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初中物理液化的教学设计

2025-10-23 初中物理液化的教学设计

初中物理液化的教学设计(6篇)。

在日常学习和生活中,大家对作文都不陌生。作文可分为小学、中学和大学(论文)三种类型。那么,什么样的作文才能被称为优秀呢?下面,小编为大家整理了一份关于初中物理液化的教学设计,希望对大家有所帮助。欢迎大家一同学习!

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

初二物理课程是学生学习物理的入门课,刚开始时,学生学习的用心性很高,但是一段时间后,就有许多学生开始落后了。究其原因,发现很多学生虽然学习很用功,但其学习方法不对,自然学习效果就不尽如人意,故学生学习的自信心大受打击。在对学生进行交流、访谈时,发现很多学生反映物理好像一学就会,一用就错,一放就忘。许多物理教师也认为这种状况是普遍存在的。这说明学生对所学知识了解不深刻,掌握不全面,学习过程中存在必须的困难。经过教学思索,我认为具体存在以下几个方面的问题。

一、初二学生学习物理存在的普遍问题是

1、答卷中存在的主要问题:

①审题和分析潜力差:审题不细致,不准确,不全面,不按要求答不会通过分析题目信息抓出问题的关键。

②理解潜力差:对概念的理解肤浅,答题时凭着感觉答。

③综合实验潜力差:尤其是实验设计潜力有待提高。

④数理结合意识差:不会用数学知识处理物理问题简单运算失误太多。

⑤表达潜力差:作图不严格,计算题解法不规范,逻辑性差。

2、作业中存在的主要问题:

①审题不够仔细,粗心大意

②公式不明,乱代数据

③表达不清,思维逻辑性差,解题无计划,书写太混乱

④运算潜力差,数据不准确,单位混乱。

二、存在如此问题的可能因素

1、与学科特点有关:

物理学是一门以实验为主科学,它缘于生活却高于生活,学生学习时要有相当丰富的想象力,要能想象到发生的物理过程,相对而言是比较的抽象,并且要真正地弄懂,学生务必具备必须的感性认识和生活积累。然而,在这一方面相当地欠缺且未把零散的感性认识上升为理性认识。

2、与平时的知识点的落实上也有关:

主要体此刻以下几个方面:数学符号与物理专用符号的区别图象结合物理情境的想象与思考潜力的培养单位、有效数字、方向以及解题格式的规范化始终要引起重视。

3、与学生本身的素质有关:

学生应具有较强的理解潜力、思维潜力、记忆潜力和自学潜力,要有良好的学习自觉性、主动性和计划性,自觉做好预习和复习。

三、采取的措施与策略:

1、扎实严谨

在物理课堂教学中,应当扎扎实实抓好物理概念、物理规律等基础知识的教学,在具体教学中要搞清物理要领的构成过程,讲清物理概念的定义、含义及特性等,有时需要通过举例、作图等手段让学生加深对抽象物理要领的理解。对物理规律的讲解中,要注意引导学生通过分析、概括、抽象、推理、归纳等思维活动得出结论,同时要讲清物理规律的适用条件和范围及物理规律中各物理量之间的关系,必要时对其相关的概念规律要加以比较区别,消除学生对物理概念规律的模糊感。

在习题讲析中,要培养学生科学的思维方法和良好的学习习惯。即启发引导学生认真审题,挖掘隐含条件,抽象物理情境,提出规律列式求解,做出结论并加以讨论等,做到解题过程步骤完整,推理严密。

2、联系实际

物理课堂教学应理论联系实际,注重应用,这既是物理学科特点的必然体现,也是适应素质教育的迫切需要的表现。

在课堂讲授中,教师应尽量列举超多的生活、生产中的实例,向学生介绍现代科技知识,这样可拓展学生的视野,提高认识问题和解决问题的潜力。此外,在习题的讲析中,选例除了要注重习题的典型性外,更要注意习题的实用性,以及渗透相关学科知识的结合性。

加强课堂演示实验教学,除了课本上必做的演示实验外,教师应当善于观察,挖掘生活实例中的物理原则,设计一些实验装置在课堂上演示,激发学生的学习兴趣。

1方法科学

在物理课堂教学中,教师应注意引导学生分析、体会建立物理概念、物理规律的科学方法。在中学物理课本中,用科学方法建立物理概念、探索物理规律的资料是很多的。

2灵活多变

教师在课堂讲授中,应根据课程结构设置资料特点、课型特征以及学生的实际和教学环境,采用灵活多变的教学方法和手段,到达最佳教学效果。

知识方法教育要灵活。在课堂上,教师应根据不同的课型采取不同的教学方法,思维方法训练要灵活。在解决物理问题过程中,教师应引导学生,从不角度、不同侧面去分析问题,做到一题多思,一题多变,一题多解,多题一解,教师应当有目的对学生进行各种思维训练。

四、重视差生转化工作:

在我们农村的学校中,差生尤其是双差生占很大的比例,因此转差是我们很重要的教学工作。首先要重视非智力因素的培养,我以为教师不仅仅要教好物理,还要关心、热爱差生,使师生间构成“情感共振”,从而使这部分学生喜爱物理课、教师要充分利用物理学科特点,物理学科与现代科学技术高速发展的关系对学生进行爱国主义、人生观、价值观的教育和培养,从而使他们构成较强的学习兴趣。在初中物理起始教学工作中,加强对学生学习物理的兴趣教育尤为重要,因为强烈的学习兴趣是有效学习的推动力量、所以应结合教学资料注意培养学生的学习兴趣。物理教师除利用物理学研究范围广吸引学生,激发兴趣外,还要设计、准备好高质量的演示实验,介绍物理学的新进展等方面来提高差生的学习兴趣、当然,为了巩固差生的学习热情,还要使不同类型差生获得程度不同的学习上的成功,以此保证学习上的“良性循环”、增强学生学习兴趣的有效方法之一是让各类差生尝试到成功学习的喜悦、成功教学能够增强和持续强烈的学习兴趣,优生们对学习物理有浓厚兴趣,甚至让入着谜的主要原因大多源于物理学科本身具有的强烈吸引力,而差生对物理是否感兴趣的首要因素则取决于物理教师的教学水平和方法、所以,转化差生的工作与教师的教学方法有很大关系、教师本人是否热爱物理、对物理学教学是否投入、教师对科学的价值体系是否信仰、教师教学观念、教师是否能从物理知识及教学过程中感受到美等,这些对差生学好物理课程,做好差生的转化工作都是十分重要的。

