大象版科学五年级第三单元 体积变化之谜 教学设计
课题
体积变化之谜
单元
第三单元
学科
科学
年级
五年级
学习
目标
（1）了解通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化。
（2）能用不完全归纳法总结出物体热胀冷缩的现象。
（3）能列举生活中常见的热胀冷缩现象。
重点
（1）了解热胀冷缩现象。
（2）水等一些物质的反常现象
难点
会做物体热胀冷缩的实验。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
为什么会发生下列现象？
（热水的气球变大，冷水的气球变小）
为什么饮料瓶子都要预留一些空的部分
用生活中的现象导入新内容：
热胀冷缩
认真听讲，结合课前预习内容理解新课。
激发学生兴趣，导入课题。
讲授新课
大胆猜想水杯破裂的原因。
PART1.疑问
哇，这是怎么回事？
PART2.猜想与假设
这个瓶子的使用期限到了，就自动碎了。
我想……
可能与水结冰有关系。
PART3.实验
研究计划 研究内容:水结冰后体积会不会变大。 研究步骤: 1.装一满杯水，不盖盖子。
2.把杯子放进冰箱，让水结冰。 3.观察冰会不会超过杯口。
预测:如果冰超过杯口,说明水结冰后体积变大了 奇奇10月12日
在绝大多数物质都是热涨
冷缩的时候，水是反常的。水在低于4度是是热缩冷涨，导致密度下降，例如
同样质量的冰密度比水小，体积比水大。而大于4度时，则恢复热涨冷缩。
同样质量，体积大了，密度当然就小了。
啊，空杯子没裂开。
水结冰后体积真的变大了！
PART4.事实与证据
塑料瓶盖会越冷越大吗？
我研究瓶子里的气体遇冷后怎么变化。
醋遇冷后会怎么变化呢？
（二）设计并制作三种实验：液体、固体、气体的“遇冷”和“加热”。
实验材料超市：
木板、玻璃管、烧瓶、红墨水、塑料瓶及瓶盖、冰箱等其他材料
实验步骤及注意事项：
1.温室中，空瓶子拧紧瓶盖
2.把瓶子放入冰箱中
3.过十分钟取出瓶子
1.一个新的瓶子上取下瓶盖
2.把瓶盖放入冰箱中
3.过十分钟后取出瓶盖
1.将醋倒入玻璃管中，刻度为5ml
2.将玻璃管放入冰箱中
3.过十分钟后取出玻璃管
注意事项
瓶子一定要拧紧
取瓶盖时小心，防止它变形
玻璃管要“竖取竖放”
我们知道了物体遇冷时体积变化规律。那么物体加热后，体积又会怎样变化?分小组开展研究吧！
塑料纽扣加热后还能从这两个钉子中间通过吗？
把牛奶加热后体积会怎么变化？
实验材料超市：
气球、塑料纽扣、钢球、铁环、烧瓶、玻璃管、玻璃瓶、牛奶、酒精灯、铁钉、热水、水槽……
实验步骤及注意事项：
实验内容
1.将纽扣放入热水中
2.过十分钟取出纽扣
1.将玻璃管灌满牛奶，用保鲜膜封住口，用透明吸管插入其中
2.将玻璃管竖直放入热水中，加热5分钟
注意事项
注意安全
注意安全，保鲜膜可以多铺几层， 防止牛奶从边上漏出来
实验现象及结论
实验现象
塑料纽扣加热后不能从这两个钉子中间通过
伴随加热时间增加，牛奶沿吸管往上“爬”
实验结论
纽扣遇热体积变大
牛奶遇热体积变大
用热水加热瓶中的气体，气球会怎么变化？
铜球加热后会不会变大呢？
实验步骤及注意事项：
实验内容
1.将气球套在瓶口上，用牛皮筋绑住气球和瓶口
2.将瓶子放在热水上
1.铜球放入杯子，然后装满水
2.取出铜球，用铁环绑住铜球
3.将铜球放在酒精灯火焰上加热
4.5分钟后把铜球放入原来的水杯
注意事项
注意安全，牛皮筋要箍紧瓶口和气球，防止漏气
注意安全，取出铜球，铜球上不能留太多水
实验现象及结论
实验现象
气球的体积变大
放入铜球，水溢出来
实验结论
气体遇热体积变大
铜球加热后体积变大
PART5.分析与总结
通过上面的实验我们知道了：
一般的物体（除了水等一些特殊物质）都是遇热膨胀（变大），遇冷缩小（变小）。
PART6.拓展实验
称一称冷热水的重量
2.用天平比较重量
