1、1.温度与水的变化【教材简析】物体冷热的程度可以用温度表示,热可以造成物体形态发生变化,热可以从温度高的物体传向温度低的物体,“温度”“热量”“内能”这三个容易混淆的重要科学概念贯穿了热单元,在单元起始课温度与水的变化中需要被学生清晰地建构,三大概念之间的关系能够通过本节课的学习变得准确。热的物体温度高,冷的物体温度低,要分析和解决日常生活中的各种热学问题,就要从物体的温度变化和测量开始。学生通过观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,不仅能学习定量描述温度,同时能发现水的温度和形态变化。此外,温度变化会造成水的形态变化,可什么导致了水的温度变化呢?在分析水的温度、形态变化与热量的关系时,
2、教师可帮学生进行有意义探究,学生能建构“热量变化导致了物体温度变化,物态变化取决于温度”这一科学概念。 【学情分析】学生在生活中够直观感受到各种冷热变化,但是通过复杂的探究活动产生对热现象的理性认识却很少。学生知道物体冷热的程度可用温度表示,热可以从温度高的物体传向温度低的物体,但并不明确热可以造成物体形态具体发生怎样的变化,对物态变化的关注不够全面,学生对“温度”“热量”“内能”这三个重要科学概念容易混淆,对概念之间关系的建构认知模糊。【教学目标】科学观念通过观察水的加热和冰的融化实验,知道水通常以固态、液态、气态的形态存在,认识到形态变化取决于温度。科学思维在水的加热实验中,记录和综合分析
3、水沸腾后的温度变化和形态变化,用证据来检验自己的假设,能理解热是能量的一种表现形式,能推理出热量变化导致了物体温度变化。探究实践在进行水的加热实验中,能制订比较完整的探究计划,能与同学深入交流探究的过程与结论。态度责任能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象,增进喜爱观察物态变化的感情。【教学重难点】重点观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中,水的温度和形态发生的变化。难点根据实验现象,分析水的温度、形态变化与热量的关系。【教学准备】教师多媒体课件、学生器材一套、冰块、食盐、试管学生酒精灯、火柴、三脚架、铁架台、石棉网、烧杯、清水、温度计、记录表等【教学过程】一、聚焦温度与热量(预设5分钟
4、)教师出示一张烤火的图片,问同学们是否在寒冷的冬季有与老师相同的回忆,再问为什么大家会想要把手放在火焰附近呢?教师拿出点燃的酒精灯,让学生将手放在酒精灯火焰附近(注意保持适当距离),思考:为什么会感觉到热?教师根据学生回答的原因引导,提出点燃的酒精灯向周围散发热量,手接收了酒精灯的热量,感觉到热。教师板书:热量在投影机下,教师将一支温度计放置在酒精灯火焰周围,温度计有什么变化?教师演示并且提问,现在的温度是多少?学生读数。然后教师将温度计再靠近酒精灯,学生再次读数。追问:你看到什么现象?能解释一下吗?(预设:温度升高,因为点燃的酒精灯将热量传给了温度计)设计意图引导学生发觉身边的热现象,用问题
5、引出热量的科学概念后,重点关注热可以导致温度计发生怎样的变化。二、设计探究实验,记录水温变化(预设30分钟)提问:现在让酒精灯加热这杯水,水会有什么变化?(预设:温度会变高,会沸腾,冒气泡,变成水蒸气)揭题:温度与水的变化。提问:水沸腾时,有哪些现象呢?追问:沸腾时,水变成了什么?板书:水水蒸气。提问:什么温度时水能沸腾?(预设:100。PPT呈现,在标准大气压时,水沸腾的温度是100,并且补充强调所处的环境不同,水沸腾的温度也略有不同。)提问:沸腾时,如果继续加热,水温会怎么变?追问:为什么会这样变?如何设计实验验证?提问:水沸腾后,如果停止加热呢?水温会怎么变?还有其它变化吗?怎么验证?提
6、问:设计思路有了,你觉得还有哪些需要注意的呢?出示一些温馨提示给学生们,包括实验步骤和注意事项,内容如下:(1)给水加热,开始计时,直至沸腾,记录温度。(2)沸腾后继续加热,持续测量水温3分钟。(3)停止加热,持续测量水温3分钟。(4)观察、记录水的温度和形态变化。学生实验,教师巡视。 设计意图以观察水加热时的变化现象为任务驱动,引导孩子根据实验现象,分析水的温度和形态会发生的变化,帮助学生进行有意义的学习和探究。三、交流实验现象,分析变化原因:(预设:4分钟)实验结束,请小组上台汇报交流。提问:沸腾前,水温是怎么变化的?为什么?(预设:吸收热量)追问:你能解释一下,为什么停止加热,温度会降低
7、呢?(预设:放出热量)提问:观察一下,水沸腾时,持续加热,温度是怎么变化的?追问:温度变化的幅度大吗?提问:沸腾后刚撤掉酒精灯时水的温度是多少?此时水不再沸腾的原因是什么?有什么办法让它继续沸腾?提问:现在你来说一说,水的沸腾过程和什么有关?(预设:热量、温度)小结:吸收热量,温度上升,水会沸腾。放出热量,温度下降,水不沸腾。提问:水刚开始加热至沸腾前,除了温度,水还有哪些变化?(逐渐产生气泡和白汽)沸腾后继续加热水会怎样?(产生大量气泡和白汽,剧烈翻滚)沸腾后停止加热水会怎样?(气泡消失,白汽减少)追问:水形态变化与什么有关?(温度、热量)总结:水在吸收热量后,温度上升,形态发生变化;水在释
8、放热量后,温度下降,形态也会发生变化。设计意图通过相互交流与分析水的温度、形态变化与热量的关系,学生了解到温度变化表示了热量在传递。四、拓展(预设:1分钟)提问:让这杯水热量不断减少,会发生什么变化呢?(补充板书 水变成冰)提问:冰融化成水的过程中,是否也存在着热量的作用?设计意图鼓励学生课后继续观察冰与水之间的转化,感受到科学思索的乐趣。【疑难解答】1.加热烧杯中的水到沸腾,学生所用的时间太长,该怎么办?加热时间过长,可能是因为水太多、水初始温度太低、火力不足等原因,教师的解决措施是减少水的质量,提高水的初始温度,通过调节灯芯或者火焰与烧杯的距离来增大火力。2.水沸腾后持续加热,维持的温度如果不是100,该如何向学生解释?教师在实验开始前,首先要对温度计进行挑选,对于同一杯水,不同支温度计可能会有1左右的精准度差异,所以教师要尽量将这种差异排除在实验之外。此外,在标准大气压时,水沸腾的温度是100,所处的环境不同,水沸腾的温度也略有不同,如果上课当天气压高,水的沸点也会略微升高;如果气压较低,水的沸点也会降低。只需要让学生明白水沸腾后持续加热,水的温度会基本不变,同时明白沸腾的两个条件:温度达到沸点,还要不断加热。2