在我读过的书籍中记得,华师大叶澜教授曾说过:“一个教师写一辈子教案不必须成为名师,如果一个教师写三年反思则可能成为名师。”由此可见在教学实践中应不断的进行课后总结自我反思,促进自己专业成长,同时也使我们的工作更搞笑和充实课后反思是教师对所授课程的一种补充。好的课后反思能够起到承上启下、画龙点睛之作用,再完美的课堂教学或多或少都会留下这样、那样的缺憾。如何进行课后反思,课后反思要反思什么从近几年的教学反思中,归纳了几点:

一、资料的反思

教师的`授课必先确定授课的资料是什么,重点、难点如何把握,时间和资料如何合理的分配。但在一堂课或一个单元的教学过程中,往往会出现深度与浅度相差悬殊,师生互动交流并非融洽,教法与学法相脱节的现象发生。通过对一堂课或一个单元的课后反思,就能够避免一些不必要的失误,可对下一知识点的教学产生催化的作用。如我在讲授九年级“压强和浮力”一章的资料时,在讲授压强时,通过练习让学生从中了解密度均匀、高度相同、粗细均匀的物体在平面上产生的压强与其底面积无关。这样,在液体压强的教学中,对液体压强的大小与液体的高度和密度有关,而与液体的多少无关的认识有了一个铺垫的作用,对液体压强的计算公式也有了一个说服作用。

二、人的反思

教学的本质是师生交往的过程,是师生通过课堂对话在交往与沟通活动中共同创造好处的过程。因此,课堂教学的好与差,在很大程度上取决于参与教学活动的人。教学活动中师生的主角是否投入,师生的情感交流是否融洽,学生是否愉快地投入课堂的全过程、是否深切地感受学习活动的全过程,并升华到自己精神的需要是检验的标准。在大气压强的教学中,我先设计了几个问题:你感受到大气压的存在了吗你能证实它的存在吗它的大小受哪些因素影响呢使学生自始至终都兴趣盎然,精神饱满地投入学习,在反思中要回想教师、学生是否到达教学设计的情感状态,有没有更有效地途径发展创造精神和创新潜力。

三、方式的反思

授课方式的反思是反思的重中之重。它包含课堂环境条件或是课堂氛围是否让参与教学活动的人产生积极向上的情绪是否提高、增强人的活动潜力,教师激情是否高涨,学生学习热情是否高亢,怎样样才能创造既有舒适感又有生活情调的高雅活动场所。同时,资料怎样处理,顺序如何调节、语言怎样运用,教学手段如何利用,课堂结构如何布局,学生兴趣怎样激发,师生互动交流平台怎样构建等都是我们反思的资料

此外,物理学科的特点确定了物理教学有别于其他学科。重视物理作业的多元化及时段性也是我们要注意的资料之一。

物理作业是多元化的,有计算型、简答型的练习,有探究实验及实验报告,有资料查询、有调查报告等等。无论是教师,还是学生都比较重视传统型的习题练习,较忽略探究实验、调查报告等等。这几年的物理中考中有超多的文字表述题,很多老师头痛学生的表述潜力太差。因此,教学中教师惟恐学生说不好,所有问题的答案都由老师代替。其实,你越是不放心,不给他们锻炼的机会,这类作业他们越作不好。能够说是对症下药是良方,这类作业的布置需注意时段性,相应的物理规律学习后,及时的布置这类作业,然后立即让学生口述,对于表达好的表扬,对于差的多鼓励。让他们在激励中成长,在成长中收获。

经过了以上反思,加之完善、优美的教学设计,使师生的教学活动产生一种“谐振”,课堂教学就会到达最佳效果,教师的业务成长“百尺竿斗,更进一步”。

初二物理对学生是一门新的课程,刚接触到这一门课时,学生往往有新鲜感,表现出了较大的兴趣。但很多学生只停留在兴趣上,或者时间一长,很多学生就失去了学习物理的兴趣,所以在物理教学上,我得出了以下几点反思:

一、多做实验

兴趣是最好的老师,只有激发学生的学习兴趣,才能使学生的学习更有主动性,而这方面教学方法起着很关键的作用,多种教学手段的应用,会使课堂更搞笑物理是一门以实验为基础的学科,因此我们就应利用学校以有的条件,尽量多做实验。在研究光的色散现象时,我利用三棱镜让同学们观察白色光的色散现象。我还从生物实验室借用了试管,让同学们研究敲击装有水的试管时,到底是不是空气的振动发出了声音。还有,在讲究凸透镜的习题时,我利用实验室里的凸透镜让学生们自己观察,并总结实验的结果。这样既完成了教学任务,又加深了同学们的印象、和对物理学习的兴趣。

课外,我还要求同学们利用身边的材料,自己多做物理实验。在学习色光的三原色时,我就要求同学们,利用自制的放大镜装有水的圆形塑料瓶观察自己家的电视机的颜色,是否是由红、绿、蓝这三种颜色的色光组合而成的。

二、让同学们学会观察,多观察

首先,我上课时尽量多做演示实验,让同学们仔细的观察。并用心的思考总结实验结论。对错误的结论,并不是立刻指出,而是引导学生自己去发现问题,解决问题。但是课堂上的演示实验,毕竟是有限的,而生活中的物理现象却是很多的。所以,在教学的过程中,多联系生活中的物理现象,并表扬那些善于观察,对生活中的物理现象仔细观察过的学生,加以表扬,以鼓励同学们多去观察一些生活中的物理现象。并用我们所学到的知识去解决一些问题。如果没有学到过的知识,就通过自己查阅资料,同学间的相互讨论,还有问老师来解决。让同学们在自我学习的过程中体会物理的乐趣。

