第一篇：物態變化單元教案

第五章物態變化單元教案

一、本章概述與課程標準要求

本章內容屬于課標內容的第一主題“物質”中的二級主題。課程標準有關內容要求如下：

（1）能用語言、文字或圖表描述常見物質的物理特征。能從生活和社會應用的角度，對物質進行分類。

（2）有評估某些物質對人和環境的積極和消極影響的意識。嘗試與同學交流對當地環境資源利用的意見。

（3）能區別固、液和氣三種物態。能描述這三種物態的基本特征。

（4）會測量溫度。能說出生活環境中常見的溫度值。嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。

（5）通過實驗探究物態變化過程。嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點或沸點聯系起來。

（6）能用水和三態變化解釋自然界中的一些水循環的現象。有節約用水的意識。

基于學生對水的物態及其物態變化的生活經驗和小學《科學》課程的學習基礎，教材首先從整體上引領學生認識地球上水的三種狀態以及相應的物態變化，認識地球上水的循環現象（§5.1）。然后著重探究物質的熔點和凝固（§5.2）、汽化和液化（§5.3）。最后，教材總括全章內容，在更廣闊的視野上介紹物態和人類認識物態的歷程，介紹物態變化在生活、生產、技術上的應用，介紹物態變化在改變我們的世界、促進人類文明發展上的價值，使本章教學內容得以融合與升華（§5.4）。

二、本章重點安排了兩個實驗探究活動：

探究固體熔化過程的規律和探究水沸騰的規律，并利用文字、圖表等為學生提出觀察思考、動手操作、上網查詢、自我評價等學習任務。鑒于本章內容特點，教學中應充分利用學生的生活經驗和觀察、討論、交流活動，設計了較多的學生實踐活動。

三、本章實驗器材：

常用酒精溫度計和水銀溫度計。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。微型物理實驗室：由溫度計、大試管、小試管、多功能鐵架臺、無煙臘組成。可用于學生實驗探究。

第一節地球上水的物態變化

一、教學目標

1、知識與技能（1）、認識水的三種物態（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現象（4）、了解水對人類生命的意義

2、過程與方法 在觀察中嘗試發現問題、提出問題

3、情感、態度與價值觀（1）、感知水的三種狀變及其相互轉化（2）、關注水資源危機，養成節水意識和保護水資源意識

二、重點與難點

重點：經歷水的三態變化 難點：水循環中的物態變化

三、教學過程

（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，水扮演了一個神奇的角色。大自然中，水以各種形態存在著，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展現在我們的眼前，水不同狀態間的轉化，使大自然氣象萬千，生機勃勃。我們對物態變化的認識就從水的物態變化開始。

（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？要解決這個問題，我們要先認識水的三態。

1、學生討論展示學案一并總結

2、學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間轉化，這就是物態變化

3、完成并展示學案二 總結后將物態變化推廣到整個物質世界

4、完成并展示學案三

5、地球上，水的三種狀態在不斷地相互轉化，形成了地球上的水循環。完成學案

四、1，并交流總結。

循環過程中的物態變化主要有：水蒸發成水蒸氣，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，我國有十六個省、市、自治區人均水資源占有量低于重度缺水線，有六個省、自治區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，我們人類的活動在大量消耗水資源的同時，還造成了水的污染，導致水資源危機，如果再這樣發展下去，我們看到的最后一滴水，真將是我們自己的眼淚。因此，保護水資源，節約用水成為了擺在我們面前的一個緊迫課題。同學們說說我們應如何從我做起節約用水。

（三）談收獲

（四）作業 請你利用課余時間調查一下我們周圍水資源的使用及污染情況，并思考應對措施

第二節熔化與凝固

一、本節三維目標要求

1．知識與技能

了解晶體和非晶體的區別。知道一些物質的熔點。

知道熔化和凝固的含義。

認識熔化是吸熱過程，了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。

2．過程與方法

感知發生熔化和凝固的條件

區別晶體和非晶體，感悟物質世界的美麗多姿。

經歷固體熔化的實驗探究過程，學習實驗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。學習根據實驗數據做出物理圖像的方法。

3．情感、態度與價值觀

嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。有關注環境溫度的意識。

嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點聯系起來，將所學知識與生產、生活相結合。

關注自然現象，產生樂于探究自然現象的興趣和欲望。

二、重點和難點

本節重點是探究固體熔化過程的規律。

本節難點是實驗數據的圖像轉換方法。

三、教學過程

1、認識晶體

學生對將固體區別為晶體和非晶體認識不足，教師應著力調動學生的觀察積累，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物、模型、圖片資源，首先讓學生建立區別晶體和非晶體的宏觀依據--形狀規則與否的概念，初步認識晶體和非晶體的區別。

2、實驗探究固體熔化過程的規律

（1）首先，教師應引導學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律；在觀察和思考的基礎上，提出探究問題：熔化是在什么條件下發生的？熔化過程有什么特點？晶體和非晶體的熔化規律究竟有什么不同？

（2）為了研究提出的問題，重要的是組織學生討論，制訂出分工合理、實用高效的探究討劃和實驗設計方案。

各組首先應選取一種晶體、一種非晶體作為對比研究對象；為了使結論具有普遍性，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據和現象？需要什么實驗器材或儀器？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，達成共識，并要有所約定。例如，各組達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（例如每隔30s）記錄加熱過程中晶體和非晶體的溫度，并確認當時研究對象的狀態，直到熔化持續一段時間為止。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？都應該以寬容的態度對待。需知：規范完美的科學探究純屬理想模型，在實際上是不存在的，以此模式組織探究只能是“假探究”；各組探究過程的差異應視為寶貴的課程和教學資源，使得合作交流、討論評估更具實際價值。

（3）在進行實驗和收集證據過程中，應幫助學生解決一些實際問題：

①進一步鞏固使用酒精燈或無煙臘加熱物體的規范要求。

②了解實驗室常用液體溫度計的工作原理、構造特點、溫度范圍及分度值。

③學會測量溫度，知道用溫度計測量溫度的正確方法和注意事項：

·確認溫度計的量程和分度值。

·將溫度計的玻璃泡與被測量的物體充分接觸。

·當溫度計的示數穩定后再讀數。讀數時，溫度計仍需和被測物體接觸（體溫計除外）。

·讀數時，視線要與溫度計中液柱上表面相平。

④研究固體熔化時溫度的變化規律，需要知道它們熔化過程中的溫度。如何使待熔化物體均勻受熱、使溫度計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？

