[八年級物理上]第4節(jié) 物態(tài)變化與我們的世界

[八年級物理上]第4節(jié) 物態(tài)變化與我們的世界

第4節(jié)   物態(tài)變化與我們的世界

 一、本節(jié)三維目標(biāo)要求1．知識與技能·   了解人類認(rèn)識物態(tài)的歷程�！�   認(rèn)識自然界和日常生活中多種不同狀態(tài)的物質(zhì)和物態(tài)變化�！�   能用物態(tài)和物態(tài)變化知識解釋身邊發(fā)生的一些簡單物理現(xiàn)象。2．過程與方法·   嘗試對環(huán)境問題（溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等）發(fā)表自己的見解。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀·   感悟物態(tài)變化在改變物質(zhì)世界和促進(jìn)人類文明中的巨大作用�！�   樹立可持繼發(fā)展的意識。 二、教學(xué)實(shí)施建議（一）教學(xué)過程本節(jié)安排了三個(gè)教學(xué)板塊：（1）人類認(rèn)識物態(tài)的歷程；（2）物態(tài)變化改變著世界；（3）來自極地的報(bào)告。1.人類認(rèn)識物態(tài)的歷程（1）19世紀(jì)之前，人們還只能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征（是否具有一定的體積和形狀，是否能流動(dòng)）來區(qū)分物質(zhì)的狀態(tài)，那時(shí)只知道物質(zhì)有固、液、氣三態(tài)。初中講物態(tài)和物態(tài)變化，主要涉及這三態(tài)和三態(tài)間的變化問題。這應(yīng)該成為本教學(xué)板塊展開的基礎(chǔ)，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生理解這種物質(zhì)分類的方法，并在此基礎(chǔ)上討論人類認(rèn)識物態(tài)的歷程。近代對物態(tài)分類更深入到物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)去分析，物態(tài)和物態(tài)變化的種類很多。并且，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識會繼續(xù)深入，更多的物態(tài)會被人們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識。20世紀(jì)以來，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或提出的新的物質(zhì)狀態(tài)形式有：等離子態(tài)、超固態(tài)、液晶液、超導(dǎo)態(tài)、超流態(tài)、中子態(tài)、黑洞等。有時(shí)同一物質(zhì)在某種溫度和壓力下，幾種不同的物態(tài)同時(shí)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(tài)和氣態(tài)共存的情形。其他還有固、氣兩態(tài)共存，固、液兩態(tài)共存，或固、液、氣三態(tài)共存的情形。一般來說，任何一種物質(zhì)，在溫度、壓強(qiáng)等發(fā)生變化時(shí)，都會呈現(xiàn)不同的物態(tài)。研究物態(tài)變化對于深入了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，對于研制新材料及新物質(zhì)，都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。（2）依據(jù)教材安排，本板塊應(yīng)重點(diǎn)突出等離子態(tài)和液晶態(tài)。關(guān)于液晶態(tài)、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用，教科書已有兩段介紹。建議教學(xué)中補(bǔ)充介紹等離子態(tài)、等離子體以及等離子體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事上的廣泛應(yīng)用。事實(shí)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(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)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(fēng)、很多星際物質(zhì)，都是等離子體。它是宇宙間物質(zhì)存在的主要形式。用人工方式也可以產(chǎn)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(chǎn)生等離子體。利用等離子弧可以進(jìn)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(diǎn)是厚度小，顯示面積大，用這種顯示器制造電視機(jī)，可以象畫一樣掛在墻上。用等離子體技術(shù)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(zhì)，又能保留原材料的優(yōu)異性能，而且無污染。在軍事上利用等離子體規(guī)避探測系統(tǒng)，用于飛機(jī)等武器裝備的隱形等。以上知識內(nèi)容，有必要向?qū)W生簡單介紹。對人類認(rèn)識物態(tài)的歷程回顧，不僅可以使學(xué)生開闊眼界，增長見識，而且富含過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀多種教育功能。希望教師在占有大量信息資源的基礎(chǔ)上，認(rèn)真組織，深入淺出、通俗易懂地向?qū)W生展示魅力無盡的探究歷程（課件、圖片、錄像等教學(xué)手段往往是必須的）。2. 物態(tài)變化改變著世界本章章首指出：我們生活在物態(tài)變化的世界里。人類對物態(tài)變化的認(rèn)識是從水開始的。本章前三節(jié)的主要內(nèi)容大多也是圍繞水的三態(tài)及其變化展開的�，F(xiàn)在，作為本章的最后一節(jié)，教師有必要將物態(tài)和物態(tài)變化的視界拓展到更廣泛的領(lǐng)域，展示人類認(rèn)識物態(tài)變化、利用物態(tài)變化規(guī)律的輝煌歷史。（1）讓學(xué)生認(rèn)識物態(tài)變化的歷史首先可以介紹材料的發(fā)現(xiàn)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(xué)中應(yīng)組織學(xué)生利用身邊實(shí)例展示作為人類文明的象征的材料的“發(fā)現(xiàn)”和利用。例如：·高壓鍋上的易熔片（可配以實(shí)物和投影展示）�！� 家用電冰箱、空調(diào)器中的致冷物質(zhì)從R－12（氟利昂、二氟二氯甲烷，CF2Cl2）到R134a�！けＷo(hù)衛(wèi)星或火箭的整流罩內(nèi)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�！と斯ぴ鲇暧玫降墓虘B(tài)二氧化碳（干冰）或液態(tài)氮、碘化銀，家庭廚房中的液化石油氣、天然氣或燃?xì)�，醫(yī)院里的液態(tài)氧，用于運(yùn)載火箭的燃料液態(tài)氧和助燃劑液態(tài)氫……（2）物態(tài)變化規(guī)律的利用——從蒸汽機(jī)到熱管。教科書集中討論了兩個(gè)典型例子，蒸汽機(jī)和熱管。教學(xué)中當(dāng)然不宜涉及技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)，但教師對之應(yīng)有更多的領(lǐng)悟和感受，以便靈活應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)。水沸騰變成蒸汽不僅能提供動(dòng)力（含蒸汽機(jī)和蒸汽輪機(jī)），還為城市的集中供熱提供了優(yōu)越的方式。蒸汽機(jī)曾經(jīng)引發(fā)第一次工業(yè)革命，蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)至今仍廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會。熱管在航天技術(shù)中的神奇妙用，得賴于它的特殊結(jié)構(gòu)，但其核心的部分應(yīng)是它對物態(tài)變化規(guī)律的運(yùn)用。此外，熱管還用于核電站、大型電機(jī)和電子系統(tǒng)的散熱冷卻。值得提及的是，未來全長1142km的

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