e、讀數(shù)時(shí)將玻璃泡繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)液柱上表面相平。
4、體溫計(jì)、實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、寒暑表的主要區(qū)別:
溫度計(jì)構(gòu)造:體溫表玻璃泡上方有縮口; 測溫物質(zhì)為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩
實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)
測溫物質(zhì)為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)②不能甩?
寒暑表測溫物質(zhì)為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)
②不能甩
(三)、物態(tài)變化
1、汽化和液化
(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。液體汽化時(shí)要吸熱。
(2)汽化有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生,并且只在液體表面發(fā)生;沸騰是在一定溫度下,液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體蒸發(fā)時(shí),要從周圍的物體(或自身)中吸收熱量,使周圍物體(或自身)溫度降低,因此蒸發(fā)具有致冷作用。
(3)影響蒸發(fā)快慢因素:
a、液體溫度的高低:液體溫度越高,蒸發(fā)得越快。
b、液體表面積大?。阂后w的表面積越大,蒸發(fā)得越快。
c、液體表面上的空氣流動快慢:液體表面上方的空氣流動越快,蒸發(fā)得越快。
(4)沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)。在相同氣壓下,不同液體沸點(diǎn)一般不同;同種液體,氣壓增大時(shí)沸點(diǎn)升高,氣壓減小時(shí)沸點(diǎn)降低。
液體沸騰條件:液體溫度要達(dá)到沸點(diǎn),且要繼續(xù)吸熱。沸騰時(shí)要吸熱,液體溫度保持不變。
(5)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化。氣體液化時(shí)要放熱。
(6)發(fā)生液化的兩個(gè)條件:
a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時(shí)都可以液化。
b、壓縮體積:壓縮有助于液化;有的氣體單靠壓縮體積不能使它液
化,必須使它的溫度降低到一定溫度下,再壓縮體積才能使它液化。
2、熔化和凝固
(1)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做熔化,熔化吸熱;從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固,凝固放熱。
(2)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)
固體分為晶體和非晶體,有一定熔化溫度的物質(zhì),稱為晶體。晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn),晶體熔液凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)。同一種晶體的凝固點(diǎn)與它的熔點(diǎn)相同。沒有一定熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體。
(3)熔化和凝固規(guī)律
a、晶體在達(dá)到熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))時(shí),繼續(xù)吸收(放出)熱量才能熔化(凝固),在熔化(凝固)過程中溫度保持不變。
b、非晶體熔化過程中溫度不斷升高,物質(zhì)由硬變軟、變稠、再變稀;凝固過程中溫度不斷降低,物質(zhì)由稀變稠、變硬。
(4)晶體熔化和凝固的條件
a、晶體的熔化條件:溫度要達(dá)到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸收熱量。
b、晶體的凝固條件:溫度要降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱。
3、升華和凝華
升華:物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)叫升華。固體升華時(shí)要吸熱,可以用升華吸熱得到低溫。
凝華:物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華。氣體凝華時(shí)要放熱。
4、水循環(huán)
(1)自然界中的水不停地運(yùn)動、變化著,構(gòu)成一個(gè)巨大的水循環(huán)系統(tǒng)。
第三篇:物態(tài)變化單元教案
第五章物態(tài)變化單元教案
一、本章概述與課程標(biāo)準(zhǔn)要求
本章內(nèi)容屬于課標(biāo)內(nèi)容的第一主題“物質(zhì)”中的二級主題。課程標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)內(nèi)容要求如下:
(1)能用語言、文字或圖表描述常見物質(zhì)的物理特征。能從生活和社會應(yīng)用的角度,對物質(zhì)進(jìn)行分類。
(2)有評估某些物質(zhì)對人和環(huán)境的積極和消極影響的意識。嘗試與同學(xué)交流對當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見。
(3)能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)。能描述這三種物態(tài)的基本特征。
(4)會測量溫度。能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。
(5)通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)聯(lián)系起來。
(6)能用水和三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)的現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識。
基于學(xué)生對水的物態(tài)及其物態(tài)變化的生活經(jīng)驗(yàn)和小學(xué)《科學(xué)》課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),教材首先從整體上引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識地球上水的三種狀態(tài)以及相應(yīng)的物態(tài)變化,認(rèn)識地球上水的循環(huán)現(xiàn)象(§5.1)。然后著重探究物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固(§5.2)、汽化和液化(§5.3)。最后,教材總括全章內(nèi)容,在更廣闊的視野上介紹物態(tài)和人類認(rèn)識物態(tài)的歷程,介紹物態(tài)變化在生活、生產(chǎn)、技術(shù)上的應(yīng)用,介紹物態(tài)變化在改變我們的世界、促進(jìn)人類文明發(fā)展上的價(jià)值,使本章教學(xué)內(nèi)容得以融合與升華(§5.4)。
二、本章重點(diǎn)安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動:
探究固體熔化過程的規(guī)律和探究水沸騰的規(guī)律,并利用文字、圖表等為學(xué)生提出觀察思考、動手操作、上網(wǎng)查詢、自我評價(jià)等學(xué)習(xí)任務(wù)。鑒于本章內(nèi)容特點(diǎn),教學(xué)中應(yīng)充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和觀察、討論、交流活動,設(shè)計(jì)了較多的學(xué)生實(shí)踐活動。
三、本章實(shí)驗(yàn)器材:
常用酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)。量程:0-100℃、0-50℃。試管和燒杯:常用于加熱和盛放液體 鐵架臺:用于固定和夾持其它儀器。酒精燈:一般用外焰加熱。用完后必須用燈帽蓋滅。微型物理實(shí)驗(yàn)室:由溫度計(jì)、大試管、小試管、多功能鐵架臺、無煙臘組成??捎糜趯W(xué)生實(shí)驗(yàn)探究。