三、尽要让学生自己去调查物理知识的应用

看看我们的生活环境中有哪些例子。通过学生自己的参与,能够大大提高学生的学习兴趣,使学生成为学习的主人。将我们所学的知识,再用来去解决一些生活中的物理。在我们的生活中有很多噪声,同学们能够利用我们所学过的减弱噪声的三个环节来控制噪声。也能够利用回声,来估测一些生活中的距离。这样,同学们既能够将理论应用于实践,又会加深同学们对知识的热爱,对拥有知识的自豪感,也进一步加深了同学们的学习兴趣。

四、不要让学生对物理产生恐惧感

刚接触物理,在带给同学们新的知识的同时,也让有些同学产生了恐惧。教师要了解学生对物理的学习状况,要求他们写物理总结,及时了解学生学习物理的动向。对感到物理有困难的同学,及时进行问题的解决。不让他们的困难和疑惑,越积越多,从而感到物理很难,一点都不懂。从而逐渐失去学习物理的兴趣。

总之,兴趣是学习的最好老师。如何时刻提起学生们学习的兴趣,是每一个老师,在任何时候都务必思考的的问题。

一、教学设计反思

升华和凝华是八年级第四章物态变化第四节的内容,属于物质这个一级主题下的第一个二级主题,为九年级的关于物质的结构和属性的学习作好准备。本节课是前面熔化、凝固、汽化和液化的延续,由此让学生完整的知道物质形态的六种变化。尽管升华和凝华并不少见,但却不易被学生注意,且气体不易看见,而难于直接观察到。因此设计碘的升华和凝华实验让学生探究,让学生从实验中理解升华和凝华的概念,得出升华吸热、凝华放热的结论。培养他们的科学探究能力的同时也加深了学生对知识的理解和掌握。然后再列举生活中常见的升华和凝华现象让学生自己根据图片说出各是什么现象,不但培养了学生解决实际问题的能力同时也引起了学生对物理的兴趣,趁学生思维活跃的时候介绍干冰的作用,引发学生探究舞台上的烟雾之谜,利用探究的结论引导学生列举出升华吸热在生活中的更多应用,对自然界中一些现象做出科学的有力的解释,让学生从感性上知道物理知识是有用的,体会到物理知识的价值,从而提高学生学习物理的积极性。一节课的内容在实验探究和对熟悉的现象的探究中掌握,再利用水的三态变化将整章的知识串在一起,使学生对物态变化这一章的知识有一个整体的认识,避免概念的混淆。

教学设计的各个环节安排的比较适当,知识连接的较为妥当,学生比较容易地得出了结论,对现象也能利用本节的知识作出合理的解释,但设计时如加上人工造“雪”实验、为加深对升华和凝华的理解,再进行两个有趣的活动:一是观看“两件衣服的对话”的动画冬天,两件冰冻的衣服分别在太阳下、阴凉处,再次明确升华是由固态直接变成气态,并没有经过液态二是竞说升华和凝华现象,谁说对一个,课件上就显示出来,并有鼓励性的评语。这样能使学生的学习热情更高,理解的更好。

二、教学过程反思

从引课到进行新课教学到整节课结束整个环节的过渡还是很顺畅。但在进行实验时实验要求不到位,致使有一组学生的实验仪器炸裂,引起学生的骚动,处理事故时耽误了一些时间致使实验时间过长,在以后的教学中应注意避免。讨论舞台烟雾之谜时间过长,使练习时间显得非常紧张,思考题没有做完,显得教学过程不够完整。在整个教学过程中教师说得过多,应将问题留给学生,让学生多说,真正成为学生的课堂。以上存在的问题在今后的教学中避免。

三、教学成败

升华和凝华两个内容知识量不多,教学大纲没有做过高的要求,应该也是从观察实验入手,结合学生生活经验和自然现象,丰富学生的知识,认识物态变化的特点。本节课中通过碘的升华和凝华实验让学生理解升华和凝华的概念是成功的,升华和凝华在日常生活中的现象,虽然常见但学生并不太熟悉,多举生活中的例子,激发了学生的求知欲。也取得很好的效果。探究活动的安排使学生对熟悉的现象有了科学的解释。更增加了学生对物理的兴趣。习题的安排使学生对本节课的知识进一步巩固,同时检测了学生的学习效果,为习题课处理疑难问题做准备。

四、再设计

在今后的教学中可以设计先放一段展示自然界中雨、雾、露、霜、雪等现象的短片引入新课,更能引起学生的兴趣,教学效果能更好一些。实验也可加一个“雪”的形成的实验,让学生更好的体会霜以及雾凇的形成。

在整节课的内容结束之后,引导学生阅读科学世界,了解自然界中的一些水循环现象和培养节约用水的意识。体现物理与生活的联系。

在今后的教学设计中也应注意应首先从生活中遇到的问题引发学生思考,激发学习兴趣和求知欲,引导学生自主分析和探究得出结论,这样做有助于学生自觉构建相关的知识体系,了解科学发展与生活的联系运用实验的方法,将科学研究渗透到教学中来,按照学生认知规律,分步骤,有层次地呈现给学生,让学生自主分析和探究,在培养学生实验操作能力的同时,让学生体会科学研究的方法和过程。

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

物理学是一门实验科学,物理实验是物理教学的一个重要组成部分。如何利用物理实验进行有效教学,进而提高教学质量是当前迫切需要解决的问题。所以,只有提高了物理实验室器材的有效性使用,才能真正落实物理课程目标、全面提高学生科学素养。在《温度计》一节的教学设计时,考虑到温度计是当时八年级学生在物理学习中所接触到得第一种测量工具,为了让学生更好的认识这种工具——温度计,我做了如下设计:

首先,要让学生知道仅凭人体某个部位的感觉来判断温度的高低是不可靠的,再顺势引入温度计,符合学生的认知特点。我设计了这样一个实验:准备了三杯水,热水、温水和冷水各一杯,而且,为了让效果更明显,还在冷水里面放入了少许冰块,然后请一个学生将两只手的`食指同时放到热水和冷水中,停留一段时间以后,再同时把两只手指放到温水里,体验两只手的感受。这个实验的设计目的是让学生能够清晰地认识到人体感觉所存在的不可靠性,而且也充分地体现了让学生参与课堂实验这一教学要求。

