一、冰熔解成水,讲冰的熔解过程

冰在熔解的过程中,需要继续吸收热量,但温度保持不变,这一规律学生不易相信。为了克服学生的思维障碍,在讲熔解热时,可设计以下实验:

  1. 感知实验,形成表象。

把冰砸成小块,均匀装入 4 支试管内,倒入约 4 毫升的水,并把温度计插入冰水混合物中,将试管挂在支架上,放在前排学生桌上,供观察。当冰开始熔解成水时,整个熔解过程中温度始终保持在 0℃不变,待全部冰熔解完后,水的温度才由 0℃迅速上升,并一直达到室温。

  1. 理解现象,形成概念。

教师边演示边提问:观察到了什么?这现象说明什么问题?实际上冰的熔解过程中,温度保持在 0℃不变时间长达 2 分钟左右(根据室温情况而定)。由此自然地得出概念:单位质量的某种物质,在熔点时从固态完全变为液态需要的热量,叫做该物质的熔解热。

  1. 巩固知识,保持记忆。

为了分散难点,加深理解熔解热的物理意义,还需要进一步诱导学生。提出:吸收热量,温度又不会升高、熔解热是用来做什么的?晶体在熔解过程中,吸收热量的多少影响温度的高低吗?用分子运动论的观点如何解释熔解过程?熔解热的单位组成是什么?由此将学生的思维引向:熔解热是用来使某种物质在熔点时从固态变为液态,吸收热量的多少只影响熔解的快慢, 熔解是在一定温度下进行的;晶体在熔解的过程中,外界传入的能量主要转变为分子之间的势能,破坏了晶体的空间点阵,使排列整齐的分子结构瓦解, 涣散,从而呈现液态。分子平均平动动能不变,所以温度不会升高;单位由质量和热量两个物理量组成,如:冰的熔解热λ=3.35×105 焦耳/千克或λ=80 卡/克,从而解决了熔解热的实质问题。

  1. 应用知识,形成技能。

当学生理解了熔解热的物理实质之后,教师应及时地提出一些生活中的有关现象,让学生讨论,解释,达到巩固和应用知识的目的。

至于对凝固,凝固点,凝固热等知识,应用类比法进行教学,学生就很容易理解了。

在学生对熔解和凝固理解的基础上,教师把学生的思维引向生活,提出日常生活中一些与熔解和凝固有关的物理现象,让学生讨论解释。