第一節(jié)地球上水的物態(tài)變化
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能(1)、認(rèn)識水的三種物態(tài)(2)、了解水的汽化和液化、熔化和凝固、升華和凝華(3)、了解地球上的水循環(huán)現(xiàn)象(4)、了解水對人類生命的意義
2、過程與方法 在觀察中嘗試發(fā)現(xiàn)問題、提出問題
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)、感知水的三種狀變及其相互轉(zhuǎn)化(2)、關(guān)注水資源危機(jī),養(yǎng)成節(jié)水意識和保護(hù)水資源意識
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):經(jīng)歷水的三態(tài)變化 難點(diǎn):水循環(huán)中的物態(tài)變化
三、教學(xué)過程
(一)引入
我們生活的地球表面大部分覆蓋著什么?水。水覆蓋著地球約71%的表面,在地球45億年的漫長演化中,水扮演了一個(gè)神奇的角色。大自然中,水以各種形態(tài)存在著,荷葉上閃閃的露珠,枝條上晶瑩的霧凇,冬天屋檐下剔透的冰柱,美麗的云霧,高聳的冰川,這些水以不同的形態(tài)展現(xiàn)在我們的眼前,水不同狀態(tài)間的轉(zhuǎn)化,使大自然氣象萬千,生機(jī)勃勃。我們對物態(tài)變化的認(rèn)識就從水的物態(tài)變化開始。
(二)新課
露、霧、雨、云、霜、雪、冰雹是大自然中水的多姿多彩的化身,它們是怎樣形成的呢?要解決這個(gè)問題,我們要先認(rèn)識水的三態(tài)。
1、學(xué)生討論展示學(xué)案一并總結(jié)
2、學(xué)生展示課前動手并分析
由以上分析我們知道水可以在不同狀態(tài)間轉(zhuǎn)化,這就是物態(tài)變化
3、完成并展示學(xué)案二 總結(jié)后將物態(tài)變化推廣到整個(gè)物質(zhì)世界
4、完成并展示學(xué)案三
5、地球上,水的三種狀態(tài)在不斷地相互轉(zhuǎn)化,形成了地球上的水循環(huán)。完成學(xué)案
四、1,并交流總結(jié)。
循環(huán)過程中的物態(tài)變化主要有:水蒸發(fā)成水蒸氣,再液化成雨、露、霧,它們還可汽化成水蒸氣;水蒸氣還可凝華成霜、雪,它們還可熔化成水,也可升華成水蒸氣。
6、完成學(xué)案
四、2,先展示水的用途。
水有如此廣泛的用途,而我國的水資源總量并不豐富,人均占有量更低,我國有十六個(gè)省、市、自治區(qū)人均水資源占有量低于重度缺水線,有六個(gè)省、自治區(qū)人均水資源占有量低于極度缺水線,這其中就有我們河北省,而更讓我們痛心的是,我們?nèi)祟惖幕顒釉诖罅肯乃Y源的同時(shí),還造成了水的污染,導(dǎo)致水資源危機(jī),如果再這樣發(fā)展下去,我們看到的最后一滴水,真將是我們自己的眼淚。因此,保護(hù)水資源,節(jié)約用水成為了擺在我們面前的一個(gè)緊迫課題。同學(xué)們說說我們應(yīng)如何從我做起節(jié)約用水。
(三)談收獲
(四)作業(yè) 請你利用課余時(shí)間調(diào)查一下我們周圍水資源的使用及污染情況,并思考應(yīng)對措施
第二節(jié)熔化與凝固
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識與技能
了解晶體和非晶體的區(qū)別。知道一些物質(zhì)的熔點(diǎn)。
知道熔化和凝固的含義。
認(rèn)識熔化是吸熱過程,了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
2.過程與方法
感知發(fā)生熔化和凝固的條件
區(qū)別晶體和非晶體,感悟物質(zhì)世界的美麗多姿。
經(jīng)歷固體熔化的實(shí)驗(yàn)探究過程,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本思路和方法。
了解圖像是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出物理圖像的方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。有關(guān)注環(huán)境溫度的意識。
嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)聯(lián)系起來,將所學(xué)知識與生產(chǎn)、生活相結(jié)合。
關(guān)注自然現(xiàn)象,產(chǎn)生樂于探究自然現(xiàn)象的興趣和欲望。
二、重點(diǎn)和難點(diǎn)
本節(jié)重點(diǎn)是探究固體熔化過程的規(guī)律。
本節(jié)難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像轉(zhuǎn)換方法。
三、教學(xué)過程
1、認(rèn)識晶體
學(xué)生對將固體區(qū)別為晶體和非晶體認(rèn)識不足,教師應(yīng)著力調(diào)動學(xué)生的觀察積累,利用教科書提供的圖片,酌情展示一些常見晶體和非晶體的實(shí)物、模型、圖片資源,首先讓學(xué)生建立區(qū)別晶體和非晶體的宏觀依據(jù)--形狀規(guī)則與否的概念,初步認(rèn)識晶體和非晶體的區(qū)別。
2、實(shí)驗(yàn)探究固體熔化過程的規(guī)律
(1)首先,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注意晶體和非晶體不同的形狀和不同的加工工藝,猜想到它們可能存在不同的熔化規(guī)律;在觀察和思考的基礎(chǔ)上,提出探究問題:熔化是在什么條件下發(fā)生的?熔化過程有什么特點(diǎn)?晶體和非晶體的熔化規(guī)律究竟有什么不同?
(2)為了研究提出的問題,重要的是組織學(xué)生討論,制訂出分工合理、實(shí)用高效的探究討劃和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
各組首先應(yīng)選取一種晶體、一種非晶體作為對比研究對象;為了使結(jié)論具有普遍性,各組所選研究對象要在條件允許的情況下盡可能不同。其次,要探究熔化規(guī)律,自然需要將研究對象熔化,怎樣熔化?在熔化過程中需要觀測記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象?需要什么實(shí)驗(yàn)器材或儀器?要否自己尋找或自制?這些都不要教師給定。這些問題需要師生討論,達(dá)成共識,并要有所約定。例如,各組達(dá)成借助酒精燈加熱晶體和非晶體使之熔化的基本思路,約定定時(shí)(例如每隔30s)記錄加熱過程中晶體和非晶體的溫度,并確認(rèn)當(dāng)時(shí)研究對象的狀態(tài),直到熔化持續(xù)一段時(shí)間為止。至于各組探討的具體問題,例如,停止加熱后,熔化情況怎樣?是選取冰和蠟,還是選取海波和松香或者別的作為研究對象?是用水浴法加熱,還是直接加熱?都應(yīng)該以寬容的態(tài)度對待。需知:規(guī)范完美的科學(xué)探究純屬理想模型,在實(shí)際上是不存在的,以此模式組織探究只能是“假探究”;各組探究過程的差異應(yīng)視為寶貴的課程和教學(xué)資源,使得合作交流、討論評估更具實(shí)際價(jià)值。
(3)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)過程中,應(yīng)幫助學(xué)生解決一些實(shí)際問題:
①進(jìn)一步鞏固使用酒精燈或無煙臘加熱物體的規(guī)范要求。
②了解實(shí)驗(yàn)室常用液體溫度計(jì)的工作原理、構(gòu)造特點(diǎn)、溫度范圍及分度值。
③學(xué)會測量溫度,知道用溫度計(jì)測量溫度的正確方法和注意事項(xiàng):
·確認(rèn)溫度計(jì)的量程和分度值。
·將溫度計(jì)的玻璃泡與被測量的物體充分接觸。
·當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。讀數(shù)時(shí),溫度計(jì)仍需和被測物體接觸(體溫計(jì)除外)。
·讀數(shù)時(shí),視線要與溫度計(jì)中液柱上表面相平。
④研究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,需要知道它們?nèi)刍^程中的溫度。如何使待熔化物體均勻受熱、使溫度計(jì)的玻璃泡與待熔化固體充分接觸呢?怎樣使待熔化固體緩慢熔化,以便觀察和測量呢?