1. 取体积一样的热水和冷水，在冷水中加入红墨水
2.水槽用一个带孔隔板隔开，隔板上面放冷水，下面放热水
注意事项
冷水在10℃左右，热水在50℃左右
注意安全
实验现象及结论：
实验现象
放凉水的一端下降
红色的冷水从小孔往下漫延
实验结论
同体积的水，冷水更重
同体积的水，冷水更重
猜想原因，与同学一起交流。
学生根据老师的讲解，和同学一起按步骤做实验，注意安全。
引导学生探究问题，学会沟通和分享自己的想法。
锻炼动手和观察能力。学会从现象中得出结论
拓展提高
1.观看拓展小视频。
同学们看下列动画！
2. 讲解一下关于现象原理的相关拓展知识。
特性热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。由于物体内的粒子（原子）运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。
热胀冷缩是一般物体的特性，但水（4°C以下）、锑、铋、镓和青铜等物质在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。因此，水结冰时，冰是先在水面出现。
摄尔修斯，瑞典天文学家。温度的单位℃就是为纪念他的贡献而确定的。
学生认真听讲，记住拓展知识。
拓宽学生知识面
课堂练习
（一）生活中还有哪些地方用到了“热胀冷缩”原理。
弄瘪了的乒乓球，用开水烫会鼓起来。
夏天架空中电缆时不能过紧。
铁轨连接处留有空隙。
夏天自行车的轮胎不能充太足的气。
（二）填空。
1. 气球变大是因为热水使得空气 （体积变大）；气球变小是因为冷水使得空气（体积变小）。
2. 水在（4℃以下）受热时收缩，遇冷时会膨胀。
3. 除了水，还有（锑、铋）等物质在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。
学生思考回答问题。
让学生开动思维，结合实际生活思考问题。
课堂小结
1.生活中的现象
2.设计实验方案及其结论
3.水等一些物质的反常现象
思考小结内容，巩固学习知识。
总结课堂内容，使学生加深理解。
课外作业
作业1：讨论交流生活中“热胀冷缩”的应用 例子。
作业2：上网查找了解水等物质“热缩冷胀” 奇特现象的视频。
认真完成作业。
帮助理解、巩固课本内容，了解更多。
《体积变化之谜》练习
一、填空
1．气球变大是因为热水使得空气（ ），气球变小是因为冷水使得空气（ ）。
2. 水在（ ）受热时收缩，遇冷时会膨胀。
3. 除了水，还有（ ）等物质在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。
二、判断
1. 物质体积变化了，重量也变化了。（ ）
2. 特性热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。（ ）
3. 水结冰后，密度会变大。（ ）
4. 取出铁球的时候，没有晾干直接拿出来放到酒精灯上加热，对实验没有影响。（ ）
三、简答题
1.生活中还有哪些地方用到了“热胀冷缩”原理？（三个例子）
2.刚刚煮好的鸡蛋不好剥，放到冷水中，然后就容易剥开，这是为什么呢？
3.简述一下物体内的粒子（原子）运动随温度变化的规律？
4.为什么饮料瓶子都要空一部分，简述一下原理？
《体积变化之谜》练习答案
一、填空
1. 体积变大，体积变小。
2. 4℃以下
3. 锑、铋
二、判断
1.×
2.√
3.×
4.×
三、简答题
①弄瘪了的乒乓球，用开水烫会鼓来
②夏天架空中电缆时不能过紧
③夏天自行车的轮胎不能充太足的气
（答案不唯一）
加到冷水中，由于“热胀冷缩”，鸡蛋蛋白和鸡蛋壳都缩小，但是蛋白缩小的体积大，于是就分开了。（言之有理即可）
3. 当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。
课件28张PPT。