·待熔固體應為細粒或粉末狀。

·盛裝待熔固體的試管應較細，以增大受熱面積。裝入試管中的待熔固體應適量（過少，則熔化過程太短，不利觀測；過多，則受熱不均勻）。

·優選間接加熱（例如水浴）法，并用兩枚溫度計同監測試管內外的溫度，調整控制熱源加熱力度，使內外溫差保持在2～3℃左右。

·建議學生先做非晶體熔化實驗，再做晶體熔化實驗。用意有二：前者較易成功且易理解；能夠對后者產生更強列的印象和反差。

⑤指導學生分工合作，高效安全地進行實驗、收集證據。

（4）在數據處理、討論交流和評估環節，教師的主要工作應集中于：

①激活學生尋找和比較數據規律的需要。

②幫助學生回顧數學上描點作圖的一般方法及其優點，指導學生在方格紙上描畫物質熔化曲線。

③熱情支持學生的附加探究實驗，允許學生重做或部分重做實驗，以便擴大交流和評估成果。

④為學生提供討論和評估的必要物質條件，例如，提供視頻展臺或實物投影儀，用以展示各組所得熔化曲線和數據記錄表格。

⑤實驗結論不宜絕對化。為了達成共識，應組織學生對比分析、總結晶體和非晶體的熔化過程，歸納出二者的同異點，總結出晶體熔化的兩個必要條件：①達到熔點；②繼續加熱（吸收熱量）。

（5）得出固體熔化過程的規律后，教師可予以擴展。

①給出熔點概念。指出熔點是晶體物質的基本屬性之一。生活和自然界中，生產和技術上，許多現象和應用都與熔點有關。

③介紹常見物質的熔點，使學生對之有定性的了解。要求記住冰的熔點。

3、液體的凝固

（1）列舉生活、生產、技術上的液體凝固實例。例如，水結成冰，塑料顆粒熔化后注入鋼模冷卻凝固成塑料盒，熔融狀態下的玻璃軋制成玻璃板??

（2）凝固過程和凝固曲線。引導學生對比冰（晶體）熔化過程的三個階段，采用類比的方法，分析水（液體）凝固過程的三個階段的吸放熱特點和溫度變化特點。要明確：雖然同種物質的凝固點和熔點相同，但兩種曲線卻具有不同的物理含義。同時總結歸納出熔融狀態下的晶體凝固的兩個必要條件：①達到凝固點；②放出熱量。還應對比分析熔融狀態下的晶體與非晶體的凝固過程的異同點。使學生獲得相對完整的固液變化的認識。

（3）組織學生綜合運用熔化和凝固規律，特別是聯系§5.1自我評價中的屋檐上冰錐的形成過程，交流討論教科書有關“火山爆發后”內容，要求學生做到運用所學知識和方法進行必要的推理分析。

熔巖在流淌過程中，將因向周圍放熱而導致溫度不斷降低。雖然剛從火山口噴出時巖漿溫度相同，但凝固點（熔點）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。基本上按橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、正長石、白云母、石英排列。

第三節汽化和液化

一、本節三維目標要求

1．知識與技能

知道什么是汽化、液化。了解沸騰現象，知道水的沸點。

知道蒸發可以致冷。會對蒸發和沸騰進行比較，找出它們的區別。

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律解釋自然界或生活中的一些簡單的物態變化現象。

2．過程與方法: 通過探究活動了解水沸騰時的溫度特點。

經歷實驗探究的基本過程，了解科學探究的基本環節。

3．情感、態度與價值觀

把生活現象和自然現象與物質的沸點聯系起來，樂于探索自然現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“無氟冰箱”的意義，有環境保護的意識。

二、重點與難點

本節的重點是實驗探究水沸騰的規律。

本節的難點是水沸騰的溫度（沸點）與氣壓的關系。

三、教學過程

1.實驗探究（水）沸騰的規律

（1）“水開了嗎？”這是在每家庭幾乎天天都會聽到的一句問話。“開水不響，響水不開”也許是學生很小就學來的判斷水是否“開”了的依據。基本學生擁有豐富的生活經驗，但并未認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、溫度等相關特征的變化規律的教學背景，教師宜按照教科書的提示，利用透明容器構造水沸騰過程的真實情境，激勵學生：你看到了什么？你想到了什么？引發并確認實驗探究問題。

學生探究的問題，應達成某種共識，例如，探究水沸騰與溫度的關系，但也應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、沸騰時水量的變化等。這些附帶探究的問題，對學生進一步深化認識沸騰現象和汽化現象、形成對多種現象聯系與思考的意識，十分必要。

（2）遷移探究固體熔化規律的學習經驗，在燒水過程中直接觀察水的沸騰現象，從而探究發現沸騰的特征和規律，應成為課堂教學中的“轉知成識”、“轉識成智”的良好契機，同時成為教師引領學生設計實驗和進行實驗的指南。

教師還應提醒學生：在實驗中，要分工合作，做好觀察記錄（包括水的溫度隨中熱時間變化的記錄、水發出的聲音、水中的氣泡隨加熱時間變化的相關記錄），更要注意安全，避免燙傷。

（3）在學生得出水沸騰的溫度和加熱時間的關系曲線后，應及時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（沸點概念得以生成）？

·沸騰前、沸騰時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？

·水的沸點是100℃嗎？如果不是100℃，究竟是實驗誤差，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？這個結論是否可推廣到所有液體？為了檢驗你的判斷，你認為是否有必要換用其他液體再做實驗？

（4）由水沸騰時的實驗數據和水沸騰曲線學生可以認識到水有確定的沸點。鑒于沸點與氣壓的關系在生產技術和日常生活上的重要應用（壓力鍋就是一個典型），引導學生探究水的沸點溫度與氣壓的關系，十分必要。

·移開熱源，停止對水加熱，沸騰則停止。這是學生已經親歷的事實。要探究水沸騰的溫度與氣壓的關系，需在改變氣壓（增大或減小氣壓）的前提下，使水重新沸騰，同時測量對應溫度。

如何改變液面上方的氣壓，這是設計實驗中的難點和關鍵。以往利用封閉的燒瓶或燒杯，采用冷水淋浴或用抽氣機抽氣減壓的方法實現“復沸”，要么安全性差，要么設備復雜，而且推理解釋復雜，因而不適于學生探究。改用封閉大試管、用注射器緩慢抽氣減壓的方法實現“復沸”，不僅效果明顯、設備簡單、便于解釋，而且還可利用來進行增壓（推進柱塞）“止沸”，為學生完善探究設計提供了可行的選擇。的確，要證實水沸騰的溫度與氣壓有關，不僅需要考察氣壓降低時水的沸點怎樣變化，而且需要考察氣壓升高時水的沸點怎樣變化。