·待熔固體應(yīng)為細(xì)粒或粉末狀。
·盛裝待熔固體的試管應(yīng)較細(xì),以增大受熱面積。裝入試管中的待熔固體應(yīng)適量(過少,則熔化過程太短,不利觀測;過多,則受熱不均勻)。
·優(yōu)選間接加熱(例如水?。┓ǎ⒂脙擅稖囟扔?jì)同監(jiān)測試管內(nèi)外的溫度,調(diào)整控制熱源加熱力度,使內(nèi)外溫差保持在2~3℃左右。
·建議學(xué)生先做非晶體熔化實(shí)驗(yàn),再做晶體熔化實(shí)驗(yàn)。用意有二:前者較易成功且易理解;能夠?qū)笳弋a(chǎn)生更強(qiáng)列的印象和反差。
⑤指導(dǎo)學(xué)生分工合作,高效安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)。
(4)在數(shù)據(jù)處理、討論交流和評估環(huán)節(jié),教師的主要工作應(yīng)集中于:
①激活學(xué)生尋找和比較數(shù)據(jù)規(guī)律的需要。
②幫助學(xué)生回顧數(shù)學(xué)上描點(diǎn)作圖的一般方法及其優(yōu)點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生在方格紙上描畫物質(zhì)熔化曲線。
③熱情支持學(xué)生的附加探究實(shí)驗(yàn),允許學(xué)生重做或部分重做實(shí)驗(yàn),以便擴(kuò)大交流和評估成果。
④為學(xué)生提供討論和評估的必要物質(zhì)條件,例如,提供視頻展臺或?qū)嵨锿队皟x,用以展示各組所得熔化曲線和數(shù)據(jù)記錄表格。
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論不宜絕對化。為了達(dá)成共識,應(yīng)組織學(xué)生對比分析、總結(jié)晶體和非晶體的熔化過程,歸納出二者的同異點(diǎn),總結(jié)出晶體熔化的兩個(gè)必要條件:①達(dá)到熔點(diǎn);②繼續(xù)加熱(吸收熱量)。
(5)得出固體熔化過程的規(guī)律后,教師可予以擴(kuò)展。
①給出熔點(diǎn)概念。指出熔點(diǎn)是晶體物質(zhì)的基本屬性之一。生活和自然界中,生產(chǎn)和技術(shù)上,許多現(xiàn)象和應(yīng)用都與熔點(diǎn)有關(guān)。
③介紹常見物質(zhì)的熔點(diǎn),使學(xué)生對之有定性的了解。要求記住冰的熔點(diǎn)。
3、液體的凝固
(1)列舉生活、生產(chǎn)、技術(shù)上的液體凝固實(shí)例。例如,水結(jié)成冰,塑料顆粒熔化后注入鋼模冷卻凝固成塑料盒,熔融狀態(tài)下的玻璃軋制成玻璃板??
(2)凝固過程和凝固曲線。引導(dǎo)學(xué)生對比冰(晶體)熔化過程的三個(gè)階段,采用類比的方法,分析水(液體)凝固過程的三個(gè)階段的吸放熱特點(diǎn)和溫度變化特點(diǎn)。要明確:雖然同種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同,但兩種曲線卻具有不同的物理含義。同時(shí)總結(jié)歸納出熔融狀態(tài)下的晶體凝固的兩個(gè)必要條件:①達(dá)到凝固點(diǎn);②放出熱量。還應(yīng)對比分析熔融狀態(tài)下的晶體與非晶體的凝固過程的異同點(diǎn)。使學(xué)生獲得相對完整的固液變化的認(rèn)識。
(3)組織學(xué)生綜合運(yùn)用熔化和凝固規(guī)律,特別是聯(lián)系§5.1自我評價(jià)中的屋檐上冰錐的形成過程,交流討論教科書有關(guān)“火山爆發(fā)后”內(nèi)容,要求學(xué)生做到運(yùn)用所學(xué)知識和方法進(jìn)行必要的推理分析。
熔巖在流淌過程中,將因向周圍放熱而導(dǎo)致溫度不斷降低。雖然剛從火山口噴出時(shí)巖漿溫度相同,但凝固點(diǎn)(熔點(diǎn))高的礦物巖漿將首先凝固,這些凝固的礦物要么沉積下來,要么隨未凝固的巖漿向前推移,直到所有巖漿均在火山口周 圍依山傍勢凝固?;旧习撮蠙焓?、輝石、角閃石、黑云母、正長石、白云母、石英排列。
第三節(jié)汽化和液化
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識與技能
知道什么是汽化、液化。了解沸騰現(xiàn)象,知道水的沸點(diǎn)。
知道蒸發(fā)可以致冷。會對蒸發(fā)和沸騰進(jìn)行比較,找出它們的區(qū)別。
知道汽化是吸熱過程,液化是放熱過程。
會用汽化和液化的規(guī)律解釋自然界或生活中的一些簡單的物態(tài)變化現(xiàn)象。
2.過程與方法: 通過探究活動了解水沸騰時(shí)的溫度特點(diǎn)。
經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的基本過程,了解科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
把生活現(xiàn)象和自然現(xiàn)象與物質(zhì)的沸點(diǎn)聯(lián)系起來,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理。
了解電冰箱的基本原理及生產(chǎn)“無氟冰箱”的意義,有環(huán)境保護(hù)的意識。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
本節(jié)的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究水沸騰的規(guī)律。
本節(jié)的難點(diǎn)是水沸騰的溫度(沸點(diǎn))與氣壓的關(guān)系。
三、教學(xué)過程
1.實(shí)驗(yàn)探究(水)沸騰的規(guī)律
(1)“水開了嗎?”這是在每家庭幾乎天天都會聽到的一句問話?!伴_水不響,響水不開”也許是學(xué)生很小就學(xué)來的判斷水是否“開”了的依據(jù)?;緦W(xué)生擁有豐富的生活經(jīng)驗(yàn),但并未認(rèn)真觀察過水沸騰的全過程,并未探入思考過與水沸騰相伴隨的氣泡、聲音、水量、溫度等相關(guān)特征的變化規(guī)律的教學(xué)背景,教師宜按照教科書的提示,利用透明容器構(gòu)造水沸騰過程的真實(shí)情境,激勵學(xué)生:你看到了什么?你想到了什么?引發(fā)并確認(rèn)實(shí)驗(yàn)探究問題。
學(xué)生探究的問題,應(yīng)達(dá)成某種共識,例如,探究水沸騰與溫度的關(guān)系,但也應(yīng)鼓勵附帶探究其他問題,諸如沸騰前后的聲音變化、氣泡變化、沸騰時(shí)水量的變化等。這些附帶探究的問題,對學(xué)生進(jìn)一步深化認(rèn)識沸騰現(xiàn)象和汽化現(xiàn)象、形成對多種現(xiàn)象聯(lián)系與思考的意識,十分必要。
(2)遷移探究固體熔化規(guī)律的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),在燒水過程中直接觀察水的沸騰現(xiàn)象,從而探究發(fā)現(xiàn)沸騰的特征和規(guī)律,應(yīng)成為課堂教學(xué)中的“轉(zhuǎn)知成識”、“轉(zhuǎn)識成智”的良好契機(jī),同時(shí)成為教師引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的指南。
教師還應(yīng)提醒學(xué)生:在實(shí)驗(yàn)中,要分工合作,做好觀察記錄(包括水的溫度隨中熱時(shí)間變化的記錄、水發(fā)出的聲音、水中的氣泡隨加熱時(shí)間變化的相關(guān)記錄),更要注意安全,避免燙傷。
(3)在學(xué)生得出水沸騰的溫度和加熱時(shí)間的關(guān)系曲線后,應(yīng)及時(shí)組織分析論證和交流討論:
·該圖像與晶體熔化圖像有什么相似之處?有什么不同之處(沸點(diǎn)概念得以生成)?
