2.3液体的热胀冷缩 教案

《液体的热胀冷缩》教学设计
?? 《液体的热胀冷缩》是教科版《科学》教材五年级下册《热》单元的内容。教材共设计了2个活动：1、水的体积变化的观察；2、其它液体是否也热胀冷缩。
第一个活动——观察水的体积变化，主要是引导学生根据观察时遇到的问题来改进实验装置，以及利用这个实验装置来探索水的热胀冷缩性质。
第二个活动——其他液体也热胀冷缩吗？则通过这个装置来研究更多的其他液体，看看它们是不是也热胀冷缩，目的是把学生的探究活动向着更广阔的方向发展，同时也是对严谨的科学态度的培养。最后得出“许多液体都具有热胀冷缩的性质”的科学概念。
设计思路
??? 在具体观察水在受热与受冷时体积的变化过程时，利用上节课的实验装置发现现象并不明显，让学生感受到设计一个好的实验装置是非常必要的，在此基础上展开对实验装置进行改进的讨论，学生就非常愿意参与了。
在讨论改进好实验装置后，这时学生实验的积极性已经完全被调动了，探究水在受热、受冷时体积的变化也已水到渠成。在这个实验的观察、交流活动中，让学生真正发现水在受热时体积会膨胀，在受冷时体积会缩小，这种变化我们称之为水的热胀冷缩，并利用这种现象来解释温度计制成的原理。体会科学来源于生活的创造。
水、水银会热胀冷缩，那其他液体呢？这样的问题延伸是体现思维的严谨性的。在观察水的热胀冷缩后，组织展开其他液体如：可乐的探究。了解更多的液体都会热胀冷缩。
??? 课的最后，考虑到在研究完液体的热胀冷缩后，教材后续的安排是研究气体的热胀冷缩。怎么样实现前后的知识迁移呢？我利用很多瓶装液体都没有装满的生活现象，来引导学生根据所学知识解释原因，并由此特意安排了最后一个“喷泉实验”，利用学生的装置，稍加改动，让红水喷出来更明显。学生心里就会思考：怎么刚才我们自己做的时候没喷的这么厉害呢？怎么会事？……让学生带着问题离开课堂。下节课，老师还可以就此现象的分析，进入对空气热胀冷缩的探究。
教学目标
科学概念:
1、水受热时体积膨胀，受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。
2、许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会变小。
过程与方法：
1.制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
2、经历改进观察水的体积变化的实验装置的过程。
3、经历用此装置探究水、油、醋、牛奶、老酒、橙汁、酱油等其他液体的热胀冷缩现象的过程。
情感态度价值观：
1、意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活中。
教学重点：
水受热受冷过程中所发现现象的描述并尝试作出解释。
教学难点：
引导学生设计制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
课前准备：
演示器材：150毫升的平底烧瓶、橡皮塞、细玻璃管、红墨水、胶头滴管、热水、冷水、500毫升的烧杯、温度计、可乐、雪碧、醋、酱油。
上节课的实验装置一套、学生组装实验装置、其他液体的热胀冷缩装置、喷泉装置
学生器材：装有红水的实验装置每组一个，冷水杯一个，热水杯一个，记录表一张。
教学过程
一、复习引入
课前分组摆好桌椅，分发实验记录表，各组一杯冷水（出示上节课的试管气球装置在讲台桌上）
1 复习：上节课我们给冷水加热，为了验证体积是否发生变化，做了“试管气球皮实验”，把它放在热水里一段时间后，观察到气球皮会有什么现象？
（师出示装置。）（气球皮鼓起）
2这种现象是水受热以后什么发生变化引起的？变大还是变小？
3、但是这种装置能使我们清楚地观察到水的体积变化吗？
二、改进“水的体积变化的观察”的实验装置
1、如何改进这个实验装置？让我们能清楚地看到水受热或者受冷后的体积变化。
2、生思考，师出示器材引导:
（从左到右依次排列：冷水、平底烧瓶、橡胶塞、细玻璃管、红墨水、胶头滴管、烧杯、热水）
参考上节课的试管气球皮装置，在此基础上可替换或添加器材进行改装。
师指导
3、组装具体指导如下：（按器材放置的顺序指导）
1）试管可用平地烧瓶代替；气球皮可用橡胶塞代替；
2）细玻璃管有什么作用？
（口子太大，上升不明显，可以用塞子和细管。这样水的体积只要增加一点点，在细管里就会上升一大截。）
3）红墨水有什么用？