（5）將汽化的兩種方式--蒸發和沸騰對比分析顯然是必要的。而且，蒸發在物態變化中，尤其在水的循環中的重要作用，要求我們在教學中賦予它應有的地位。

影響蒸發快慢的諸種因素：液面面積，環境溫度、濕度、氣壓，周圍空氣流動快慢等，都應納入教學視界。或回顧小學《科學》，或組織學生討論（餐廳衛生間裝的熱風干手器就是一個好例子），甚至組織相應實驗探究，應視學生知識和經驗基礎決定。

本段教學設計應圍繞蒸發和沸騰這兩種汽化方式的相同點和不同點展開。“為了使洗過的衣服干得快些，可以采用哪些措施？”就是一個適當的導入話題。

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。具體教學操作可以著手于以下兩個方面。

（1）水蒸氣液化成水的現象，學生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴，眼鏡片上的“霧汽”，燒水時壺嘴噴出的“白霧”，從冰箱中取出的冰鎮汽水瓶外壁上的“淚珠”??要注意在教學中調動學生的經驗積累，引導他們關注水蒸汽液化的細節。例如，冷玻璃窗上的水滴和眼鏡片上的霧氣出現在哪一面上？水壺嘴噴出的“白霧”緊挨壺嘴嗎？??這些細節對于學生理解液化和汽化規律大有幫助。

（2）氣體液化的兩種途徑：降低溫度和壓縮體積。§5.1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）的學生小實驗。

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形式是吸放熱。本板塊的教學應該注重以下幾個方面。

（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，學生已有實驗經歷。

蒸發過程吸熱的例子也很普遍。在溫度計測溫泡上裹上用水或酒精浸濕的棉球，溫度計的讀數有什么變化？在手背上涂些酒精，感受如何？對此，學生更有足夠的經驗基礎。

氣體液化放熱的現象，學生雖有感悟，但體會欠真切。因此有必要組織學生動手實踐。教科書第103頁圖5-3-8是一個很好的對比實驗。組織學生的分組實驗和觀察討論。左右試管初始狀態相同，左管加熱沸騰、水量減少（溫度維持在沸點）；右管通入從左管中導入的水蒸氣，溫度升高，水量增加。典型地展示了物態變化過程伴隨著能量的轉化這一物理現象。倘若使兩管中的水循環流動，它就是蒸氣傳熱的模擬裝置。

（2）自然界中的物態變化（含熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華）事實上都伴隨著能量的變化，不僅僅限于水的三態變化。

第四節物態變化與我們的世界

一、本節三維目標要求

1．知識與技能

了解人類認識物態的歷程。

認識自然界和日常生活中多種不同狀態的物質和物態變化。

能用物態和物態變化知識解釋身邊發生的一些簡單物理現象。

2．過程與方法

嘗試對環境問題（溫室效應、熱島效應等）發表自己的見解。

3．情感、態度與價值觀

感悟物態變化在改變物質世界和促進人類文明中的巨大作用。

樹立可持繼發展的意識。

二、教學過程

1.人類認識物態的歷程

（1）19世紀之前，人們還只能根據物質的宏觀特征（是否具有一定的體積和形狀，是否能流動）來區分物質的狀態，那時只知道物質有固、液、氣三態。初中講物態和物態變化，主要涉及這三態和三態間的變化問題。這應該成為本教學板塊展開的基礎，教師應引領學生理解這種物質分類的方法，并在此基礎上討論人類認識物態的歷程。

（2）依據教材安排，本板塊應重點突出等離子態和液晶態。關于液晶態、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術的應用，課本已有介紹。建議教學中補充介紹等離子態、等離子體以及等離子體在工業、農業、軍事上的廣泛應用。

2.物態變化改變著世界

本章章首指出：我們生活在物態變化的世界里。人類對物態變化的認識是從水開始的。本章前三節的主要內容大多也是圍繞水的三態及其變化展開的。現在，作為本章的最后一節，教師有必要將物態和物態變化的視界拓展到更廣泛的領域，展示人類認識物態變化、利用物態變化規律的輝煌歷史。

（1）讓學生認識物態變化的歷史首先可以介紹材料的發現和利用歷史--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。教學中應組織學生利用身邊實例展示作為人類文明的象征的材料的“發現”和利用。

（2）物態變化規律的利用--從蒸汽機到熱管。

水沸騰變成蒸汽不僅能提供動力（含蒸汽機和蒸汽輪機），還為城市的集中供熱提供了優越的方式。蒸汽機曾經引發第一次工業革命，蒸汽輪機、燃氣輪機 至今仍廣泛應用于現代社會。

熱管在航天技術中的神奇妙用，得賴于它的特殊結構，但其核心的部分應是它對物態變化規律的運用。此外，熱管還用于核電站、大型電機和電子系統的散熱冷卻。值得提及的是，未來全長1142km的青藏鐵路建設中，將迎對550km終年凍結的凍土區，為了達到穩定地基的目的，建設者們將廣泛采用通風管路基、熱樁（熱管）、碎塊石調溫路基等凍土工程技術，這些都是物態變化規律的廣泛應用。

其實熱管的應用遠不止于此。熱管也并不神秘，學生完全可以自制熱管、熱樁。本部分應將熱管作為教學的載體，重點組織學生參與。

教師應在示范的基礎上，引導學生設計自己的熱管，使學生體驗探究的樂趣、艱辛和成功的愉悅。教科書給出的設計題目是用熱管設計太陽能熱水器、教學中也可改為大型冷藏庫設計熱樁；為輸油管道、工業和民用建筑、水壩設計熱樁；甚至可以設計大熱管，高效地提取地球內部的地熱，直接用于發電或采暖??

（3）利用物態變化創造現代生活

本段內容在邏輯上與“材料的發現和利用”、“物態變化規律的利用”是一脈相承的。人類發現、研究、利用物態和物態變化，正是為了創造現代生活。建議將本段內容融于前兩部分教學活動中，使之渾然一體，使學生真切體會到：物態變化就在我們身邊，物態變化規律的應用改善著人類的生活、醫療、文化、物態變化規律的應用促進著社會的進步和人類文明的發展，進而形成科學的發展觀。

3.來自極地的報告

本段以考察報告的形式，警示人類活動對生態環境造成的破壞。教學中，可借助多種教學手段和多種教學資源（含本地資源）幫助學生解讀科學技術是雙刃劍這一事實，意識到人類必須用科學的態度審視自己的行為，必須依靠科學技術解決人類面臨的危機。

圍繞以下主題組織學生活動：

①依據對當地水資源（含地下水）狀況和利用情況的事先調查，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，舉出所有可能的節水方法。