·沸騰前、沸騰時(shí)用酒精燈加熱水的作用有什么不同?移開酒精燈,停止加熱,水還沸騰嗎?
·水的沸點(diǎn)是100℃嗎?如果不是100℃,究竟是實(shí)驗(yàn)誤差,還是另有原因?
·沸騰前后,水中氣泡變化、聲音變化有什么特征?沸騰中減少的水跑到哪去了?
·水沸騰需要什么條件?這個(gè)結(jié)論是否可推廣到所有液體?為了檢驗(yàn)?zāi)愕呐袛?,你認(rèn)為是否有必要換用其他液體再做實(shí)驗(yàn)?
(4)由水沸騰時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和水沸騰曲線學(xué)生可以認(rèn)識到水有確定的沸點(diǎn)。鑒于沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系在生產(chǎn)技術(shù)和日常生活上的重要應(yīng)用(壓力鍋就是一個(gè)典型),引導(dǎo)學(xué)生探究水的沸點(diǎn)溫度與氣壓的關(guān)系,十分必要。
·移開熱源,停止對水加熱,沸騰則停止。這是學(xué)生已經(jīng)親歷的事實(shí)。要探究水沸騰的溫度與氣壓的關(guān)系,需在改變氣壓(增大或減小氣壓)的前提下,使水重新沸騰,同時(shí)測量對應(yīng)溫度。
如何改變液面上方的氣壓,這是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵。以往利用封閉的燒瓶或燒杯,采用冷水淋浴或用抽氣機(jī)抽氣減壓的方法實(shí)現(xiàn)“復(fù)沸”,要么安全性差,要么設(shè)備復(fù)雜,而且推理解釋復(fù)雜,因而不適于學(xué)生探究。改用封閉大試管、用注射器緩慢抽氣減壓的方法實(shí)現(xiàn)“復(fù)沸”,不僅效果明顯、設(shè)備簡單、便于解釋,而且還可利用來進(jìn)行增壓(推進(jìn)柱塞)“止沸”,為學(xué)生完善探究設(shè)計(jì)提供了可行的選擇。的確,要證實(shí)水沸騰的溫度與氣壓有關(guān),不僅需要考察氣壓降低時(shí)水的沸點(diǎn)怎樣變化,而且需要考察氣壓升高時(shí)水的沸點(diǎn)怎樣變化。
(5)將汽化的兩種方式--蒸發(fā)和沸騰對比分析顯然是必要的。而且,蒸發(fā)在物態(tài)變化中,尤其在水的循環(huán)中的重要作用,要求我們在教學(xué)中賦予它應(yīng)有的地位。
影響蒸發(fā)快慢的諸種因素:液面面積,環(huán)境溫度、濕度、氣壓,周圍空氣流動快慢等,都應(yīng)納入教學(xué)視界?;蚧仡櫺W(xué)《科學(xué)》,或組織學(xué)生討論(餐廳衛(wèi)生間裝的熱風(fēng)干手器就是一個(gè)好例子),甚至組織相應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)視學(xué)生知識和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)決定。
本段教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞蒸發(fā)和沸騰這兩種汽化方式的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)展開?!盀榱耸瓜催^的衣服干得快些,可以采用哪些措施?”就是一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?dǎo)入話題。
2.氣體的液化
與凝固是熔化的相反過程一樣,液化是汽化的相反過程。具體教學(xué)操作可以著手于以下兩個(gè)方面。
(1)水蒸氣液化成水的現(xiàn)象,學(xué)生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴,眼鏡片上的“霧汽”,燒水時(shí)壺嘴噴出的“白霧”,從冰箱中取出的冰鎮(zhèn)汽水瓶外壁上的“淚珠”??要注意在教學(xué)中調(diào)動學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)積累,引導(dǎo)他們關(guān)注水蒸汽液化的細(xì)節(jié)。例如,冷玻璃窗上的水滴和眼鏡片上的霧氣出現(xiàn)在哪一面上?水壺嘴噴出的“白霧”緊挨壺嘴嗎???這些細(xì)節(jié)對于學(xué)生理解液化和汽化規(guī)律大有幫助。
(2)氣體液化的兩種途徑:降低溫度和壓縮體積?!?.1中的人工造“雨”就是通過降低溫度使水蒸氣液化成“雨”的。教學(xué)中還可增加用注射器壓縮乙醚蒸氣的體積使之液化(反之則汽化)的學(xué)生小實(shí)驗(yàn)。
3.汽化、液化過程中的吸放熱
伴隨氣體和液體過程的能量變化的表現(xiàn)形式是吸放熱。本板塊的教學(xué)應(yīng)該注重以下幾個(gè)方面。
(1)沸騰過程中吸熱而溫度保持不變;停止加熱,沸騰隨即停止。對此,學(xué)生已有實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷。
蒸發(fā)過程吸熱的例子也很普遍。在溫度計(jì)測溫泡上裹上用水或酒精浸濕的棉球,溫度計(jì)的讀數(shù)有什么變化?在手背上涂些酒精,感受如何?對此,學(xué)生更有足夠的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
氣體液化放熱的現(xiàn)象,學(xué)生雖有感悟,但體會欠真切。因此有必要組織學(xué)生動手實(shí)踐。教科書第103頁圖5-3-8是一個(gè)很好的對比實(shí)驗(yàn)。組織學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)和觀察討論。左右試管初始狀態(tài)相同,左管加熱沸騰、水量減少(溫度維持在沸點(diǎn));右管通入從左管中導(dǎo)入的水蒸氣,溫度升高,水量增加。典型地展示了物態(tài)變化過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化這一物理現(xiàn)象。倘若使兩管中的水循環(huán)流動,它就是蒸氣傳熱的模擬裝置。
(2)自然界中的物態(tài)變化(含熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華)事實(shí)上都伴隨著能量的變化,不僅僅限于水的三態(tài)變化。
第四節(jié)物態(tài)變化與我們的世界
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識與技能
了解人類認(rèn)識物態(tài)的歷程。