然后,利用一个自制温度计先后放在冷水、热水中时玻璃管中液面的位置,说明液体热胀冷缩的性质,并自制了一个背景以便更清晰地观察液面的高度。这个实验除了能给学生留下深刻的印象,为理解温度计的工作原理打下伏笔,更是在这个过程中教会学生利用生活中的常见物体自己动手制作实验器材、模型等,摒除学生“只做有实验器材的实验”这种错误的认识,培养学生动手和创新的能力。

最后,为了让每一位同学都参与到实验环节中,亲自体验并动手实验,我还在每一组学生的桌上放了三种常见的温度计:实验室温度计、体温计、寒暑表,让学生能够近距离地观察温度计的结构、练习读取量程和分度值的能力、探索正确使用温度计的方法等等。

对于初中物理实验课教学而言,无论教学思想如何更新,教学内容如何变化,教学方式如何改进,其最终目的都必须指向教学的有效化,从某种意义上说,“有效教学”可以称得上是初中物理实验课教学的“永恒主题”。通过学生自己动手做实验,让学生所学的知识得以巩固和应用,并且在实验中可以找出探索知识的一些基本方法,逐步培养科学家们所具有的细心观察、积极思考、坚持不懈的精神。让我们共同努力,以实际行动投入到有效的初中物理实验课教学之中。

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

摘要:在教育改革理念下倡导学生自主探究,主动学习,通过小组合作,师生互动的形式解决学习中的问题。符合物理课程的基本学习理念。物理是一门以实验为基础的学科。实验不仅是物理教学的内容,也是落实课程目标的重要方法和途径。在完成基础实验的基础上,引导学生分析实验中看到的现象,出现的问题,然后分析实验数据,最后根据实验中出现的问题再改进实验方法。在学生自主实验的基础上,自主构建中突破实验设计方案的难点。

关键词:初中物理;自主探究;小组合作;实验教学

一、创设物理情景从而激发学生学习兴趣

兴趣永远是学习最好的老师,在生活现象以及物理实验的启发下,抓住学生的兴趣点。创设相关的物理情趣,激发学生思考,带动学习的兴趣。学生才会乐意主动思考,乐趣发现其中的乐趣,乐此不疲。生活中处处都有物理知识,所以生活中的物理现象可以当成引课的最好事例。这些事例也许生活中非常常见,但我们从来没有思考过其中的原理是什么。利用这些可以使学生更加理解我们学习物理的意义是什么,让学生真正明白物理并非是遥不可及,高深的一门学科。例如下图是科技馆中拍摄的一幅图片。图片的中人只能看见他的头,而她的身体我们却看不见。去过科技馆的学生也许都去感受过这个有趣的实验模型。只给学生播放图片是不够的,为了使学生可以更加直观的感受它的神秘,课前老师可以利用两块平面镜做出一个相同的模型。一个实实在在的模型放在学生面前可以使学生走进去观察。利用这个看似PS过的图片,配上老师自制的模型,学生可以近距离的感受这个模型。引课的时间大学在五分钟以内。课前的15分钟是学生学习的最佳时间,所以用来引课的时间不应该太长。主要的时间用来知识点讲授,然后学生动手实验。实验的时间学生更容易让学生注意力集中。

二、结合教学实践,优化实验探究

(一)敢于放手,让学生真正的成为课堂的主体。教师在实验教学的过程中应该改进原有的教学方法,给学生创造出一个实验,学习相适应的良好环境。运用科学的教学方法可以使学生更好的接受知识,理解知识的内在。真正的懂得了知识的内在,这样才可以想出更好的实验改进方案。理解知识的内在才能真正做到举一反三的效果。教师应尽量引导学生发现教材中存在的一些探究点。传统的实验教学也是讲授式的教学。教师在课上讲授实验的过程,并且演示实验的操作方法。这样的教学导致学生实验自主设计部分的欠缺,没有根本的`落实到通过实验探究激发学生学习兴趣的目的。教师应该立足于“学生才是课堂主体”进行真正的地位转换。教师在课上可以从引导,教学辅导的角度开展内容的讲解,从而来一步一步的引导学生进行试验方案的设计。充分的做到让学生敢于动手,提升学生在实验中的主体地位,这样才能真正的做到将课堂还给学生。教师不仅仅作为讲授者,教师更应该是学生能力培养的发掘者。

(二)精心设计实验,强化实验改进。初中学生形象思维较好,抽象思维能力相对较差,所以应该让学生从直观形象的感性认识出发去主动获取物理知识,这样才能激发他们学习物理的兴趣,培养他们自主学习的能力。例如在光的折射这一实验中,学生发现当一束光从空气中斜射入水中时,入射角度不断的改变,折射角度也在不断的变化。当入射角达到一定范围内我们不仅可以看见折射光线也可以看见反射光线,并且在一定角度时只能看见反射光线而看不见折射光线。这些问题都是学生在实验中观察到的。善于观察实验中出现的问题,并且动脑思考,这也是我们进行实验的真正目的。学生的能力,思维在实验探究中得到提升。

(三)转变思维,交流演示实验方法。实验课中教师的演示虽然可以节省时间,流利的讲解实验步骤,但学生的听课的效果却没有我们预想的那么高效。传统的教师讲解知识点虽然可以节省时间,知识点讲解的更加全面,但由于学生每天都要面对着不同学科老师的填鸭式教学,学生的精力很容易分散。不是老师讲多少学生就可以理解多少,如果我们种方法来翻转我们的课堂,结果会出乎我们的预料。

三、善于发现、总结教学中的不足之处

实验题是常见题型,具有概念性强、针对性强、判断性强、知识容量大、考查覆盖面广等特点。不仅考查学生的动手能力,更可以考查学生的判断、分析问题的能力。实验课对教师的要求也是非常高的,尤其是新时期的教师在教学过程中应具有一定的创造能力。教师最好可以利用身边的物品来发现问题,利用生活中随手可得的物品进行实验。这样可以拉近物理与生活的距离,让学生真切的感受到生活中的物理,感受到科学的真实性。改变学生对物理非常高深的认知。通过对教学部分的反思,不仅可以让课堂效率提高,还可以培养学生思考能力。总之,培养学生良好的物理学习习惯,无论是实验课还是习题课,想要真正做到并不是一朝一夕的事情,而是一个长期练习的过程。在此过程中需要改变的不仅仅是学生,更重要的是教师角色的改变。我们不仅要做好以为讲授者,更要做好以为启发引导者。增加学生的学习兴趣,提高学生课堂的积极性,培养学生举一反三的能力。学生有了学习的兴趣便会愿意踏入这充满无穷乐趣的物理天地。这也是我们作为教育工作者真正希望看到的。