本板塊的教學主要目的在于給予學生自行收集相關資料、自主探究的起點，因為涉及的知識內容比較廣，如果試圖對每一個主題都進行展開是不切實際的，教學成本也過于高昂。教師可以選擇性地向學生介紹以上的一些知識素材，激發學生開展自主探究的熱情。介紹過程中教師應該注重這些自然現象或環境問題與物態變化規律之間的聯系，使得學生進一步認識到人類在利用物態變化規律促進生產，提高生活質量的同時，也破壞了自然界原本在物態變化規律下形成的和諧，從而增強危機感，提高環保意識與法律意識。

第二篇：物態變化復習教案

物態變化復習教案 一．課程標準要求：

1.能區別固、液和氣三種物態，能描述這三種物態的基本特征。

2.能說出生活環境中常見的溫度值。了解液體溫度計的工作原理。會測量溫度。嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。

3.通過實驗探究物態變化過程，嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點和沸點聯系起來。

4.能用水的三態變化解釋自然界中的一些水循環現象。有節約用水的意識。二．教學重點、難點;1.重點: 1).液體溫度計的原理及正確使用。

2.）影響蒸發快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態變化的吸熱和放熱特點及影響。

2.難點：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與辨識。2)實際生活環境下水的物態變化現象的辨識。三．教學過程 物態變化》知識梳理

（一）、物質的三態

1、物質的狀態：物質通常有固態、液態和氣態三種狀態。

2、自然界中水的三態：冰、雪、霜、雹是固態；水、露、霧是液態，燒水做飯時見到的“白汽”也是液態；水蒸氣是氣態。

（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標準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）家庭和物理實驗室常用溫度計測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質制成的。

（2）溫度計的正確使用方法

a、根據待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計。

b、使用前認清溫度計分度值（最小刻度值）。c、使用時要把溫度計的玻璃泡全部浸入液體中，不要碰到容器底部或容器壁。

d、待示數穩定后再讀數。

e、讀數時將玻璃泡繼續留在被測液體中，視線與溫度計液柱上表面相平。

4、體溫計、實驗室溫度計、寒暑表的主要區別：

溫度計構造：體溫表玻璃泡上方有縮口； 測溫物質為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩

實驗室溫度計

測溫物質為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數②不能甩?

寒暑表測溫物質為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數

②不能甩

（三）、物態變化

1、汽化和液化

（1）物質由液態變為氣態叫汽化。液體汽化時要吸熱。

（2）汽化有兩種方式：蒸發和沸騰。蒸發是液體在任何溫度下都能發生，并且只在液體表面發生；沸騰是在一定溫度下，液體內部和表面同時發生的劇烈汽化現象。液體蒸發時，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，因此蒸發具有致冷作用。

（3）影響蒸發快慢因素：

a、液體溫度的高低：液體溫度越高，蒸發得越快。

b、液體表面積大小：液體的表面積越大，蒸發得越快。

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，蒸發得越快。

（4）沸點：液體沸騰時的溫度。液體的沸點與氣壓有關。在相同氣壓下，不同液體沸點一般不同；同種液體，氣壓增大時沸點升高，氣壓減小時沸點降低。

液體沸騰條件：液體溫度要達到沸點，且要繼續吸熱。沸騰時要吸熱，液體溫度保持不變。

（5）物質由氣態變為液態的現象叫液化。氣體液化時要放熱。

（6）發生液化的兩個條件：

a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化。

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）物質由固態變為液態叫做熔化，熔化吸熱；從液態變為固態叫凝固，凝固放熱。

（2）熔點和凝固點

固體分為晶體和非晶體，有一定熔化溫度的物質，稱為晶體。晶體熔化時的溫度叫熔點，晶體熔液凝固時的溫度叫凝固點。同一種晶體的凝固點與它的熔點相同。沒有一定熔化溫度的物質稱為非晶體。

（3）熔化和凝固規律

a、晶體在達到熔點（凝固點）時，繼續吸收（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，物質由硬變軟、變稠、再變稀；凝固過程中溫度不斷降低，物質由稀變稠、變硬。

（4）晶體熔化和凝固的條件

a、晶體的熔化條件：溫度要達到熔點且繼續吸收熱量。

b、晶體的凝固條件：溫度要降到凝固點且繼續放熱。

3、升華和凝華

升華：物質由固態直接變成氣態叫升華。固體升華時要吸熱，可以用升華吸熱得到低溫。

凝華：物質由氣態直接變成固態叫凝華。氣體凝華時要放熱。

4、水循環

（1）自然界中的水不停地運動、變化著，構成一個巨大的水循環系統。

地球上水循環簡圖（課本）

（2）水的循環伴隨能量的轉移。

例1．人體的正常體溫是_____攝氏 度，體溫計的量程是＿＿＿。家庭和實驗室常用的溫度計是根據_________的性質制成的。使用溫度計前應_______被測物體的溫度，選擇適當量程的溫度計；測量時應使溫度計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，體溫計的量程是35~42攝氏度。常用的溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質制成的。使用溫度計前應估計被測物體的溫度；測量時應使溫度計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．繼續加熱，B中的水是否也可以沸騰?為什么? 思路分析與答：當A中水的溫度上升時，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A中的水沸騰時，溫度保持lOO℃，B中水的溫度也可以達到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到沸點，還要求繼續供熱，由于B中的水不能繼續吸熱，因此不能沸騰． 擴展一下，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，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．它們都屬于汽化現象

C．冰棍冒“白氣”是冰棍先熔化后蒸發形成的，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，一個是空氣中的水蒸氣，一個是從人體內呼出的水蒸氣．本題容易忽視水蒸氣的來源而錯選A。

答： D(“白氣”的來源和“白氣”在生活中是有區別的)例4．下列有關天氣現象及其成因的說法中錯誤的是（）A.刮風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．火箭發射架下建有大水池，讓高溫火焰噴到水中，通過水發生

來吸收大量的熱；火箭升空瞬間，會看到巨大的白色“氣團”，這是水蒸氣

形成的（選填物態變化的名稱）。

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 現象。

7．氣體打火機的燃料是丁烷氣體，是用 的辦法使它變成液態裝入打火機的。

8．將燒紅的鐵棒插入水中，會聽到“嗤嗤”的聲音，同時看到水面上方出現的“白氣”，這里發生的物態變化是先是

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

側出現冰花，這是 現象。

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，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

成固態的小晶體，這就是。

12．復習課上，老師寫下一副與物理知識有關的對聯。上聯：“杯中冰水，水結冰冰溫未降”；下聯：“盤內水冰，冰化水水溫不升”。對聯中包含的物態變化是

和，反映的一共性是。

二、選擇題

13．有一支刻度均勻，但不準確的溫度計。用它測冰水混合物的溫度時，其示數為－2℃；用它測標準氣壓下沸水的溫度時，其示數為103℃。如果用它測得某液體的溫度是19℃，那么該液體的實際溫度為（）

