【VR教育】熔化和凝固

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

（3）在開展合作學習的過程中，學會合作、主動交流溝通，養成實事求是、尊重自然規律的科學態度。
2、過程與方法。

（1）通過實驗探究晶體和非晶體熔化過程，掌握使用物理儀器的基本技能和科學探究的步驟。

（2）使學生能夠通過圖象對實驗數據進行處理，理解固體熔化和液體凝固的規律
3、情感、態度與價值觀。

通過教學活動，養成學生最終自然規律的科學態度，體會交流合作的重要和成果共享的喜悅。
二、教學重點與難點
重點：熔化和凝固的概念、晶體與非晶體的概念及變化規律。
難點：

（1）對熔化、凝固的理解及晶體與非晶體性質的理解。

（2）晶體、非晶體熔化與凝固圖象的區別。

三、教學準備

多媒體課件、（VR教育）VR物理仿真實驗平臺。

四、教學過程
1、新課導入
師：播放冰、雪、雨、霜的圖片，以及燒杯中的水燒開后越來越少的圖片，引導學生思考以下題目。

思考題：

（1）剛才播放的冰、雪、霜是什么物態？

（2）雨水是什么物態？

（3）水蒸氣是什么物態？

生：冰、雪、霜是固態。雨水是液態。水蒸氣是氣態。物質的聚集狀態叫做物態，物態通常有三種：固態、液態和氣態，物質的三種狀態之間可以相互轉化，下面我們就一起來學習固態和液態之間的相互轉化。

2、新課教學

師：春天來了，湖面上的冰化成水；固態的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態等，這些都是物質由固態變成液態的現象。你見過哪些物質由液態變成固態的現象？

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

師：我們把物質由固態變成液態的過程叫做熔化。物質由液態變成固態的過程叫做凝固。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是熔化，鐵水鑄成工件是凝固；熔化和凝固是固態和液態之間相互變化的兩個過程，這兩個過程的初、末狀態相反，它們是互逆的兩個過程。

師：在熔化過程中，物質溫度是怎樣變化的？是不是每一種物質熔化時溫度都相同？

學生提出假設與猜想：

（1）在熔化過程中物質溫度應該不斷上升。

（2）每一種物質熔化時溫度應該不同。

教師將整個班級的同學分成6個科學研究組，討論：

（1）怎樣設計實驗，實驗中需要哪些實驗裝置？

（2）怎樣組裝這些實驗裝置，實驗中需要注意哪些問題?

（3）實驗過程中如何分工使實驗有條不紊？

實驗步驟：

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

（VR教育）圖一：實驗儀器選擇

請同學們結合教材53頁內容設計合理的實驗步驟。

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

（VR教育）圖二：海波的熔化1

（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，記下這時溫度計的示數，用酒精燈加熱，每個0.5min記錄一下溫度計的示數，同時觀察石蠟的狀態變化，直到石蠟全部融化后為止。

（VR教育）圖四：石蠟的熔化1

（VR教育）圖五：石蠟的熔化2

收集數據：

一人報時，一人報溫度值，一人報物質狀態，一人記錄，把實驗結果填入P54表格中。教師巡回指導，控制實驗時間。

實驗結論：

同學們通過實驗知道有的固體在熔化過程中雖然吸熱，但溫度保持不變，如海波等；有的固體在熔化過程中，只要不斷地吸熱，溫度就不斷上升，沒有固定的熔化溫度，如石蠟，這兩類熔化溫度變化不同的物質，我們用晶體和非晶體來區別。

教師引導學生閱讀教材P56“小資料——幾種晶體的熔點”，并讀一種物質的熔點加以解釋：如鎢的熔點是3140℃，說明鎢在熔化時溫度保持在3140℃不變。

課堂鞏固練習：

（1）鐵、銅、鋁在常溫下是      態；

（2）水銀在-40℃時是      態；

（3）酒精在-100℃時是      態。

生：（1）固（2）固（3）液

3、課堂小結：

我們學習了物態變化的“熔化和凝固”，知道了熔化和凝固現象的有關知識。同學們還成功地完成了晶體和非晶體熔化實驗，探究出了晶體和非晶體熔化時的溫度變化規律。

4、課后練習：

完成本課時對應練習

板書設計

熔化和凝固

一、物質從一種狀態變為另一種狀態叫做物態變化，物質以什么狀態存在跟物質的溫度有關。

二、熔化：物質由固態變成液態；凝固：物質由液態變成固態；熔化和凝固是互逆的兩個過程。

三、熔點和凝固點、晶體和非晶體

晶體：具有固定熔化溫度的固體。

非晶體：沒有固定的熔化溫度的固體。

熔點：晶體熔化時溫度叫做熔點，晶體不同，熔點一般也不同，非晶體沒有確定的熔點。

凝固點：液體凝固形成晶體時也有確定的溫度，這個溫度叫做凝固點，同一種物質的凝固點和它的熔點相同，非晶體沒有確定的凝固點。