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

设计理念

本节课,课标要求学生观察生活中热现象的基础上,通过实验来探究物体的熔化和凝固过程,并知道物体的熔化和凝固过程,进一步能运用相关的知识来解释生活和自然界中的一些现象,培养学生将所学知识与生产相结合的应用能力。学习本节内容所运用到的思想方法,将贯穿整个物态变化的学习过程。

本节课以生活中常见的物理现象为起点,以物理知识为载体让学生进行科学探究,通过让学生亲自动手实验,加深学生对科学探究过程的体验和物理知识的认识。教师在学生的整理过程中,通过举例、设问、讲解、点拨等多种方法,适时引导,教师以引导者,共同学习参与者的身份来构建和谐、民主、平等的师生关系,营造有利于学生自主学习、互相合作、科学家探究的学习氛围,提供学生知识和能力发展空间,让学生亲身经历科学探究的整个过程中获得知识、提高能力、掌握方法。

教学目标

1、知识与技能:

理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。

了解物质的固态和液态之间是可以转化的。

了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。

了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义。

2、过程与方法:

通过探究固体熔化是温度变化的规律,感知发生状态变化的条件。

了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。

通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

3、情感、态度和价值观

通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感。

教学准备

学生实验,六人一组。每组配备熔化实验仪器、酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸。

教学过程

一、新课引入

熔化和凝固

师:春天来了,湖面上的冰化成水;固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等,这些都是物质由固态变成液态的现象。你见过哪些物质由液态变成固态的现象?

生答:冬天到了,气温下降,湖面上的水结成冰;工厂的铸造车间里,工人将铁水浇在模子里,冷却后,铁水变成了固态的铸件。

我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化,水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化,铁水铸成工件是凝固。

除此之外,蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。

二、展开

探究固体熔化时温度变化规律

提出问题

1、在熔化过程中温度是怎样变化的?

2、是不是每一种物体熔化时温度都相同?

假设与猜想

1、在熔化过程中温度应该不断上升。

2、在熔化过程中温度应该不变。

设计实验论证

教师:为了让我们发挥团结协作能够更快更好的完成探究实验整个班级组成一个科学研究组,老师作为组长,下面分成八个小组每组六人,每组推举一个小组长一个工程师。(小组讨论推举小组长和工程师)

组长组织讨论

1、怎样组装这个实验装置?

2、实验中要注意哪些问题?

3、怎样作好分工使实验有条不紊?

(小组讨论并汇总给工程师)

教师:八个工程师组成一个工程组把每个组的讨论结果汇总。

(一)上讲台演示组装实验装置的过程。

(二)讲述实验中注意的事项:

1、温度计要完全浸入被测物体中。

2、实验时让物体受热均匀要不断搅拌。

3、注意酒精灯的使用安全。

(三)分工:报时一人,报温度值一人,报物质状态一人,记录一人,照顾仪器一人,搅拌物质一人。

(四)实验物质:海波和石蜡。

(五)进行实验。

1、海波与石蜡的熔化曲线的分析

(教师选择一个组的熔化曲线,请该组同学画在黑板上,如上图)

教师:其他各组的曲线虽然不完全相同,但是大致形状如图所示。我们将这一曲线分为AB、BC和CD三段,请同学们结合实验,讨论下列问题。

①AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态?温度怎样变化?

②在曲线上的哪一点海波开始熔化?

③在BC段对应的时间内,海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热?

④在CD段对应的时间内海波是什么状态?温度如何变化?

⑤石蜡在整个过程中温度怎样变化?

熔点:

晶体(教师):除了海波以外,其他晶体物质,如各种金属、冰、固态酒精等,在熔化过程中,温度保持不变,有固定的熔点叫做晶体。晶体熔化时的温度叫熔点。

非晶体:像石蜡这样在熔化过程中温度不断降低没有固定的熔点叫做非晶体。

2、凝固曲线

教师:如果让熔化了的海波和石蜡冷却,记下液态海波和石蜡在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变—化情况,可得到凝固曲线近似上图的形状。请大家思考并回答:

①DE段。海波是_____态,_____热(填“吸”或“放”),温度____。

③EF段。海波的状态是_____,_____热,温度_____。

③FG段。海波是_____态,_____热,温度_____。

④石蜡在凝固是温度怎样变化?(不断降低)教师:晶体的凝固也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫凝固点,晶体的凝固点和它的熔点相同。非晶体在凝固时温度不断降低没有固定凝固点。

3、学生练习

①读物质的'熔点表。

请学生看课本上的熔点表。教师读一种物质的熔点并加以解释。

教师:钨的熔点是3140℃。钨在熔化时温度保持在3140℃不变。

(学生模仿教师读几种物质的熔点并加以解释)

②学生回答

温度是70℃的萘是____态。

铁、铜、铝在常温下是____态。

水银在—30℃时是____态。

酒精在—100℃时是____态。

想想议议:中国北部的漠河冬季气温最低达到—523℃,应选用水银温度计还是酒精温度计?为什么?(应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是—117℃,在—52.3℃的情况下,酒精是液态的。水银的凝固点是—39℃,在气温低于—39℃时,水银是固态的。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。

4、熔化吸热和凝固放热

教师:现在请大家结合熔化和凝固的实验听一段海波的自白,并回答问题。

我叫海波,我的熔点和凝固点都是48℃。现在我的体温恰好是48℃,请你们告诉我,我是应该熔化,还是应该凝固呢?只要你们说得对,我就照你们说的办。

(学生讨论并回答)

48℃既是海波熔点也是它的凝固点。此时海波是熔化还是凝固,关键要看海波是吸热还是放热。固态海波在温度到达熔点时,吸热则熔化。液态海波在温度到这一温度时,放热则凝固。所以熔化时吸热,凝固时放热。

(评估与交流)教师 在这个实验中有些同学做的非常成功,但是也有些同学没有成功。那么请那些没有成功的小组由组长带领自己分析一下自己失败的原因在哪里,然后再跟成功的小组交流一下?