A．16．2℃ B．18．1℃ C．19℃

D．20℃

14．如圖2-4，對燒杯加熱一段時間至水沸騰，然后再將盛有某種液體的試管插入沸水中，結果，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．試管中液體的沸點低于水的沸點

C．試管中的液體可能是水 D．試管中液體的沸點高于水的沸點

15．牙科醫生用來觀察病人牙齒的小鏡子，要放在火上烤一下才放進病人的口腔中，醫生這樣做是為了（）

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．鹽水可使冰的熔點降低

B．鹽水可使冰的熔點升高

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，這是因為（）

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 D．水善于將熱量迅速向外散發，所以紙盒不會燒著

三、實驗與探究題

18．如圖2-5所示裝臵，用酒精燈將燒瓶內的水加熱沸騰后，水蒸氣從細玻璃管口噴出。（1）在離管口稍遠處，可以看到霧狀的“白氣”，這是因為噴出的水蒸氣發生了

現象，霧狀的“白氣”實際是，過一會兒手會感到玻璃片變熱；（2）分析、歸納上述實驗現象，所得到的結論是 ．

19．閱讀下列資料，思考、解決資料后面的問題．

資料：如圖所示，冰箱的致冷設備由蒸發器、壓縮機、冷凝器、毛細管等部件組成。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物質）在蒸發器中迅速蒸發 ① 熱，使冷凍室內溫度 ②，氣態的氟利昂經壓縮機壓縮后，送入冰箱外面的冷凝器，在此致冷劑液化 ③

熱，液態的致冷劑通過很細的毛細管回到蒸發器，又開始了新的循環．電冰箱就這樣源源不斷地將冷凍室內的熱吸出來，并散發到冰箱的外面。

（1）在資料的①、②、③三處，補寫上適當的內容①

；②

；③。

（2）小明發現家里新買的電冰箱背面時冷時熱，入夏后更是熱得厲害，他懷疑冰箱的質量有問題。你認為他的懷疑有道理嗎？為什么？

（3）冰箱冷凍室內溫度很低，那么在室內多放幾臺打開冷凍室門的冰箱能不能降低室內溫度？

20．人工降雨的大致過程是這樣的：一般是用飛機或者高射炮、火箭把干冰（固態二氧化碳的）撒入云中，干冰一旦進入云層，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。

第三篇：物態變化復習教案

第三章《物態變化》復習教案

一．課程標準要求：

1.能區別固、液和氣三種物態，能描述這三種物態的基本特征。

2.能說出生活環境中常見的溫度值。了解液體溫度計的工作原理。會測量溫度。嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。

3.通過實驗探究物態變化過程，嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點和沸點聯系起來。

4.能用水的三態變化解釋自然界中的一些水循環現象。有節約用水的意識。二．教學重點、難點;1.重點: 1).液體溫度計的原理及正確使用。

2.）影響蒸發快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態變化的吸熱和放熱特點及影響。

2.難點：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與辨識。2)實際生活環境下水的物態變化現象的辨識。三．教學過程 物態變化》知識梳理

（一）、物質的三態

1、物質的狀態：物質通常有固態、液態和氣態三種狀態。

2、自然界中水的三態：冰、雪、霜、雹是固態；水、露、霧是液態，燒水做飯時見到的“白汽”也是液態；水蒸氣是氣態。

（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標準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）家庭和物理實驗室常用溫度計測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質制成的。

（2）溫度計的正確使用方法

a、根據待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計。

b、使用前認清溫度計分度值（最小刻度值）。

c、使用時要把溫度計的玻璃泡全部浸入液體中，不要碰到容器底部或容器壁。

d、待示數穩定后再讀數。

e、讀數時將玻璃泡繼續留在被測液體中，視線與溫度計液柱上表面相平。

4、體溫計、實驗室溫度計、寒暑表的主要區別：

溫度計構造：體溫表玻璃泡上方有縮口； 測溫物質為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩

實驗室溫度計

測溫物質為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數②不能甩?

寒暑表測溫物質為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數

②不能甩

（三）、物態變化

1、汽化和液化

（1）物質由液態變為氣態叫汽化。液體汽化時要吸熱。

（2）汽化有兩種方式：蒸發和沸騰。蒸發是液體在任何溫度下都能發生，并且只在液體表面發生；沸騰是在一定溫度下，液體內部和表面同時發生的劇烈汽化現象。液體蒸發時，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，因此蒸發具有致冷作用。

（3）影響蒸發快慢因素：

a、液體溫度的高低：液體溫度越高，蒸發得越快。

b、液體表面積大小：液體的表面積越大，蒸發得越快。

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，蒸發得越快。

（4）沸點：液體沸騰時的溫度。液體的沸點與氣壓有關。在相同氣壓下，不同液體沸點一般不同；同種液體，氣壓增大時沸點升高，氣壓減小時沸點降低。

液體沸騰條件：液體溫度要達到沸點，且要繼續吸熱。沸騰時要吸熱，液體溫度保持不變。

（5）物質由氣態變為液態的現象叫液化。氣體液化時要放熱。

（6）發生液化的兩個條件：

a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化。

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）物質由固態變為液態叫做熔化，熔化吸熱；從液態變為固態叫凝固，凝固放熱。

（2）熔點和凝固點

固體分為晶體和非晶體，有一定熔化溫度的物質，稱為晶體。晶體熔化時的溫度叫熔點，晶體熔液凝固時的溫度叫凝固點。同一種晶體的凝固點與它的熔點相同。沒有一定熔化溫度的物質稱為非晶體。

（3）熔化和凝固規律

a、晶體在達到熔點（凝固點）時，繼續吸收（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，物質由硬變軟、變稠、再變稀；凝固過程中溫度不斷降低，物質由稀變稠、變硬。

（4）晶體熔化和凝固的條件

a、晶體的熔化條件：溫度要達到熔點且繼續吸收熱量。

b、晶體的凝固條件：溫度要降到凝固點且繼續放熱。

3、升華和凝華

升華：物質由固態直接變成氣態叫升華。固體升華時要吸熱，可以用升華吸熱得到低溫。

凝華：物質由氣態直接變成固態叫凝華。氣體凝華時要放熱。

4、水循環

（1）自然界中的水不停地運動、變化著，構成一個巨大的水循環系統。

第四篇：1.1、物態變化 溫度教案

《 §1.1 物態變化 溫度》

一、教學課題：《 §1.1 物態變化 溫度》

二、課時設置：2課時

三、教學目標：

1、知識與技能

能列舉自然界和生活中不同狀態的物質

理解氣態，液態和固態是物質存在的三種狀態 ；知道在一定條件下物質存在的狀態可以發生變化

理解溫度的物理意義，了解生活環境中常見的溫度值

知道常用溫度計的測溫原理以及溫度計的構造和刻度方法，會正確使用溫度計測量溫度

知道攝氏溫度和熱力學溫度，了解它們之間的關系

2、過程與方法: 通過對大量不同狀態物質按照固、液、氣三種狀態分類，使學生體會對物質分類的方法

通過觀察和實驗了解溫度計的結構，并通過測量溫度使學生掌握溫度計的使用方法.通過觀察水的物態變化實驗,感受物質發生物態變化的條件 通過對物體溫度的估測，提高估測溫度的能力，3、情感、態度及價值觀:

通過冰化成水的實驗反映出的物質在一定條件下可以相互轉化的事實，對學生進行辨證唯物主義思想教育

通過對教學活動的參與，激發學生的學習興趣和對科學的求知欲望，使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理道理

通過對環境溫度的了解，培養學生愛護環境的意識、在使用溫度計的過程中，培養學生愛護儀器、實事求是的品格

四、教學重點：

三種物態的基本特征、會正確使用溫度計測液體的溫度

五、教學難點: 溫度計的使用

六、教學過程:

（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，到底是怎么回事?我們一起來學習今天的內容，第一章物態及其變化第一節物態變化、溫度：

（二）、進行新課：

1、物態及其變化

閱讀教材，觀察圖1-1所示的各種物質，思考一下，這些物質的狀態有什么特點?

像鐵釘、冰塊這類具有一定形狀和體積的物質，我們稱其狀態為固態；像水和牛奶這類沒有固定形狀，但有一定的體積的物質，我們稱其狀態為液態；像空氣這類既沒有固定形狀，也沒有一定體積的物質，我們稱其狀態為氣態。

通常情況下物質存在的狀態有三種，分別是固態、液態，氣態。

說明，在一定條件下，物質存在的狀態可以發生變化。物質由一種狀態變為另一種狀態的過程為物態變化。

2、溫度及其測量（1）溫度的概念

當冬天的時候，室外水會結冰，當夏日炎炎，灑在室里的水很快變干。這說明物態變化常常與物質所處環境的冷熱程度有關，我們用溫度來表示物體或環境的冷熱程度。溫度是表示物體或環境冷熱程度的物理量。

(2)溫度計

用手觸摸長時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。

請一個同學將雙手分別放在冷水和熱水中，停留片刻，然后將雙手同時放在溫水中，用手感覺溫水的溫度。通過上述實驗，你認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。要準確判斷溫度的高低可借助測量工具—溫度計。①溫度的單位

溫度計上的℃是攝氏度的單位，溫度常用攝氏溫標表示，攝氏溫標是這樣規定的：在大氣壓為1.01X10^5Pa下冰水混合物的溫度規定為0度，把沸水的溫度規定為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，溫度是用熱力學溫標表示，熱力學溫度用符號T表示，它的單位是開爾文，簡稱開，用“K“表示。熱力學溫標與攝氏溫標的唯一區別就在于規定零點溫度不同，熱力學溫度將-273.15℃規定為0K，每1K與每1℃的大小是相同的，所以熱力學溫度與攝氏溫度的數量關系是T=t+273 ②實驗室溫度計的測溫原理：

用手握住液體溫度計的玻璃泡，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，因此液體溫度計的測溫原理是根據液體的熱脹冷縮的性質制成的。

③溫度計的使用： 估:估計被測液體的溫度

選:根據估計的溫度選用量程合適的溫度計，看溫度計的零刻度線、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:待溫度計示數穩定后再讀數讀數時，溫度計不能離開被測液體，視線要與溫度計液柱的液面相平，不可仰視或俯視 記:測量結果由數字和單位組成 取:測量完畢，取出溫度計 ④體溫計 測體溫時，玻璃泡內的水銀隨溫度開高，發生膨脹，通過細管擠入直管,體溫計離開人體時，水銀變冷收縮，細管內的水銀斷開，直管內的水銀不能退回玻璃泡內，仍然保持原來的液面高度，所以，在使用體溫計之前，要住已經開上去的水銀再回到玻璃泡里，必須拿著溫度計用力向下甩，把水銀甩下去。

（三）、布置作業：

課本作業和配套練習冊

七、板書設計：

§1.1 物態變化 溫度

一、物質及其變化

在自然界中，常見物質有三種存在的狀態：固態、液態和氣態。物質由一種狀態變為另一種狀態的過程叫物態變化

二、溫度及其測量

1、溫度：溫度是表示物體或者環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、溫度計的使用：估、選、放、讀、記、取

八、教學反思

第五篇：物態變化中理化教案

一、本節三維目標要求

1．知識與技能

了解人類認識物態的歷程。

認識自然界和日常生活中多種不同狀態的物質和物態變化。

能用物態和物態變化知識解釋身邊發生的一些簡單物理現象。

2．過程與方法

嘗試對環境問題（溫室效應、熱島效應等）發表自己的見解。

3．情感、態度與價值觀

感悟物態變化在改變物質世界和促進人類文明中的巨大作用。

樹立可持繼發展的意識。

二、教學實施建議

（一）教學過程

本節安排了三個教學板塊：（1）人類認識物態的歷程；（2）物態變化改變著世界；（3）來自極地的報告。

1.人類認識物態的歷程

（1）19世紀之前，人們還只能根據物質的宏觀特征（是否具有一定的體積和形狀，是否能流動）來區分物質的狀態，那時只知道物質有固、液、氣三態。初中講物態和物態變化，主要涉及這三態和三態間的變化問題。這應該成為本教學板塊展開的基礎，教師應引領學生理解這種物質分類的方法，并在此基礎上討論人類認識物態的歷程。

近代對物態分類更深入到物質內部結構。從物質內部結構去分析，物態和物態變化的種類很多。并且，隨著科學技術的進步，人們對物質世界的認識會繼續深入，更多的物態會被人們發現和認識。

20世紀以來，人們陸續發現或提出的新的物質狀態形式有：等離子態、超固態、液晶液、超導態、超流態、中子態、黑洞等。有時同一物質在某種溫度和壓力下，幾種不同的物態同時存在。例如，水處于密閉的容器中，下面是水，上面是水蒸氣，就是液態和氣態共存的情形。其他還有固、氣兩態共存，固、液兩態共存，或固、液、氣三態共存的情形。

一般來說，任何一種物質，在溫度、壓強等發生變化時，都會呈現不同的物態。研究物態變化對于深入了解物質的結構及性質，對于研制新材料及新物質，都具有很大的現實意義。

（2）依據教材安排，本板塊應重點突出等離子態和液晶態。關于液晶態、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術的應用，教科書已有兩段介紹。建議教學中補充介紹等離子態、等離子體以及等離子體在工業、農業、軍事上的廣泛應用。