認(rèn)識自然界和日常生活中多種不同狀態(tài)的物質(zhì)和物態(tài)變化。
能用物態(tài)和物態(tài)變化知識解釋身邊發(fā)生的一些簡單物理現(xiàn)象。
2.過程與方法
嘗試對環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等)發(fā)表自己的見解。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感悟物態(tài)變化在改變物質(zhì)世界和促進(jìn)人類文明中的巨大作用。
樹立可持繼發(fā)展的意識。
二、教學(xué)過程
1.人類認(rèn)識物態(tài)的歷程
(1)19世紀(jì)之前,人們還只能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征(是否具有一定的體積和形狀,是否能流動)來區(qū)分物質(zhì)的狀態(tài),那時(shí)只知道物質(zhì)有固、液、氣三態(tài)。初中講物態(tài)和物態(tài)變化,主要涉及這三態(tài)和三態(tài)間的變化問題。這應(yīng)該成為本教學(xué)板塊展開的基礎(chǔ),教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生理解這種物質(zhì)分類的方法,并在此基礎(chǔ)上討論人類認(rèn)識物態(tài)的歷程。
(2)依據(jù)教材安排,本板塊應(yīng)重點(diǎn)突出等離子態(tài)和液晶態(tài)。關(guān)于液晶態(tài)、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用,課本已有介紹。建議教學(xué)中補(bǔ)充介紹等離子態(tài)、等離子體以及等離子體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事上的廣泛應(yīng)用。
2.物態(tài)變化改變著世界
本章章首指出:我們生活在物態(tài)變化的世界里。人類對物態(tài)變化的認(rèn)識是從水開始的。本章前三節(jié)的主要內(nèi)容大多也是圍繞水的三態(tài)及其變化展開的。現(xiàn)在,作為本章的最后一節(jié),教師有必要將物態(tài)和物態(tài)變化的視界拓展到更廣泛的領(lǐng)域,展示人類認(rèn)識物態(tài)變化、利用物態(tài)變化規(guī)律的輝煌歷史。
(1)讓學(xué)生認(rèn)識物態(tài)變化的歷史首先可以介紹材料的發(fā)現(xiàn)和利用歷史--從青銅器到太空晶體。
教科書為此示例性地展示了青銅器、太空晶體。教學(xué)中應(yīng)組織學(xué)生利用身邊實(shí)例展示作為人類文明的象征的材料的“發(fā)現(xiàn)”和利用。
(2)物態(tài)變化規(guī)律的利用--從蒸汽機(jī)到熱管。
水沸騰變成蒸汽不僅能提供動力(含蒸汽機(jī)和蒸汽輪機(jī)),還為城市的集中供熱提供了優(yōu)越的方式。蒸汽機(jī)曾經(jīng)引發(fā)第一次工業(yè)革命,蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī) 至今仍廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會。
熱管在航天技術(shù)中的神奇妙用,得賴于它的特殊結(jié)構(gòu),但其核心的部分應(yīng)是它對物態(tài)變化規(guī)律的運(yùn)用。此外,熱管還用于核電站、大型電機(jī)和電子系統(tǒng)的散熱冷卻。值得提及的是,未來全長1142km的青藏鐵路建設(shè)中,將迎對550km終年凍結(jié)的凍土區(qū),為了達(dá)到穩(wěn)定地基的目的,建設(shè)者們將廣泛采用通風(fēng)管路基、熱樁(熱管)、碎塊石調(diào)溫路基等凍土工程技術(shù),這些都是物態(tài)變化規(guī)律的廣泛應(yīng)用。
其實(shí)熱管的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。熱管也并不神秘,學(xué)生完全可以自制熱管、熱樁。本部分應(yīng)將熱管作為教學(xué)的載體,重點(diǎn)組織學(xué)生參與。
教師應(yīng)在示范的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)自己的熱管,使學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣、艱辛和成功的愉悅。教科書給出的設(shè)計(jì)題目是用熱管設(shè)計(jì)太陽能熱水器、教學(xué)中也可改為大型冷藏庫設(shè)計(jì)熱樁;為輸油管道、工業(yè)和民用建筑、水壩設(shè)計(jì)熱樁;甚至可以設(shè)計(jì)大熱管,高效地提取地球內(nèi)部的地?zé)?,直接用于發(fā)電或采暖??
(3)利用物態(tài)變化創(chuàng)造現(xiàn)代生活
本段內(nèi)容在邏輯上與“材料的發(fā)現(xiàn)和利用”、“物態(tài)變化規(guī)律的利用”是一脈相承的。人類發(fā)現(xiàn)、研究、利用物態(tài)和物態(tài)變化,正是為了創(chuàng)造現(xiàn)代生活。建議將本段內(nèi)容融于前兩部分教學(xué)活動中,使之渾然一體,使學(xué)生真切體會到:物態(tài)變化就在我們身邊,物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用改善著人類的生活、醫(yī)療、文化、物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用促進(jìn)著社會的進(jìn)步和人類文明的發(fā)展,進(jìn)而形成科學(xué)的發(fā)展觀。
3.來自極地的報(bào)告
本段以考察報(bào)告的形式,警示人類活動對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。教學(xué)中,可借助多種教學(xué)手段和多種教學(xué)資源(含本地資源)幫助學(xué)生解讀科學(xué)技術(shù)是雙刃劍這一事實(shí),意識到人類必須用科學(xué)的態(tài)度審視自己的行為,必須依靠科學(xué)技術(shù)解決人類面臨的危機(jī)。
圍繞以下主題組織學(xué)生活動:
①依據(jù)對當(dāng)?shù)厮Y源(含地下水)狀況和利用情況的事先調(diào)查,對水資源污染和濫用提出自己的見解,對水資源利用提出合理化建議。題目可以是:從近日水價(jià)上漲3倍說起??