小组交流

(归纳总结)

1、物质由固态变成液态叫熔化。物质由液态变成固态叫凝固。

晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别:晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成,这个温度分别叫熔点和凝固点,而非晶体没有一定的熔点和凝固点。

但是不论晶体还是非晶体,熔化时都吸热,凝固时都放热。

所以,晶体实现熔化的条件可概括为两条:一是温度到达熔点,二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点,同时要放热。

2、通过以上的学习,请大家考虑以下两个问题。

①冰水混合物的温度为什么总是0℃?(学生思考并回答)

②人们常说“下雪不冷化雪冷”,这句话是什么道理?(学生思考并回答)

教学小结与延展

教学总结:本节课学生通过亲身体验晶体与非晶体的熔化和凝固过程,掌握了晶体与非晶体熔化与凝固时温度变化的规律,感知了发生状态变化的条件。通过这次的探究活动学生不仅提高了自己的知识技能,而且培养了自己的科学探究能力。

教学延伸:物理作为一门科学探究性学科来讲,不仅要求学生对于知识的掌握,而且要求学生利用所学的知识来解决一些实际问题,解释一些常见的现象,真正体现社会──科学──社会三者的统一。比如:利用这节课的知识学生应该能够解释北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低。现在,人们研制出一种聚乙烯材料,在15℃~40℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。所以,人们将这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

教学目标

1.知道熔化现象和凝固现象;

2.知道熔化过程中吸热,凝固过程中放热;

3.知道晶体有一定的熔点,能用来解释简单现象;

4.会查熔点表。

5.通过晶体熔化实验,培养观察和实验能力;

在实验过程中培养学生实事求是的科学态度。

教学建议

1.引入新课:

方法1:利用教材上的素材。本节教材开头提出的:黑龙江省漠河镇的最低气温达到过-52.3,在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是酒精温度计。这个问题具有承上启下的作用。既联系了上节讲过的温度计,又可用来导入 新课,而且具有实际意义。

方法2:从生活事例引入。热天,从冰柜中拿出的冰,一会变成了水,再过一段时间水干了,变成看不见的水蒸气,跑得无影无踪。由此导入 新课。

2.学习新课:

学习新课的过程应当是在教师的引导下组织学生发现问题、解决问题的探究过程,使学生不仅学到了知识,而且学到了解决问题的方法,达到提高能力目的。

根据本节内容特点和学生的实际水平可采用两种方法:

方法1:启发讲解式。教师边做演示实验、边提出问题、边讲解。在讲台上,组织部分学生做海波(或冰)的熔化实验,组织另一部分学生做松香(或蜂蜡)的熔化实验。在老师的引导下归纳出晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持在熔点不变非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断升高,没有固、液共存状态。

方法2:科学探究式。在教师的组织下,提出问题,学生猜想和假设,设计实验和进行试验,写出实验报告。得出晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持在熔点不变非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断升高,没有固、液共存状态。

教学设计方案

【重点、难点分析】晶体的实验,在熔点(或凝固点)不断地吸热,但温度保持不变,这个现象不容易做到。要得出正确结论,对实验要求较高,希望按照下面的要去做。对于晶体和非晶体的区分,学生知道从熔化过程表现出的特点区分就可以了。

【教学过程】

1. 引入新课

方法1:承上启下引入。

提出问题:黑龙江省北部一月份的平均气温在-30℃以下,漠河镇的最低气温达到过-52.3℃.在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是用酒精温度计呢?根据什么来选择呢?

我们学习。

方法2:生活事例引入。

水的三态变化学生是知道的,由此提出问题:热天,从冰柜中拿出的病,一会儿变成了水,再过一段时间水干了。随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质在固、液、气之间变化有什么特点呢?

我们学习熔化与凝固。

2.学习新课

由于萘对人体有危害,课本已将晶体熔化的.实验换用海波。海波在照相器材商店、化工店都容易买到。假如买不到海波而手边又有萘,则务必只由教师来演示,不要让学生接触萘,而教师也要注意实验室通风好些,尽量少吸入萘蒸气。

本节课的实验比较难做,根据学校条件不同可以提供两种方案供参考。

如果学校实验仪器较多,可在实验室组织学生进行探究固体熔化时温度的变化规律,事前将学生分成若干实验小组(2~3人为一组)。把仪器按教材50页图4-7观察熔化现象的实验装置组装好。

提出问题:不同物质在由固态变成液态的熔过程中,温度的变化的规律相同吗?

猜想和假设:熔化过程一定要加热,所以物质一定要吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。

设计实验和进行实验:研究蜡和海波(硫代硫酸钠)的熔化过程。

参照如图选择需要的实验器材。

注意:实验时,严禁用酒精灯点燃另一只酒精当;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起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。

教师要讲解实验的做法和注意事项。除了要将实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外,由于学生没有用过酒精灯,还要特别注意向学生讲清如何点燃、熄灭酒精灯,万一酒精洒在桌上并燃烧起来,如何扑灭。教师要准备几块湿布备用。

✪ 初中物理液化的教学设计 ✪

一、本节三维目标要求

1.知识与技能

了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。

知道熔化和凝固的含义。

认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2.过程与方法

感知发生熔化和凝固的条件

区别晶体和非晶体,感悟物质世界的美丽多姿。

经历固体熔化的实验探究过程,学习实验探究的基本思路和方法。

了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。

3.情感、态度与价值观

尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。

尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。

关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。

二、重点和难点

本节重点是探究固体熔化过程的规律。

本节难点是实验数据的图像转换方法。

三、教学实施建议

(一)教学过程

本节安排3个教学板块:

(1)认识晶体;

(2)实验探究固体熔化过程的规律;

(3)液体的凝固。

1、认识晶体

学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足,教师应着力调动学生的观察积累,利用教科书提供的图片,酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源,首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念,初步认识晶体和非晶体的区别。

2、实验探究固体熔化过程的规律

不宜将本板块变为演示,要舍得投入时间,引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验探究全过程,初步领略科学探究的各个环节,学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

(1)首先,教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺,猜想到它们可能存在不同的熔化规律;在观察和思考的基础上,提出探究问题:熔化是在什么条件下发生的?熔化过程有什么特点?晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同?