（水是透明的，看不太清楚，可以加点红墨水看的更清楚，待会可以先用胶头滴管往烧瓶里滴入红墨水再加冷水）
4）水是否需要装满？为什么？
（研究的是水受热或受冷的体积变化，不装满会混进太多空气干扰实验）
5）最后盛放热水的烧杯不变
4、师总结组装步骤：①往烧瓶里滴入红墨水②烧瓶内装满冷水③将橡胶塞和玻璃管套上④将烧瓶放入烧杯中，最后由教师来倒热水
生上台组装
生代表演示实验一：组装改进装置。
三、水的热胀冷缩实验
1、这位同学的改进装置还有疑问吗？如果没有问题，现在先猜测一下水受热时体积如何变化？在记录单上先写上你的猜测。时间半分钟。
2、生回答，师板书：水----受热-----体积增大 ?？
3、师演示实验二：往改进装置中倒水
热胀
是否真如同学们所猜测的，现在老师往烧杯里倒水，仔细观察，水受热细玻璃管里会出现什么现象？（液面上升）
4、水受热液面上升是水的什么发生变化？如何变化？（体积 体积增大）
5、引导学生总结：水受热时体积变大，也叫体积膨胀，我们把这种现象做热胀
（教师板书：：水----受热-----体积增大（膨胀） ?板书课题：热胀）
6、这个改装过的实验非常明显地验证了我们上节课的水受热体积增大的结果，那么受热膨胀的水再受冷又会发生什么奇妙的现象呢？同样我们先在记录单的猜测栏里写上水受冷以后的体积变化。
7、生猜测，师板书：水------受冷---------体积减小 ?？
8、现在让同学们近距离观察水受热液面上升的现象和水受冷后发生什么变化，这个实验如何做呢？
9、师述实验步骤：1、每个小组分发一套改进后的装置，由老师给每个小组烧杯内倒入热水拿到热水后，先让装置在热水中加热，观察水在受热时的体积变化，等液面上升到一定程度，各小组同学用桌子上的冷水往热水里加使外界水温冷却，观察水在受冷时的体积变化。
学生实验三：水的热胀冷缩实验
1、师分发实验装置、倒热水
2、同学们观察并作实验记录。
3、小组汇报实验过程及现象。（水受热液柱上升，水受冷，液柱下降）
4、引导思考：上升或下降代表水的什么发生了变化？（体积）
5、水受热液柱上升说明体积增大、水受冷后液柱下降说明体积怎样变化？
6、引导总结：水受冷后体积变小，也叫体积缩小。我们把这种现象叫做冷缩。
（教书板书：受冷 ?体积缩小）板书课题：热胀冷缩）
7、小结：水受热时体积膨胀，水受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。
8、师板画
两杯水，标名一号和二号，画上烧瓶，液面上升情况不同，问：你能利用烧瓶里的水体积变化来判断哪杯水更热吗？为什么？
9、温度越高，水的体积受热膨胀越大，液面上升越高。（运用水热胀冷缩的性质判断水的冷热）
9、那么根据热胀冷缩原理制成的测量温度大小的仪器叫什么？（温度计）最常见的温度计是什么温度计？（出示水银温度计）温度计与它有什么相同？
10、生思考回答，师总结：温度计液泡里的水银这种也是遇热水柱上升，遇热水柱下降，根据热胀冷缩的原理制成的。
四、其他液体也有热胀冷缩现象吗
1、过渡：从这里可以了解到，水，水银着两种液体都有热胀冷缩的现象，那么其他的物体是否也和它们一样具有热胀冷缩的性质呢？
2、逐一出示：醋、可乐、啤酒。逐一追问：它会热胀冷缩吗？
3、师单独拿出一种如：可乐。问：要知道到底可乐会不会热胀冷缩，这个实验装置是否还可以用？
4、在学生发表意见后。师述：但在装的时候同样该注意哪些问题呢？（灌满、密封、小心倒出…）师演示，生观察记录。
5、交流反馈实验结果，师小结板书。
6、小结：这些液体都具有热胀冷缩的现象
五、延伸探究
1、但是你们有没有发现这些瓶装的液体有一个共同点，为什么这些液体都不装满？生活中还有哪些现象也是应用了液体热胀冷缩的性质？
师演示喷泉实验四
2、现在老师同样做一个没有装满水的热胀实验，包括刚才有些小组实验里的水没装满的情况影响了实验效果，把刚才同学们做的装满水的烧瓶里倒掉大概三分之二的水，，再用同样的方法让水受热，看看这回你又会有什么新的发现？
3、交流：观察到了什么现象？有什么想法？（这样会因为空气的作用干扰实验）
4、留下疑问：为什么老师的这个装置热胀的现象会这么明显呢？我的红水怎么会喷的这么高呢？（因为里面有很多空气，空气也会热胀冷缩，而且更加厉害，就把红水挤出来了！）
（设计思路：喷泉现象包含了水的热胀冷缩和空气的热胀冷缩，激发进一步探究的兴趣，为下一课的探究做好铺垫。）
1、水的体积变化记录表
冷热情况
水受热时的体积变化
水受冷时的体积变化
猜测
体积增大
体积减小
实验现象
体积增大
体积减小