②列舉家庭生活中用水途徑,舉出所有可能的節(jié)水方法。
本板塊的教學(xué)主要目的在于給予學(xué)生自行收集相關(guān)資料、自主探究的起點(diǎn),因?yàn)樯婕暗闹R內(nèi)容比較廣,如果試圖對每一個(gè)主題都進(jìn)行展開是不切實(shí)際的,教學(xué)成本也過于高昂。教師可以選擇性地向?qū)W生介紹以上的一些知識素材,激發(fā)學(xué)生開展自主探究的熱情。介紹過程中教師應(yīng)該注重這些自然現(xiàn)象或環(huán)境問題與物態(tài)變化規(guī)律之間的聯(lián)系,使得學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到人類在利用物態(tài)變化規(guī)律促進(jìn)生產(chǎn),提高生活質(zhì)量的同時(shí),也破壞了自然界原本在物態(tài)變化規(guī)律下形成的和諧,從而增強(qiáng)危機(jī)感,提高環(huán)保意識與法律意識。
第四篇:物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案
物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案 一.課程標(biāo)準(zhǔn)要求:
1.能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài),能描述這三種物態(tài)的基本特征。
2.能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會測量溫度。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。
3.通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程,嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)聯(lián)系起來。
4.能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識。二.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn);1.重點(diǎn): 1).液體溫度計(jì)的原理及正確使用。
2.)影響蒸發(fā)快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態(tài)變化的吸熱和放熱特點(diǎn)及影響。
2.難點(diǎn):1)晶體與非晶體溶解曲線的辨識。液體沸騰的溫度曲線特點(diǎn)與辨識。2)實(shí)際生活環(huán)境下水的物態(tài)變化現(xiàn)象的辨識。三.教學(xué)過程 物態(tài)變化》知識梳理
(一)、物質(zhì)的三態(tài)
1、物質(zhì)的狀態(tài):物質(zhì)通常有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)。
2、自然界中水的三態(tài):冰、雪、霜、雹是固態(tài);水、露、霧是液態(tài),燒水做飯時(shí)見到的“白汽”也是液態(tài);水蒸氣是氣態(tài)。
(二)、溫度的測量
1、物體的冷熱程度叫溫度。
2、攝氏溫度:通常情況下的冰水混合物的溫度作為0度,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度作為100度,0度到100度之間等分成100份,每一份叫1攝氏度或(1℃)。正常人的體溫為37℃,讀作37攝氏度;-4.7℃讀作負(fù)4.7攝氏度或零下4.7攝氏度。
3、溫度的測量
(1)家庭和物理實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
(2)溫度計(jì)的正確使用方法
a、根據(jù)待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計(jì)。
b、使用前認(rèn)清溫度計(jì)分度值(最小刻度值)。c、使用時(shí)要把溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入液體中,不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。
e、讀數(shù)時(shí)將玻璃泡繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)液柱上表面相平。
4、體溫計(jì)、實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、寒暑表的主要區(qū)別:
溫度計(jì)構(gòu)造:體溫表玻璃泡上方有縮口; 測溫物質(zhì)為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩
實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)
測溫物質(zhì)為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)②不能甩?
寒暑表測溫物質(zhì)為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)
②不能甩
(三)、物態(tài)變化
1、汽化和液化
(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。液體汽化時(shí)要吸熱。
(2)汽化有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生,并且只在液體表面發(fā)生;沸騰是在一定溫度下,液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體蒸發(fā)時(shí),要從周圍的物體(或自身)中吸收熱量,使周圍物體(或自身)溫度降低,因此蒸發(fā)具有致冷作用。
(3)影響蒸發(fā)快慢因素:
a、液體溫度的高低:液體溫度越高,蒸發(fā)得越快。
b、液體表面積大?。阂后w的表面積越大,蒸發(fā)得越快。
c、液體表面上的空氣流動快慢:液體表面上方的空氣流動越快,蒸發(fā)得越快。
(4)沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)。在相同氣壓下,不同液體沸點(diǎn)一般不同;同種液體,氣壓增大時(shí)沸點(diǎn)升高,氣壓減小時(shí)沸點(diǎn)降低。
液體沸騰條件:液體溫度要達(dá)到沸點(diǎn),且要繼續(xù)吸熱。沸騰時(shí)要吸熱,液體溫度保持不變。
(5)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化。氣體液化時(shí)要放熱。
(6)發(fā)生液化的兩個(gè)條件:
a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時(shí)都可以液化。
b、壓縮體積:壓縮有助于液化;有的氣體單靠壓縮體積不能使它液化,必須使它的溫度降低到一定溫度下,再壓縮體積才能使它液化。
2、熔化和凝固
(1)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做熔化,熔化吸熱;從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固,凝固放熱。
(2)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)
固體分為晶體和非晶體,有一定熔化溫度的物質(zhì),稱為晶體。晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn),晶體熔液凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)。同一種晶體的凝固點(diǎn)與它的熔點(diǎn)相同。沒有一定熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體。
(3)熔化和凝固規(guī)律
a、晶體在達(dá)到熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))時(shí),繼續(xù)吸收(放出)熱量才能熔化(凝固),在熔化(凝固)過程中溫度保持不變。
b、非晶體熔化過程中溫度不斷升高,物質(zhì)由硬變軟、變稠、再變??;凝固過程中溫度不斷降低,物質(zhì)由稀變稠、變硬。
(4)晶體熔化和凝固的條件
a、晶體的熔化條件:溫度要達(dá)到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸收熱量。
b、晶體的凝固條件:溫度要降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱。
3、升華和凝華
升華:物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)叫升華。固體升華時(shí)要吸熱,可以用升華吸熱得到低溫。
凝華:物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華。氣體凝華時(shí)要放熱。
4、水循環(huán)
(1)自然界中的水不停地運(yùn)動、變化著,構(gòu)成一個(gè)巨大的水循環(huán)系統(tǒng)。
地球上水循環(huán)簡圖(課本)
(2)水的循環(huán)伴隨能量的轉(zhuǎn)移。
例1.人體的正常體溫是_____攝氏 度,體溫計(jì)的量程是___。家庭和實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)是根據(jù)_________的性質(zhì)制成的。使用溫度計(jì)前應(yīng)_______被測物體的溫度,選擇適當(dāng)量程的溫度計(jì);測量時(shí)應(yīng)使溫度計(jì)的玻璃泡與被測物體充分_____。
解析:人體的正常體溫是37攝氏度,體溫計(jì)的量程是35~42攝氏度。常用的溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。使用溫度計(jì)前應(yīng)估計(jì)被測物體的溫度;測量時(shí)應(yīng)使溫度計(jì)的玻璃泡與被測物體充分接觸。例2.如圖所示,容器A中裝有水,在水中放入另一個(gè)小鐵桶B,B中也裝水,給容器A加熱并使A中的水沸騰.繼續(xù)加熱,B中的水是否也可以沸騰?為什么? 思路分析與答:當(dāng)A中水的溫度上升時(shí),由于高于B容器中水的溫度,B中的水從A中的水吸收熱量,溫度升高,當(dāng)A中的水沸騰時(shí),溫度保持lOO℃,B中水的溫度也可以達(dá)到100℃.但是,由于A、B之間沒有溫度差,B中的水不能再從A中的水吸熱了(這是B容器中的水不能沸騰的原因).液體沸騰不僅僅要求溫度達(dá)到沸點(diǎn),還要求繼續(xù)供熱,由于B中的水不能繼續(xù)吸熱,因此不能沸騰. 擴(kuò)展一下,如何才能讓小鐵桶中的水沸騰,你有哪些措施?
