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【课堂无忧】新课标同步备课 四年级科学下册(苏教版)
3.水受热以后(教学教案)
核心素养
科学观念:※通过观察与描述,知道水受热以后形态会发生变化。
科学思维:※通过测量与分析,知道在一般情况下,当温度升高到100℃时,水会沸腾。
探究实践:通过比较冰、水、水蒸气的相同点和不同点,知道冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态。
态度责任:※了解融化和沸腾的条件。重点
※利用曲线图,分析冰融化和水沸腾过程中温度变化的规律。难点
教学内容
冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态,即固态、液态、气态,影响其状态变化的条件主要有温度和压强。学生对于生活中的冰、水和水蒸气非常熟悉,也知道它们在一定条件下可以相互转化,但对于转化的具体条件和特点并不十分清楚。本课着重从受热这一条件下,揭示冰—水—水蒸气转化过程的特点。本课教学内容分四个部分。
第一部分,交流冰、水和水蒸气之间有哪些相同和不同的地方。运用多种感官,将冰、水和水蒸气进行比较,发现三者的相同点与不同点,同时发现三者之间的联系,从而猜想冰、水和水蒸气是同一种物质的不同状态。
第二部分,做冰融化的实验,观察并描述冰融化成水的过程,知道冰受热以后从固态变成液态,建立融化的概念。通过分析温度变化曲线图,认识冰融化过程中温度变化的规律。
第三部分,继续给水加热,研究水沸腾前后温度和体积的变化。在观察和描述的过程中发现:当温度升高到100 ℃时,水会沸腾,同时产生大量的气泡,水会变少。
第四部分,了解满壶的水烧开后产生的现象及原因。
教学准备
教师材料:铁架台、三脚架、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯、冰块、秒表。
学生分组材料:实验记录单。
教学过程
活动一 比较冰、 水、水蒸气
1.冰、水、水蒸气是同一种物质吗?
冰、水、水蒸气是同一种物质,它们的成分都是水,只是它们在自然界中的存在形式不同,冰是固态的,水是液态的,水蒸气是气态的。三者在不同的条件下,可以相互转化。
2.它们有哪些相同和不同之处?
(1)冰、水、水蒸气的相同之处:无色、无味、透明……
(2)冰、水、水蒸气的不同之处:冰有固定形状,不会流动,是固体;
水没有固定形状,会流动,是液体;水蒸气没有固定形状,会流动,是气体。
3.融化。
冰受热以后从固态变成液态,这种现象叫作融化。比如冰川由冰变成水的现象。
设计意图:
本活动意在调动学生已有的生活经验,在比较冰、水和水蒸气的相同与不同之处中,发现冰、水和水蒸气之间是可以相互转化的,猜想它们可能是同一种物质。
活动二 研究冰融化过程中的温度变化情况
1.冰融化过程中温度的变化。
实验材料:碎冰、温度计、铁架台、烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架。
实验步骤:(1)取一些碎冰,测量其温度。
(2)用酒精灯加热碎冰,测量冰水混合物的温度。
(3)继续加热冰水混合物,每隔1分钟测量一次温度,直到水温达
到10℃时为止。
实验现象:加热后,冰逐渐融化成水,先出现冰水混合物,最后水温达到10℃时全部变成水。
实验结论:冰受热后会逐渐变成水。
2.分析冰融化的温度变化曲线图。
(1)冰融化前,温度是否持续上升?
冰融化前,温度持续上升。
(2)冰融化时的温度是多少℃?
当温度上升到0℃时,冰的表面开始出现液态的水,说明冰融化时的温度是0℃。
(3)冰融化的过程中,温度是怎样变化的?
冰融化的过程中,温度保持不变,当冰全部融化为水之后,温度会继续上升。
设计意图:
通过观察、记录冰融化的过程,分析冰融化过程中温度的变化规律,从而了解冰受热后是如何从固态变成液态的。
活动三 继续给水加热,研究水沸腾前后温度和体积的变化情况。
探究问题:水沸腾前后温度和水位有什么变化?
实验材料:铁架台、三脚架、酒精灯、烧杯、温度计、石棉网、火柴、水、细线。
实验步骤:(1)参考如图,安装加热装置加热前,测量水的温度,记录烧杯中水面的位置。
(2)用酒精灯加热烧杯中的水,每隔1分钟测量一次水的温度,直到水沸腾4分钟后,停止加热。
(3)待水面平静后,观察、记录烧杯中水面的位置。
实验现象:水的温度会持续上升,水沸腾时温度为100℃ ,再继续加
热,温度保持在100℃不变。水的体积会随着温度的上升而变大,水沸腾后停止加热,水面平静后,体积变小。
实验分析:给水加热,温度会逐渐上升,与此同时,体积也会随温度的上升而增大;当水沸腾时,温度不再变化,维持在100℃不变,这是因为水的沸点为100℃ ,所以继续加热,温度也不再改变;水沸腾时,由于底部产生大量气泡,占据空间,所以水的体积会发生显著变化;水沸腾后停止加热,温度开始下降,体积也会随温度的下降而缩小,并且蒸发了一部分水,不再产生气泡,所以能够观察到水的体积缩小。
实验结论:给水加热后,水沸腾前温度升高,水沸腾后温度不变;水沸腾前体积会增大,水沸腾后停止加热,体积会缩小。
活动四 分析水沸腾前后温度变化曲线图
1.画出水沸腾前后温度变化曲线图,分析并回答问题。
(1)水沸腾前,温度是否持续上升?
水沸腾前,温度持续上升。
(2)水沸腾时的温度是多少℃?
水沸腾时的温度是100℃。
(3)水沸腾以后,停止加热前,温度是否继续上升?
水沸腾以后,停止加热前,温度不再继续上升。
2.停止加热后,烧杯中水面的位置有什么变化?为什么?
停止加热后,烧杯中水面的位置下降了,说明有一部分水变成水蒸气蒸发了。
3.沸点。
在一般情况下,当温度升高到100℃时,水会沸腾,并产生大量气泡。水沸腾时的温度叫作水的沸点。
设计意图:
通过观察、记录水沸腾的过程,分析水沸腾前后温度和体积的变化,从而了解水受热后是如何从液态变成气态的。
活动五 分析满壶的水烧开后产生的现象
1.满壶的水烧开后出现了沸腾现象并有水溢出。满壶水烧开后,水会沸腾并产生大量气泡,因为温度上升,水的体积会增大,而壶里的水已经满了,所以水会溢出。
2.壶中的水变少了。由于沸腾时产生的气泡是一部分液态水变成的水蒸气,气泡上升到水面后,水蒸气被释放到空气中,所以在沸腾阶段,水逐渐变少。
3.出现水珠或“白气”。加热的水中产生了大量气泡,并在壶盖和壶把手上形成水珠。壶盖和壶嘴会出现很多“白气”,这是水蒸气遇冷形成的小水珠。
设计意图:
本活动一方面巩固学生对沸腾现象的认识,即沸腾常伴随大量气泡产生;另一方面让学生关注到凝结现象,为下一课的学习做铺垫。
活动手册
课堂总结
本课我们知道了冰融化需要吸收热量,在0℃时冰会融化成水,冰水混合物的温度会持续维持在0℃;水沸腾需要不断吸收热量,在100℃水会沸腾,沸腾时水温保持不变,停止加热,温度降低,沸腾停止。通过对多种状态的水进行加热,观察实验现象,理解水的状态在改变。例如,冰加热后融化成液态的水,水继续加热会蒸发成气态的水蒸气。而对于这几种状态的改变,必须具备的条件是加热。没有这个条件的改变,是无法改变水的状态的。
板书设计
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