事實上，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生的發光現象。在地球之外，如圍繞地球的電離層、太陽和其他恒星、太陽風、很多星際物質，都是等離子體。它是宇宙間物質存在的主要形式。用人工方式也可以產生等離子體，如霓虹燈放電、原子核聚變、用紫外線和X射線照射氣體，都可以產生等離子體。

利用等離子弧可以進行切割、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，它的最大特點是厚度小，顯示面積大，用這種顯示器制造電視機，可以象畫一樣掛在墻上。用等離子體技術處理高分子材料，包括塑料和紡織物，既能改變材料的表面性質，又能保留原材料的優異性能，而且無污染。在軍事上利用等離子體規避探測系統，用于飛機等武器裝備的隱形等。

以上知識內容，有必要向學生簡單介紹。對人類認識物態的歷程回顧，不僅可以使學生開闊眼界，增長見識，而且富含過程與方法、情感、態度與價值觀多種教育功能。希望教師在占有大量信息資源的基礎上，認真組織，深入淺出、通俗易懂地向學生展示魅力無盡的探究歷程（課件、圖片、錄像等教學手段往往是必須的）。

2.物態變化改變著世界

本章章首指出：我們生活在物態變化的世界里。人類對物態變化的認識是從水開始的。本章前三節的主要內容大多也是圍繞水的三態及其變化展開的。現在，作為本章的最后一節，教師有必要將物態和物態變化的視界拓展到更廣泛的領域，展示人類認識物態變化、利用物態變化規律的輝煌歷史。

（1）讓學生認識物態變化的歷史首先可以介紹材料的發現和利用歷史——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。教學中應組織學生利用身邊實例展示作為人類文明的象征的材料的“發現”和利用。

例如：

·高壓鍋上的易熔片（可配以實物和投影展示）。

· 家用電冰箱、空調器中的致冷物質從R－12（氟利昂、二氟二氯甲烷，CF2Cl2）到R134a。

·保護衛星或火箭的整流罩內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二氧化碳（干冰）或液態氮、碘化銀，家庭廚房中的液化石油氣、天然氣或燃氣，醫院里的液態氧，用于運載火箭的燃料液態氧和助燃劑液態氫……

（2）物態變化規律的利用——從蒸汽機到熱管。

教科書集中討論了兩個典型例子，蒸汽機和熱管。教學中當然不宜涉及技術應用細節，但教師對之應有更多的領悟和感受，以便靈活應用于教學設計。

水沸騰變成蒸汽不僅能提供動力（含蒸汽機和蒸汽輪機），還為城市的集中供熱提供了優越的方式。蒸汽機曾經引發第一次工業革命，蒸汽輪機、燃氣輪機至今仍廣泛應用于現代社會。

熱管在航天技術中的神奇妙用，得賴于它的特殊結構，但其核心的部分應是它對物態變化規律的運用。此外，熱管還用于核電站、大型電機和電子系統的散熱冷卻。值得提及的是，未來全長1142km的青藏鐵路建設中，將迎對550km終年凍結的凍土區，為了達到穩定地基的目的，建設者們將廣泛采用通風管路基、熱樁（熱管）、碎塊石調溫路基等凍土工程技術，這些都是物態變化規律的廣泛應用。

其實熱管的應用遠不止于此。熱管也并不神秘，學生完全可以自制熱管、熱樁。本部分應將熱管作為教學的載體，重點組織學生參與。

教師應在示范的基礎上，引導學生設計自己的熱管，使學生體驗探究的樂趣、艱辛和成功的愉悅。教科書給出的設計題目是用熱管設計太陽能熱水器、教學中也可改為大型冷藏庫設計熱樁；為輸油管道、工業和民用建筑、水壩設計熱樁；甚至可以設計大熱管，高效地提取地球內部的地熱，直接用于發電或采暖……

（3）利用物態變化創造現代生活

本段內容在邏輯上與“材料的發現和利用”、“物態變化規律的利用”是一脈相承的。人類發現、研究、利用物態和物態變化，正是為了創造現代生活。建議將本段內容融于前兩部分教學活動中，使之渾然一體，使學生真切體會到：物態變化就在我們身邊，物態變化規律的應用改善著人類的生活、醫療、文化、物態變化規律的應用促進著社會的進步和人類文明的發展，進而形成科學的發展觀。

3.來自極地的報告

本段以考察報告的形式，警示人類活動對生態環境造成的破壞。教學中，可借助多種教學手段和多種教學資源（含本地資源）幫助學生解讀科學技術是雙刃劍這一事實，意識到人類必須用科學的態度審視自己的行為，必須依靠科學技術解決人類面臨的危機。

可供教學中選擇的素材很多，包括：

①水資源危機與節約用水。

介紹世界及我國缺水及水污染的現狀，提出合理利用和保護水資源的嚴肅的社會問題，幫助學生養成節約用水的習慣，增強防止污染、保護環境的意識，鼓勵學生投身到合理利用和保護水資源的科學活動中去。

·水污染及水污染的主要原因（有毒物質、污水、石油、熱污染、放射性物質等）。

·“水污染防治法”和“水法”。

·“南極科學考察”、“冰川”、“赤潮”等科教片或電視片。

·節約用水徽標：水是生命之源，珍惜每一滴水，是公民的義

務和責任。

·淡水資源和全世界淡水儲量。

②《人類環境宣言》與可持續發展

人類面臨日趨嚴重的環境問題：人口問題、溫室效應、熱島效應、厄爾尼諾現象、臭氧層被破壞、土地荒漠化、酸雨現象、森林的破壞、物種的消失、垃圾泛濫等，必須將可持續發展推向行動。

·《聯合國人類環境會議宣言》和《21世紀議程》

·國際保護臭氧層日（每年的9月16日）

·中國《環境保護法》、《中國21世紀議程》

教學中建議圍繞以下主題組織學生活動：

①依據對當地水資源（含地下水）狀況和利用情況的事先調查，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，舉出所有可能的節水方法。

本板塊的教學主要目的在于給予學生自行收集相關資料、自主探究的起點，因為涉及的知識內容比較廣，如果試圖對每一個主題都進行展開是不切實際的，教學成本也過于高昂。教師可以選擇性地向學生介紹以上的一些知識素材，激發學生開展自主探究的熱情。介紹過程中教師應該注重這些自然現象或環境問題與物態變化規律之間的聯系，使得學生進一步認識到人類在利用物態變化規律促進生產，提高生活質量的同時，也破壞了自然界原本在物態變化規律下形成的和諧，從而增強危機感，提高環保意識與法律意識。