例3.夏天,人們吃冰棍時(shí),看到冰棍周圍冒著“白氣”;冬天,人呼出“白氣”,下列說法正確的是()A.都是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水珠 B.它們都屬于汽化現(xiàn)象
C.冰棍冒“白氣”是冰棍先熔化后蒸發(fā)形成的,呼出的“白氣”是液化的水蒸氣
D.冰棍冒“白氣”是空氣中水蒸氣遇冷液化而成的,人呼出的“白氣”是呼出的水蒸氣遇冷液化而成的
思路分析:我們看到的“白氣”不是水蒸氣,而是由水蒸氣液化成的小水珠.冰棍周圍的“白氣”與人呼出的“白氣”,盡管都是水蒸氣變成的小水珠,但水蒸氣的來源不同,一個(gè)是空氣中的水蒸氣,一個(gè)是從人體內(nèi)呼出的水蒸氣.本題容易忽視水蒸氣的來源而錯(cuò)選A。
答: D(“白氣”的來源和“白氣”在生活中是有區(qū)別的)例4.下列有關(guān)天氣現(xiàn)象及其成因的說法中錯(cuò)誤的是()A.刮風(fēng)是水蒸氣太多形成的 B.大霧是水蒸氣液化形成的 C.霜是地面附近水蒸氣凝華形成的 D.雪花是高空水蒸氣凝華形成的 思路分析:.刮風(fēng)是由于大氣密度不均勻造成的;物是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的;霜是空氣中的水蒸氣直接凝華形成的;雪一般是水蒸氣凝華形成的。答:A 5.火箭發(fā)射架下建有大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水發(fā)生
來吸收大量的熱;火箭升空瞬間,會看到巨大的白色“氣團(tuán)”,這是水蒸氣
形成的(選填物態(tài)變化的名稱)。
6.防“非典”期間,常用消毒液加熱熏蒸的辦法對病房空氣進(jìn)行消毒處理。從物理上說,對消毒液加熱是為了,彌漫到空氣中是一種 現(xiàn)象。
7.氣體打火機(jī)的燃料是丁烷氣體,是用 的辦法使它變成液態(tài)裝入打火機(jī)的。
8.將燒紅的鐵棒插入水中,會聽到“嗤嗤”的聲音,同時(shí)看到水面上方出現(xiàn)的“白氣”,這里發(fā)生的物態(tài)變化是先是
后是。
9.夏天,打開冰棒的包裝紙,會看到冰棒冒“白氣”,這些“白氣”是空氣中的水蒸氣
而成的。
10.冬天,0℃以下冰凍的衣服也會干,這是 ;寒冷的冬夜,門窗玻璃
側(cè)出現(xiàn)冰花,這是 現(xiàn)象。
11.空氣中的水蒸氣是江河湖海以及大地表層中的水不斷地
而來的。夜間氣溫降低時(shí),水蒸氣會
成小水珠附著在物體上,這就是露水,若附著在空氣中的浮塵上,就形成。深秋或冬天,夜晚溫度迅速降到0℃以下,水蒸氣會直接
成固態(tài)的小晶體,這就是。
12.復(fù)習(xí)課上,老師寫下一副與物理知識有關(guān)的對聯(lián)。上聯(lián):“杯中冰水,水結(jié)冰冰溫未降”;下聯(lián):“盤內(nèi)水冰,冰化水水溫不升”。對聯(lián)中包含的物態(tài)變化是
和,反映的一共性是。
二、選擇題
13.有一支刻度均勻,但不準(zhǔn)確的溫度計(jì)。用它測冰水混合物的溫度時(shí),其示數(shù)為-2℃;用它測標(biāo)準(zhǔn)氣壓下沸水的溫度時(shí),其示數(shù)為103℃。如果用它測得某液體的溫度是19℃,那么該液體的實(shí)際溫度為()
A.16.2℃ B.18.1℃ C.19℃
D.20℃
14.如圖2-4,對燒杯加熱一段時(shí)間至水沸騰,然后再將盛有某種液體的試管插入沸水中,結(jié)果,一會兒試管中的液體也沸騰了,由此可以判斷()
A.試管中的液體也是水 B.試管中液體的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)
C.試管中的液體可能是水 D.試管中液體的沸點(diǎn)高于水的沸點(diǎn)
15.牙科醫(yī)生用來觀察病人牙齒的小鏡子,要放在火上烤一下才放進(jìn)病人的口腔中,醫(yī)生這樣做是為了()
A.消毒,防止將病毒帶入口中
B.把鏡面上的水分烘干
C.避免病人感覺鏡子冷 D.防止口腔中的水蒸氣液化,便于觀察
16.雪天路面有厚厚的積雪,為了使雪很快融化,常在路面積雪上噴灑鹽水,這是為了()
A.鹽水可使冰的熔點(diǎn)降低
B.鹽水可使冰的熔點(diǎn)升高
C.鹽水可使冰的溫度升高
D.鹽水可使冰的溫度降低
17.把盛有水的紙盒放在火焰上燒,水燒開了紙盒仍不會燒著,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.水能夠滅火,所以紙盒不會燒著
B.火焰的溫度較低,低于紙的著火溫度
C.紙的著火溫度較高,高于水的沸點(diǎn) D.水善于將熱量迅速向外散發(fā),所以紙盒不會燒著
三、實(shí)驗(yàn)與探究題
18.如圖2-5所示裝臵,用酒精燈將燒瓶內(nèi)的水加熱沸騰后,水蒸氣從細(xì)玻璃管口噴出。(1)在離管口稍遠(yuǎn)處,可以看到霧狀的“白氣”,這是因?yàn)閲姵龅乃魵獍l(fā)生了
現(xiàn)象,霧狀的“白氣”實(shí)際是,過一會兒手會感到玻璃片變熱;(2)分析、歸納上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得到的結(jié)論是 .
19.閱讀下列資料,思考、解決資料后面的問題.
資料:如圖所示,冰箱的致冷設(shè)備由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管等部件組成。電冰箱工作過程中,致冷劑氟利昂(一種既容易汽化又容易液化的化學(xué)物質(zhì))在蒸發(fā)器中迅速蒸發(fā) ① 熱,使冷凍室內(nèi)溫度 ②,氣態(tài)的氟利昂經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后,送入冰箱外面的冷凝器,在此致冷劑液化 ③
熱,液態(tài)的致冷劑通過很細(xì)的毛細(xì)管回到蒸發(fā)器,又開始了新的循環(huán).電冰箱就這樣源源不斷地將冷凍室內(nèi)的熱吸出來,并散發(fā)到冰箱的外面。
(1)在資料的①、②、③三處,補(bǔ)寫上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容①
;②
;③。
(2)小明發(fā)現(xiàn)家里新買的電冰箱背面時(shí)冷時(shí)熱,入夏后更是熱得厲害,他懷疑冰箱的質(zhì)量有問題。你認(rèn)為他的懷疑有道理嗎?為什么?
(3)冰箱冷凍室內(nèi)溫度很低,那么在室內(nèi)多放幾臺打開冷凍室門的冰箱能不能降低室內(nèi)溫度?