(2)为了研究提出的问题,重要的是组织学生讨论,制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。

各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象;为了使结论具有普遍性,各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次,要探究熔化规律,自然需要将研究对象熔化,怎样熔化?在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象?需要什么实验器材或仪器?要否自己寻找或自制?这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论,达成共识,并要有所约定。例如,各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路,约定定时(例如每隔30s)记录加热过程中晶体和非晶体的温度,并确认当时研究对象的状态,直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题,例如,停止加热后,熔化情况怎样?是选取冰和蜡,还是选取海波和松香或者别的作为研究对象?是用水浴法加热,还是直接加热?都应该以宽容的态度对待。需知:规范完美的科学探究纯属理想模型,在实际上是不存在的,以此模式组织探究只能是“假探究”;各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源,使得合作交流、讨论评估更具实际价值。

(3)在进行实验和收集证据过程中,应帮助学生解决一些实际问题:

①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。

②了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。

③学会测量温度,知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项:

·确认温度计的量程和分度值。

·将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。

·当温度计的示数稳定后再读数。读数时,温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。

·读数时,视线要与温度计中液柱上表面相平。

④研究固体熔化时温度的变化规律,需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢?怎样使待熔化固体缓慢熔化,以便观察和测量呢?

·待熔固体应为细粒或粉末状。

·盛装待熔固体的试管应较细,以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少,则熔化过程太短,不利观测;过多,则受热不均匀)。

·优选间接加热(例如水浴)法,并用两枚温度计同监测试管内外的温度,调整控制热源加热力度,使内外温差保持在2~3℃左右。

·建议学生先做非晶体熔化实验,再做晶体熔化实验。用意有二:前者较易成功且易理解;能够对后者产生更强列的印象和反差。

⑤指导学生分工合作,高效安全地进行实验、收集证据。

(4)在数据处理、讨论交流和评估环节,教师的主要工作应集中于:

①激活学生寻找和比较数据规律的需要。

②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点,指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

③热情支持学生的附加探究实验,允许学生重做或部分重做实验,以便扩大交流和评估成果。

④为学生提供讨论和评估的必要物质条件,例如,提供视频展台或实物投影仪,用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。

⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识,应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程,归纳出二者的同异点,总结出晶体熔化的两个必要条件:

①达到熔点;

②继续加热(吸收热量)。

(5)得出固体熔化过程的规律后,教师可予以扩展。

①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中,生产和技术上,许多现象和应用都与熔点有关。

②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

③介绍常见物质的熔点,使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。

3、液体的凝固

教科书对液体的凝固处理较为粗略,教学中可引导学生采用有意的接受学习方式进行。

(1)列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如,水结成冰,塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒,熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……

(2)凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段,采用类比的方法,分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确:虽然同种物质的凝固点和熔点相同,但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件:

①达到凝固点;

②放出热量。

还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。

为了同一目的,建议布置课外实验探究活动:利用冰箱设计实验,研究水的凝固过程并画出水的.凝固图像。

(3)组织学生综合运用熔化和凝固规律,特别是联系5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程,交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容,要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。

熔岩在流淌过程中,将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同,但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固,这些凝固的矿物要么沉积下来,要么随未凝固的岩浆向前推移,直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。

(二)材料准备与实验设计

1、实验材料准备

本节教学需要准备的材料有温度计、试管、酒精灯或无烟腊、铁架台等。

冰块、海波、峰蜡、松香等均由实验室统一制备。其中冰块由实验室用电冰箱统一制备,学生只需按设计要求制成碎冰即可使用。海波,化学名称“硫代硫酸钠”,分子式Na2S2O3,商用海波常为较大的晶粒,通常在试剂商店或照相器材商店有售。海波熔点为48℃,因含有杂质可略有不同。

顺便提及,以往教学中常选固态萘(熔点为80.5℃)作为研究熔化和凝固过程的实验器材,因为萘在加热过程中会放出有毒挥发物,现已废止。

2、实验设计

(1)在用大苏打(硫代硫酸钠)做晶体熔化实验时,试管中晶体粉末不宜过多,只要全部熔化后仍能浸没温度计测温泡即可。实验中温度计测温泡不要和试管壁接触,为了使晶体粉末受热均匀,可在粉末中混一些碎的细铜丝,加热时应不断搅拌。为了缩短加热时间,不要用冷水,起始温度可高些(35~40℃之间),每隔l分钟记录l次温度,大苏打的熔点在47~49℃左右(由于总会含有杂质,一般不可能正好是48℃)。实验时,最好用另一温度计测水温。如果环境温度太高,水温上升太快,会使大苏打熔化太快,画出熔化图线的平直部分太短。为了充分显示晶体熔化时温度不变的特性,加长曲线的平直部分,实验中当加热到大苏打开始熔化时,应适当减缓加热,甚至停止加热一会儿,让大苏打逐步从50~60℃的水中吸热熔化。从开始熔化到全部熔化大约持续4分钟左右温度不变,整个实验中约需记录12~15个数据,持续15分钟。纵轴起始温度应为35℃,所标温度范围35~60℃。

(2)探究冰的熔化规律:

用图5—2—1所示的学具装置也可以探究冰的熔化规律。注意观察状态变化过程,并且每隔10秒钟记录一次温度,直到全部熔化后再过2分钟为止。

(3)利用电冰箱研究水的凝固过程:

可安排为课外实践活动,意在对课堂教学中液体凝固类比结论的验证。

四、发展空间

(一)“自我评价”参考答案

1、0℃,BC段

2、非晶体

(二)“家庭实验室”指导

吊冰游戏:盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐,因盐的温度高于0℃,致使局部冰面熔化,盐溶化在水中吸热,使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固,故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。

类似的,可做“复凝”游戏:将一块冰置于桌面上,把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面,则可见细线缓慢切过冰块落至桌面,而冰块仍是“坚冰”一块,依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹,但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的。