体积变化之谜大象版 五年级上新知导入热水冷水为什么会发生下列现象？同学们看下列动画！新知导入为什么饮料瓶子都要预留一些空的部分？新知讲解哇，这是怎么回事？可能与水结冰有关系。这个瓶子的使用期限到了，就自动碎了。我想……PART1.疑问PART2.猜想与假设新知讲解
研究计划 研究内容:水结冰后体积会不会变大。 研究步骤: 1.装一满杯水，不盖盖子。
2.把杯子放进冰箱，让水结冰。 3.观察冰会不会超过杯口。
预测:如果冰超过杯口,说明水结冰后体积变大了。
奇奇10月12日 PART3.实验新知讲解实验现象：冰超过杯口结论：水结冰后体积变大了。新知讲解水结冰后体积真的变大了！啊，空杯子没裂开。新知讲解塑料瓶盖会越冷越大吗？我研究瓶子里的气体遇冷后怎么变化。醋遇冷后会怎么变化呢？PART4.事实与证据新知讲解实验材料超市：木
板烧
瓶玻璃罐红墨水塑料瓶及瓶盖冰箱等其他材料新知讲解实验内容：瓶子变瘪了瓶盖变小，无法套在瓶子口上醋的体积不足5ml空气遇冷体积变小瓶盖遇冷体积变小醋遇冷体积变小新知讲解塑料纽扣加热后还能从这两个钉子中间通过吗？把牛奶加热后体积会怎么变化？我们知道了物体遇冷时体积变化规律。那么物体加热后，体积又会怎样变化?分小组开展研究吧！新知讲解实验材料超市：气
球纽扣铁球玻璃管玻璃瓶、牛奶、酒精灯、铁钉、热水、水槽……
酒精灯
新知讲解实验内容：塑料纽扣加热后不能从这两个钉子中间通过伴随加热时间增加，牛奶沿吸管往上“爬”纽扣遇热体积变大牛奶遇热体积变大新知讲解用热水加热瓶中的气体，气球会怎么变化？铜球加热后会不会变大呢？新知讲解实验内容：气球的体积变大气体遇热体积变大放入铜球，水溢出来铜球加热后体积变大新知讲解通过上面的实验我们知道了：
一般的物体（除了水等一些特殊物质）都是遇热膨胀（变大），遇冷缩小（变小）。
PART5.分析与总结新知讲解我用天平来称称看。我来看看热水在冷水里上升还是下降。称一称冷热水的重量天平PART6.拓展实验新知讲解实验内容：放凉水的一端下降同体积的水，冷水更重红色的冷水从小孔往下漫延同体积的水，冷水更重拓展提高 在绝大多数物质都是热涨冷缩的时候，水是反常的。水在低于4度是是热缩冷涨，导致密度下降，例如同样质量的冰密度比水小，体积比水大。而大于4度时，则恢复热涨冷缩。同样质量，体积大了，密度当然就小了。拓展提高特性热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。由于物体内的粒子（原子）运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。拓展提高热胀冷缩是一般物体的特性，但水（4°C以下）、锑、铋、镓和青铜等物质在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。因此，水结冰时，冰是先在水面出现。
摄尔修斯，瑞典天文学家。温度的单位℃就是为纪念他的贡献而确定的。
拓展提高请观看下面的视频！课堂练习弄瘪了的乒乓球，用开水烫会鼓起来。夏天架空中电缆时不能过紧。铁轨连接处留有空隙。夏天自行车的轮胎不能充太足的气。课堂练习1. 气球变大是因为热水使得空气 ；气球变小是因为冷水使得空气 。2. 水在 受热时收缩，遇冷时会膨胀。3. 除了水，还有 等物质在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。锑、铋4℃以下体积变大体积变小课堂总结生活中的现象1实验、现象及其结论2水等一些物质的反常现象3作业布置作业1：讨论交流生活中“热胀冷缩”的应用 例子。
作业2：上网查找了解水等物质“热涨冷缩” 奇特现象的视频。谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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