三、發展空間

（一）“自我評價”參考答案

1.玻璃管耐受壓強（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（壓力）剛好達到這一限度，因而玻璃管就會爆炸。

（二）“家庭實驗室”指導

1.根據水的沸點與壓強的關系（P）,可見設計真空洗衣機，使水在常溫下沸騰，產生大量氣泡，而不需要洗衣粉（含磷洗衣粉也是造成環境污染的因素），在原理上是可行的。用一次性注射器，也可以制造“真空”，產生氣泡。

（三）“物理在線”指導

可以舉辦專題講座，可以指導學生通過因特網或到圖書館了解有關材料科學的歷史和知識，理解“材料科學是人類進步的基石”這一論斷的含義。

（四）“走向社會”指導

教科書安排的題目是：廚房里的物態和物態變化。這是一個實用的題目，借此，既可以觀察了解材料和物態的有關知識，又可以經歷物態變化過程，還可以通過調查家長，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、技術、社會的關系。

教學中亦可依據需要和當地環境條件可能，安排其他學生實踐活動。

四、教學資源

（一）教學視頻

1.南極科學考察（參見“教師備課系統”光盤）

2.北極科學考察（參見“教師備課系統”光盤）

3.冰川（參見“教師備課系統”光盤）

（二）參考資料

1.軟物質

發明“軟物質”一詞以代替美國人所稱呼的“復雜流體”，推動這門跨物理、化學和生物學三大學科的交叉學科發展，并使凝聚態物理學向新世紀轉型的第一人，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年獲博士學位。最初，他的研究興趣也是集中在硬物質方面。1968年起，他轉而研究軟物質，開始了液晶、聚合物物理、浸潤動力學、附著機制的化學物理研究，并成為這些領域的開創者。

與固體相比，這類物質缺少硬的結構，所以稱之為軟物質。但是，“軟”并不是這類物質的主要特征。熱納對液晶與高分子聚合物以及膠體的研究顯示，這些軟物質因微弱的外力作用而改變狀態的現象，與固體金屬的超導相變極為相似。這使他漸漸對相變、序參數等概念有深刻的認識，證明了自然界從簡單系統（如超導體）到復雜系統（如液晶、聚合物）都存在統一的相變規律。

二十一世紀被認為是生命科學的世紀，從物質劃代角度來看，這也是軟物質的世紀。如果沒有軟物質，生命也不復存在。任何生物結構（包括DNA、蛋白質和生物膜）都是建筑在軟物質的基礎上。

熱納在《固、特、異的軟物質》一書中以橡膠為例，給軟物質下了六個很深刻的定義。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，美國人固特異發明了橡膠硫化處理技術，才使橡膠成為堅固耐用的材料。橡膠也就成了第一個實現工業化生產的聚合物。空氣中的氧使橡膠長鏈分子斷裂，而與氧同族的硫元素僅僅比氧的化學活性略差一點，卻使長鏈分子結合得更好，這就是軟物質的奇異特性：弱力引起強變化。

熱納進一步指出，天然橡膠的每200個碳原子中，只有1個原子與硫發生反應。盡管化學作用如此微弱，卻足以使物質的物理性質發生從液態到固態的巨大變化，膠汁變成橡膠。這證明了有些物質會因微弱的作用而改變狀態，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品一樣。這也正是軟物質的基本定義。

千百年來，人們就知道。一點骨膠可以讓墨汁維持多年的穩定，一點鹵汁可以使豆漿變成豆腐。日常生活中，幾滴洗潔精會產生一大堆泡沫，一顆鈕扣電池可以驅動液晶手表工作幾年……這些例子都展現了軟物質的神奇本質：只要提供相對微弱的作用力，它們就可以發生改變--從形狀到性質的改變。生物系統的神奇之處也體現在這里：人們的肉眼能夠感受到幾千光年之遙的星系發出的光；一條嗅覺靈敏的狗，可以根據腳印中殘留的氣味跟蹤某個人，并且在鬧市中把這個人的蹤跡跟其他人區別開來。生物系統展示著軟物質的本質。

（摘自歐陽鐘燦《軟物質》）

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（）發明的。高壓鍋的工作原理是利用了水的沸點隨著壓強的增大而升高的規律，提高烹飪過程中水的溫度，達到特殊的烹飪效果。目前廣泛使用的高壓鍋基本結構如圖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封閉；安全閥是高壓鍋正常工作的關鍵器件，它的質量較大且經過精確計算，置于鍋蓋上方的出氣口上。在烹飪過程中，給鍋體持續加熱，由于鍋體密封，鍋內氣體壓強逐漸增大，使得鍋內水的沸點比常壓時要高；當溫度升至一定值時，鍋內水沸騰；同時，持續上升的鍋內氣體壓強產生了足夠把安全閥推起的力，閥門被抬起，鍋內的水汽得以排出。此時鍋內水溫已高于外界環境中的水的沸點，在這樣的高溫下產生的烹飪效果與常壓下大有不同。一般設計民用高壓鍋的安全閥開啟壓強值約為2個大氣壓，沸騰溫度約120℃左右．

今天，我國的許多家庭都用上了高壓鍋，用這種鍋做飯熟得快，很省時間。

3.熱管

1963年，熱管誕生于美國Los Alamos國家實驗室的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熱能力。

熱管技術的原理比較簡單，主要是利用工作流體的蒸發與冷凝來傳遞熱量（熱管工作流體涵蓋從低溫應用的氦、氮，到高溫應用的鈉、鉀等液態金屬；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、吸液芯和端蓋三個部分組成。將管內抽至較高的真空度后充以適量的工作流體，使得緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。熱管有兩端，分別為蒸發端（加熱端）和冷凝端（散熱端），兩端之間可根據需要采取絕熱措施。當熱管的一端受熱時（即兩端出現溫差時），毛細芯中的液體蒸發汽化，蒸汽在壓差之下流向另一端放出熱量并凝結成液體，液體再沿多孔材料依靠毛細作用流回蒸發端。如此循環不已，熱量得以沿熱管迅速傳遞。由于蒸發——冷凝的傳熱過程中，管內工作流體處于飽和狀態，因此熱管幾乎是在等溫下傳遞熱量。

熱管具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可隨意改變，可遠距離傳熱、可控制溫度等優點，因此自誕生之日起即應用于宇航、軍工等行業，而今在冶金、化工、交通、機械以及電子技術等行業都有了廣泛應用。距離我們最近的對于熱管技術的應用是日漸風行的PC機中的熱管散熱器，目前已有商家將之應用于CPU、GPU以及筆記本電腦的散熱系統中。相比于傳統金屬散熱器，熱管散熱器具備低噪聲、高效能的技術優勢，實現了“綠色”散熱。