第3节 测量物质的密度
教学目标
知识与技能：
1．通过实验进一步巩固物质密度的概念；
2．学会量筒的使用方法，一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
.教学重点：量筒的使用方法。
教学难点：如何测量液体和固体的密度。 课前准备
实验器材(天平、量筒、盐水、铁块、石块、水、烧杯、细针等)、文本、图片或音视频资料、自制PPT课件。 教学过程
一、导入新课
菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成分为天青石与栖霞岩，内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素，对人有强身健体、抗癌益寿作用。现在我想知道这块石头的密度，该怎么做呢？
我们本节课就来探究如何测量物质的密度。 二、推进新课
探究点一 量筒的使用
提出问题 出示一块长方体铁块，问：要测这铁块的密度，需要测哪些量？用什么器材测量？记录哪些量？怎样求出铁块的密度？
出示一块任意形状的石块和装在小碗的盐水，问：能否测这石块的密度和小碗里的盐水密度？那么用什么仪器来测定形状不规则的石块和盐水的体积？
m
分析总结 由公式ρ＝V可知，测出物质的质量和体积可算出密度，规则的物体我们可以用数学上的方法测得。例如：长方体的体积＝长×宽×高，圆柱体的体积＝底面积×高；不规则的物体体积和液体体积就需要用我们今天学习的量筒来测量。
学生自学 出示量筒，指出液体的体积和不规则的物体体积可以用量筒来测量。每小组同学观察桌面上的100 mL量筒的结构，回答下面问题：
1．量筒是以什么单位标度的？是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)？1 mL＝________cm3。
2．量筒的最大测量值(量程)是多少？量筒的分度值(最小测量值)是多少？ 3．如何读数？
总结归纳 使用量筒(杯)应注意以下几点：
1．明确量筒是以毫升(mL)单位标度，1 mL＝1 cm3
2．使用前应观察所用量筒的量程和最小分度值，以便选择适合被测物体的量筒。了解最小分度值，才能正确记录。桌面上的量筒量程是0～100 mL。
3．读数时，量筒一定要放在水平台上，视线要与液面相平，若仰视，读数偏低，若俯视，读数会偏高。若液面(例如水银面)为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平，若液面(例如水面)为凹形，视线应与凹形液面的最低处相平。
学生操作 1.用量筒直接量出50 mL水 2．测出小石块体积
总结归纳 1.用量筒可以直接测出液体的体积。
2．对于形状不规则的固体，因用刻度尺根本无法测出其体积。这时只能用量筒利用排水法进行测量。具体方法是：先在量筒中倒入适量的水，读出水面所对刻度V1，再将被测物体轻轻放入水中，读出此时读数V2，V2－V1即是该固体的体积。
石块的体积V＝V2－V1
探究点二 测量小石块的密度
学生分组实验：
1．小组讨论测量方法、需要的实验器材；
2．说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量； 3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果；
4．各小组汇报实验数据，然后进行讨论。 总结归纳
1．实验器材：天平、量筒、水、烧杯。 2．测量步骤：
(1)用天平测出石块的质量m； (2)用量筒测出水的体积V1；
(3)用细线将石块系好，慢慢放入量筒中，测出水和石块的总体积V2；
mm
(4)小石块密度表达式：ρ＝V＝。
V2－V1
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。例如下表。
石块放入前水石块和水的 石块的体积 石块的密度 的 总体积V2/cm3 V＝V2－V1/cm3 ρ/(g·cm－3) 3体积V1/cm 拓展教学 蜡块不沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗？想想有什么好办法？
方法一
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。 方法：压入法测体积。
器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。 步骤：
①用天平称出石蜡块质量m；
②在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1；
③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝V2－V1；
m
④根据公式ρ＝V，求出石蜡密度。 方法二
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。 方法：悬垂法测体积。
器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡 步骤：①用天平称出石蜡块质量m；
②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1；
③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差V＝V2－V1；
m
④根据公式ρ＝V，求出石蜡密度。 石块的质 量m/g
探究点三 测量盐水的密度
学生分组实验
1．小组讨论测量方法、需要的实验器材；
2．说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量； 3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果； 4．各小组汇报实验数据，然后进行讨论。 总结归纳
1．实验器材：天平、量筒、盐水、烧杯。 2．测量步骤：
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
(2)将一部分盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V； (3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2；
mm1－m2
(4)盐水密度表达式ρ＝V＝V。
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。如下表。 玻璃杯和盐 水的质量m1/g 三、板书设计 玻璃杯和剩余 盐水的质量m2/g 量筒中盐水质量 m＝m1－m2/g 量筒中盐水 的体积V/(cm3) 盐水的密度 ρ/(g·cm－3) 第3节 测量物质的密度
四、教学反思
课堂中难点未能突破。本节课的难点是学生能分析出所测物质的密度偏大（或偏小）的原因并及时更正，有三个组测得的盐水的密度大于2g/cm3，有一个组测得的小石块的密度小于1 g/cm3，这样的结论很显然都是错误的，但由于时间所限，只能由我简单讲了，学生没有用实验验证，似懂非懂。没有有效的展示激励的措施。在教学中，面对着12个小组，我只能一组一组地巡视，做的好的说一声好，做的差的指出不当之处，组与组之间无法进行对比，没有交流，不能有效地激发学生的积极性和主动性。
第2节 熔化和凝固
教学目标
知识与能力：
1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。 2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。 3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。 4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
教学重点：通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力.