晶体花园:水在蒸发过程中吸热,将加速食盐水的凝固,由于瓦片放置和色素沉着,碗中各处食盐结晶析出的形状殊异,因而生成漂亮的“晶体花园”。

(三)“物理在线”和“走向社会”指导

太空材料:组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料,走访专家学者,集中讨论以下问题:(1)什么是太空材料?(2)太空材料成本昂贵,为什么要制选太空材料?(3)你希望太空实验工厂制造什么新的材料?说说你的设想。

五、教学资源

(一)教学视频

1、晶体世界(见“教师备课系统”光盘)

2、火山(见“教师备课系统”光盘)

3、太空材料(见“教师备课系统”光盘)

(二)参考资料

1、温度计的发展

温度计是测温仪器的总称。依据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。

世界上第一支温度计是意大利科学家伽利略于1593年发明的。那时的温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有一个玻璃泡(如图5—2—2)。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中;测温时将玻璃球与不同温度的物体相接,由于管内空气的热胀冷缩,玻璃管图5—2—2伽利略发明的第一支温度计

中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大。后来伽利略的学生和其他科学家做了各种改进,其中比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。之后德国人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。

在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683-1757)也设计制造了一种温度计。他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。

1742年,瑞典人摄尔修斯改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为零度,把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来,就成了现在的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。华氏温度与摄氏温度的换算关系可以表达为

℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。

1848年英国物理学家开尔文创立了开氏温标:也称热力学温标。热力学温标每一度的大小和摄氏温标完全相同,不过,它不是以水的冰点作为零度的,而是以理论上所说的分子热运动将完全停止时的温度,即—273.16℃作为零度,用K表示。要物质的热运动完全停止是绝对不可能的,—273.16℃只不过是人们可以无限接近,但永远也不可能达到的温度。这一温度也叫做绝对零度。

现在在说英语的国家,如英国、美国、加拿大、澳大利亚和印度等国,常用华氏温度;而世界科技界和工农业生产中,以及我国、法国等大多数国家则常用摄氏温度;在科学研究中,一般使用热力学温标。(张计怀)

2、太空材料

1987年以来,我国多次利用返回式卫星搭载,进行空间材料加工试验,目前已取得较大进展。把需要合成的材料,放人特制的同一容器中,装进太空炉,随卫星一道送人太空,在太空通过太空炉,对材料进行加温,熔化,再降温,变成固体,合成出新的材料,然后伴随着返回式卫星,回到地球,由此加工出的材料,人们俗称它为太空材料。

1987年,我国在太空成功地制造出砷化镓晶体,当时在国际科技界引起高度重视。10年来,我国又先后利用返回式卫星,在空间试验加工出了碲镉汞、锑化铟、铅铝合金等数十种新型材料。

由于地面和空间环境有别,所以加工材料可利用的外界条件不同,空间实际上是人类所需要探索研究的新领域。铝和铅在地面的比重相差很大,铝轻铅重,即使把它们熔化变成液体状,最后铅也要沉在容器的下面,铝则要浮在上面,二者实在是难以混合在一起。到了太空,基本克服了地球的引力,铝和铅就可非常容易地混合在一起。

根据同样的道理,如果我们在太空,把气泡加入到熔化后的金属中去,并使它们均匀分布,这样就有可能制造出比普通泡沫还轻的金属体。由于物体到了太空几乎没有轻重之分,所以能够比较容易地把不同比重的物质合成在一起,从而得到地面难以得到的更有价值的材料。用砷化镓制造出的微波晶体管,是卫星通讯和移动通讯性能优越的口和耳。在太空合成的高质量的碲镉汞单晶,用于制造红外探测器,则是导弹、遥感卫星更为敏锐的眼睛。

人类在空间制造材料,目前还处在试验和起步阶段。今后随着有关学科和技术的进步,一定会得到更大发展,从而更加广泛地服务于国防和国民经济建设。

3、影响熔点的因素

熔点,实质上是该物质固、液两相可以共存并处于平衡的温度,以冰熔化成水为例,在一个大气压下冰的熔点是0℃,而温度为0℃时,冰和水可以共存,如果与外界没有热交换,冰和水共存的状态可以长期保持稳定.

物质的熔点并不是固定不变的,有两个因素对熔点影响很大.

(1)压强。平时所说的物质的熔点,通常是指一个大气压时的情况;如果压强变化,熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况.对于大多数物质,熔化过程是体积变大的过程,当压强增大时,这些物质的熔点要升高;对于像水这样的物质,与大多数物质不同,冰熔化成水的过程体积要缩小(金属铋、锑等也是如此),当压强增大时冰的熔点要降低。

如下两图中OL称为固液两相平衡曲线,又称为熔化曲线.该曲线的左方表示固相稳定存在的区域,右方一定的区域是液相稳定存在的区域,而线上的任一点,都代表固液两相平衡共存的状态。OL线表示了该物质的熔点随压强变化的规律。两图中OL线的斜率都很陡,说明物质的熔点随压强的变化很小,例如冰的熔点,每增加一个大气压,熔点才下降0.0075℃,而要使冰的熔点下降1℃,则必须使压强增加1.75X107Pa,约为大气压的170倍。两个图的斜率的正或负,反映了两类物质随压强的增大,熔点升高或降低的规律。

(2)溶有杂质。以上讨论的都是纯净的液态物质,如果液体中溶有少量其他物质,或称为杂质,即使数量很少,物质的熔点也会有很大的变化,例如水中溶有盐,熔点就会明显下降,海水就是溶有盐的水,海水冬天结冰的温度比河水低,就是这个原因.饱和食盐水的熔点可下降到约—220℃,北方的城市在冬天下大雪时,常常往公路的积雪上撒盐,只要这时的温度高于—22℃,足够的盐总可以使冰雪熔化.合金又称为固态溶液,因为合金在液态时也可以看做是一种金属溶于另一种金属之中的溶液,因此合金的熔点比单质低属熔点要低,而且比组成合金的每一种金属的熔点都低.例如锡的熔点是232℃,铅的熔点是327℃,按一定比例组成的铅锡合金的熔点则只有170℃,而由铋、锡、铅、镉组成的合金的熔点可降低到70℃,常应用来制作保险丝、焊丝等。

文章来源:https://m.jab88.com/j/233927.html

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