20.人工降雨的大致過程是這樣的:一般是用飛機(jī)或者高射炮、火箭把干冰(固態(tài)二氧化碳的)撒入云中,干冰一旦進(jìn)入云層,就很快
成氣體,并從周圍吸收大量的熱,使云層溫度急劇下降,于是云層中的水蒸氣就
成小冰晶或
成小水滴,這些小冰晶逐漸變大,遇到暖氣流就
為水滴,與原來的水滴一起下落形成雨。
第五篇:1.1、物態(tài)變化 溫度教案
《 §1.1 物態(tài)變化 溫度》
一、教學(xué)課題:《 §1.1 物態(tài)變化 溫度》
二、課時(shí)設(shè)置:2課時(shí)
三、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能
能列舉自然界和生活中不同狀態(tài)的物質(zhì)
理解氣態(tài),液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種狀態(tài) ;知道在一定條件下物質(zhì)存在的狀態(tài)可以發(fā)生變化
理解溫度的物理意義,了解生活環(huán)境中常見的溫度值
知道常用溫度計(jì)的測溫原理以及溫度計(jì)的構(gòu)造和刻度方法,會正確使用溫度計(jì)測量溫度
知道攝氏溫度和熱力學(xué)溫度,了解它們之間的關(guān)系
2、過程與方法: 通過對大量不同狀態(tài)物質(zhì)按照固、液、氣三種狀態(tài)分類,使學(xué)生體會對物質(zhì)分類的方法
通過觀察和實(shí)驗(yàn)了解溫度計(jì)的結(jié)構(gòu),并通過測量溫度使學(xué)生掌握溫度計(jì)的使用方法.通過觀察水的物態(tài)變化實(shí)驗(yàn),感受物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化的條件 通過對物體溫度的估測,提高估測溫度的能力,3、情感、態(tài)度及價(jià)值觀:
通過冰化成水的實(shí)驗(yàn)反映出的物質(zhì)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化的事實(shí),對學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義思想教育
通過對教學(xué)活動的參與,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望,使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理
通過對環(huán)境溫度的了解,培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)環(huán)境的意識、在使用溫度計(jì)的過程中,培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)儀器、實(shí)事求是的品格
四、教學(xué)重點(diǎn):
三種物態(tài)的基本特征、會正確使用溫度計(jì)測液體的溫度
五、教學(xué)難點(diǎn): 溫度計(jì)的使用
六、教學(xué)過程:
(一)、引入新課:
多媒體播放 :云、雨、零、露等美麗畫面,這些都是水的不同狀態(tài),到底是怎么回事?我們一起來學(xué)習(xí)今天的內(nèi)容,第一章物態(tài)及其變化第一節(jié)物態(tài)變化、溫度:
(二)、進(jìn)行新課:
1、物態(tài)及其變化
閱讀教材,觀察圖1-1所示的各種物質(zhì),思考一下,這些物質(zhì)的狀態(tài)有什么特點(diǎn)?
像鐵釘、冰塊這類具有一定形狀和體積的物質(zhì),我們稱其狀態(tài)為固態(tài);像水和牛奶這類沒有固定形狀,但有一定的體積的物質(zhì),我們稱其狀態(tài)為液態(tài);像空氣這類既沒有固定形狀,也沒有一定體積的物質(zhì),我們稱其狀態(tài)為氣態(tài)。
通常情況下物質(zhì)存在的狀態(tài)有三種,分別是固態(tài)、液態(tài),氣態(tài)。
說明,在一定條件下,物質(zhì)存在的狀態(tài)可以發(fā)生變化。物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程為物態(tài)變化。
2、溫度及其測量(1)溫度的概念
當(dāng)冬天的時(shí)候,室外水會結(jié)冰,當(dāng)夏日炎炎,灑在室里的水很快變干。這說明物態(tài)變化常常與物質(zhì)所處環(huán)境的冷熱程度有關(guān),我們用溫度來表示物體或環(huán)境的冷熱程度。溫度是表示物體或環(huán)境冷熱程度的物理量。
(2)溫度計(jì)
用手觸摸長時(shí)間放入教室中的金屬塊、木塊和泡沫塑料塊,感覺一下它們的溫度是否相同。
請一個(gè)同學(xué)將雙手分別放在冷水和熱水中,停留片刻,然后將雙手同時(shí)放在溫水中,用手感覺溫水的溫度。通過上述實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為用手的感覺判斷溫度高低可靠嗎?
金屬塊、木塊和泡沫塑料塊,三者的溫度是相同的,都等于室溫,但我們的感覺不同。同一杯溫水的溫度是相同的,我們的感覺也不同,因此靠感覺判斷溫度是不可靠的。要準(zhǔn)確判斷溫度的高低可借助測量工具—溫度計(jì)。①溫度的單位
溫度計(jì)上的℃是攝氏度的單位,溫度常用攝氏溫標(biāo)表示,攝氏溫標(biāo)是這樣規(guī)定的:在大氣壓為1.01X10^5Pa下冰水混合物的溫度規(guī)定為0度,把沸水的溫度規(guī)定為100度,把0度到100度之間分為100等份,每一等份稱為1攝氏度,用符號℃表示,記為1℃。攝氏溫度用符號t表示。
在國際單位制中,溫度是用熱力學(xué)溫標(biāo)表示,熱力學(xué)溫度用符號T表示,它的單位是開爾文,簡稱開,用“K“表示。熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的唯一區(qū)別就在于規(guī)定零點(diǎn)溫度不同,熱力學(xué)溫度將-273.15℃規(guī)定為0K,每1K與每1℃的大小是相同的,所以熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是T=t+273 ②實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)的測溫原理:
用手握住液體溫度計(jì)的玻璃泡,溫度升高,玻璃管液面高度上開,把手松開,溫度降低,液面高度下降,因此液體溫度計(jì)的測溫原理是根據(jù)液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
③溫度計(jì)的使用: 估:估計(jì)被測液體的溫度
選:根據(jù)估計(jì)的溫度選用量程合適的溫度計(jì),看溫度計(jì)的零刻度線、量程(測量范圍)和分度值(每一小格代表的溫度值)放:將玻璃泡完全浸沒在被測液體中,且不能碰到容器底或容器壁
讀:待溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)讀數(shù)時(shí),溫度計(jì)不能離開被測液體,視線要與溫度計(jì)液柱的液面相平,不可仰視或俯視 記:測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成 取:測量完畢,取出溫度計(jì) ④體溫計(jì) 測體溫時(shí),玻璃泡內(nèi)的水銀隨溫度開高,發(fā)生膨脹,通過細(xì)管擠入直管,體溫計(jì)離開人體時(shí),水銀變冷收縮,細(xì)管內(nèi)的水銀斷開,直管內(nèi)的水銀不能退回玻璃泡內(nèi),仍然保持原來的液面高度,所以,在使用體溫計(jì)之前,要住已經(jīng)開上去的水銀再回到玻璃泡里,必須拿著溫度計(jì)用力向下甩,把水銀甩下去。
(三)、布置作業(yè):
課本作業(yè)和配套練習(xí)冊
七、板書設(shè)計(jì):
§1.1 物態(tài)變化 溫度
一、物質(zhì)及其變化
在自然界中,常見物質(zhì)有三種存在的狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程叫物態(tài)變化
二、溫度及其測量
1、溫度:溫度是表示物體或者環(huán)境冷熱程度的物理量
2、溫度的常用單位:攝氏度 用℃表示,攝氏溫度用符號t表示
3、溫度計(jì)的使用:估、選、放、讀、記、取
八、教學(xué)反思