教学难点：指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来. 教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪
教学过程
一、导入新课
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流：还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？ 引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。 二、新课教学
探究点一 物态变化
活动体验：
(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
学生操作实验，回答观察到的现象：
蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。 (2)将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？ 学生操作实验，发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化？ 归纳总结：
1．物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。 如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。 2．物质各种状态之间的变化叫物态变化。 探究点二 熔化和凝固
1．概念归纳
(1)熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如：冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如：水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
例子：说出下列物态变化名称 (1)冰棒化成水：熔化
(2)钢水浇铸成火车轮：凝固
(3)把废塑料回收再制成塑料产品：先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：它们怎样才会变成液态？在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：熔化和凝固是在什么条件下发生的？熔化和凝固的过程有什么特点？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
2．探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：物质熔化时需要什么条件呢？不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法 进行实验：
(1)四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
(2)组装实验装置：把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置，另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔1分钟记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40 ℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50 ℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：要求学生做好观察记录
观察：(1)对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。
记录：实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表 时间/s 温度/℃ 状态 时间/s 温度/℃ 状态 7 52 8 55 0.5 41 1 43 1.5 44 固态 9 58 固态 10 61 11 2 45 2.5 46 3 47 3.5 47 4 47 4.5 5 5.5 6 6.5 47.5 48 51.5 53.5 55.5 液态 14 15 69 16 72 17 74[ 液态 18 83 固液共存 12 13 65 表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表 62w 6 3 66.5 粘稠状态 学生交流思考：海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？ 分析论证：各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估：回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
交流合作：与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？
设计意图：固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。 探究点三 熔点和凝固点
对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流，思考：
(1)两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
(2)每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？温度怎样变化？吸热、放热情况如何？
归纳交流：从实验现象及描绘出的图象容易看出，
(1)海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48 ℃，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
(2)随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。 得出结论：
(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。 另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。 (3)晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点； (2)凝固过程中处于固液共存状态；
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固； (4)凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ℃，钨的熔点最高。
物质 金刚石 钨 纯铁 各种钢 各种铸铁 铜 熔点/℃ 3 350 3 410 1 535 1 300～1 400 1 200左右 1 083 物质 金 银 铝 铅 锡 海波 熔点/℃ 1 0 962 660 327 232 47 物质 冰 固态水银 固态酒精 固体氮 固体氢 固体氦 熔点/℃ 0 －39 －117 －210 －259 －272 探究点四 熔化吸热、凝固放热 归纳总结：晶体和非晶体的熔化特点比较 (1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：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。把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。
学以致用：请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。 三、板书设计
第2节 熔化和凝固
1．固态
液态(熔化和凝固是互逆过程)
晶体熔化时温度不变(有熔点)晶体熔化过程和凝固过程都是固液共存状态
同种晶体的熔点和凝固点相同2．固体
没有熔点非晶体熔化和凝固都没有固液共存状态
(1)温度要达到熔点。
同时具备
(2)能继续吸热。(1)温度要达到凝固点。
同时具备 4.晶体凝固条件
(2)能继续放热。
3．晶体熔化条件
四、教学反思
熔化和凝固是热学中比较重要的课，要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的，熔化、凝固是两个能相互转化的过程，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。 学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。 教学时应特别重视对图象的分析，帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。根据数据我们会画出一幅曲线图，然后让学生对海波曲线图分析，学生很容易会发现海波有一个平稳阶段，然后开始学习海波的熔化。
