五年级下册科学教案- 2.5 金属热胀冷缩吗 教科版

《金属热胀冷缩吗》

教材分析：
《金属热胀冷缩吗》一课是科学五年级下册第二单元的内容。这是在学生认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后很自然地想到的一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材选用金属固体物让学生开展这方面的研究。分为三个部分：观察铜球的热胀冷缩；观察钢条的热胀冷缩；金属的热胀冷缩。教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。本课的教学重点和难点都是如何设计实验观察金属固体体积的变化现象。通过本课活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，同时结合前两课的内容，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。而教材最后的结论蕴涵着两层含义：一是强调科学探究中严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的；二是为学生的课后探究提出了空间，省略号所涵盖的探究活动会接连不断地出现，这也正是我们所期望的。
一、教学目标：
（1）许多固体和液体都有热胀冷缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质。有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。
（2）设计简单操作的实验活动，有效地观察金属体积变化的现象。
（3）正确使用酒精灯给物体快速加热。
（4）培养学生对探究各种物体的热胀冷缩现象浓厚的兴趣。
二、教学重点：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
三、教学难点：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
四、教学准备：
为每组准备：固体热胀演示盒、圆铁片、铝硬币、有凹槽的木板、三角架、酒精灯、大头针、小铁钉等
五、教学过程：
一、创设情境、故事引入：
1、师：我们研究水和空气有什么性质？
生：水和空气都有热胀冷缩性质。（板书）
师：固体有热胀冷缩性质吗？先听一个故事。
出示故事： 1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根的焊接在一起的。结果，到了炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。
2、师：听了这则故事，你有什么问题要问？(引导学生猜测钢轨歪曲、断裂可能是什么原因？)
生：钢轨的歪曲、断裂可能是由于它的热胀冷缩造成的。
师：你们的意思是：不仅液体、气体会热胀冷缩，钢铁等金属也会热胀冷缩，是吗？生：是
师：口说无凭，实验为证。揭题：金属热胀冷缩吗
二、引导探究：
1、观察铜球的热胀冷缩现象
师：出示实验材料：这里有一个铜球，这里还有一个金属环，铜球刚好能通过金属环。想一想我们怎样利用这个实验材料来证明我们的猜想？你还需要什么实验材料？
师：你们认为这个实验应该怎样做？根据什么现象知道固体的金属球有没有热胀冷缩的性质。
生：可以用酒精灯给铜球加热，加热后再看看铜球能不能穿过金属环，如果不能穿过就说明铜球加热膨胀了；然后再将铜球用冷水冷却，看是否能穿过金属环，穿过就说明铜球受冷收缩了。
生：交流讨论，确定实验方法。
师：哪个小组把实验步骤汇报一下，其它小组看看这一小组的实验步骤是否合理。
生：我们小组经过讨论后确定实验步骤：（1）用酒精灯给铜球加热，加热5分钟左右。（2）试试铜球能不能穿过金属环，如果不能穿过说明铜球受热体积膨胀了，如果能穿过再用酒精灯加热铜球一段时间。
师：这个要特别注意什么？
生：正确使用酒精灯。加热后的铜球很热，千万不能用手摸。
师：各小组领取实验材料分组实验。生：分组实验。
师：适时指导，有实验小组在酒精灯的使用方法上有不恰当的地方教师及时指正。
生：汇报实验现象。
师：说说你在实验中观察到了什么现象？
生：铜球在酒精灯上加热一段时间后，体积看上去没有什么变化，我们以为铜球的体积没有受热膨胀。因为在做水和空气的热胀实验实验时，水和空气的遇热体积膨胀的现象非常明显，用眼睛可以直接观察到。
师：那你们小组接下去是怎样实验的呢？
生：铜球虽然用眼睛直接观察不到体积的变化，但我们用金属环一试，却发现原来能够通过金属环的铜球，在酒精灯上加热一段时间后，却不能通过金属环了。
师：其它小组说说你们在实验中观察到了什么现象？
生：我们也观察到了与上一小组相同的现象。但是铜球在酒精灯上加热几分钟之后，也能通过金属环。需要加热一段时间之后，才不能通过金属环。不像水和空气的那样热胀冷缩现象效果明显。
师：经过自己动手实验，你们小组会得出什么实验结果？
生：通过实验我们发现铜球具有热胀冷缩的性质。
小结：通过实验我们发现铜球具有热胀冷缩的性质。
2、研究铝的热胀冷缩。
师：刚才我们用实验证明了：铜的热胀冷缩，那是不是就可以说：“金属具有热胀冷缩的性质呢？”
生：不可以，铜具有热胀冷缩的性质，不能代表所有的金属都具有热胀冷缩的性质。
师：如何来解决这节课的问题“金属热胀冷缩吗？”
生：再选用其他的金属材料验证。
师：老师这里为大家准备了一些实验材料，你看看你需要用到哪些？
师出示实验材料：铝硬币、木板、酒精灯、大头针、小铁钉等。怎样研究铝有热胀冷缩？
生：小组讨论。
生：先用尺子量出硬币长度，再把硬币放到酒精灯上加热。量出长度进行比较。
生：把硬币按在纸上画图形，加热放到图形上比较。
师提示一种方法，用大头针固定硬币两边，刚好让硬币通过大头针，加热后能否通过？
师：根据自己小组所选择的实验材料设计一个实验装置，根据什么现象知道铝片有没有热胀冷缩的性质。
生分组实验。
生1：用大头针固定硬币两边，刚好让硬币通过大头针，加热后不能通过大头针了。就说明钢条有热胀冷缩的性质。
生2：把硬币按在纸上画图形，加热放到图形上变大。就说明钢条有热胀冷缩的性质。
师：同学们在实验过程中会出现各种各样我们意想不到的问题，当我们遇到这些问题时，就要像上一小组一样，找出问题，探究解决问题的方法，最后才能得出科学的结论。
师：同学们，经过我们的动手实验，想一想你们得出了什么实验结论？
生1：我们发现铝片具有热胀冷缩的性质。
师：总结的非常好简明扼要，由以上两个实验可以得出铝具有热胀冷缩的性质。
三、拓展延伸
1、师：铜、铝都有热胀冷缩的性质，那么是不是所有的金属都会热胀冷缩呢？
生1：是的
生2：还有许多金属我们还没观察过，也许有些金属是热缩冷胀的，就像水变冰就膨胀了。
生3：是的，我们应该研究每一种金属以后才能下结论
师：同学们说得很好，但是我们不能对每一种金属都做热胀冷缩的实验，怎么办呢，让我们一起来看看科学家对所有的金属做热胀冷缩实验的发现吧！
生：阅读P38教材中的资料。
师：通过阅读P38的资料，你有什么新发现？
生：大多数金属会热胀冷缩，但也有少数金属是热缩冷胀的，如锑和铋。
师：还真的存在热缩冷胀的物质，是锑和铋。像不像我们想象的所有的金属都是热胀冷缩的？
生：不是，有个别特殊的现象存在。
师：对科学的研究怎样才能得能出科学的结论呢？
生：要经过不断的严格的实验才能得出科学的结论。
师：对，同学们说的很好。科学的结论都是在严格的科学实验中得出的。
师：老师上课初讲的故事中英国的铁轨为什么在炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段？现在你知道是什么原因了吗？
生：是因为铁轨具有热胀冷缩的性质，所以才会发生这种现象。
师：学完这课后，你有什么办法可以避免这种损失呢？
生1：可以把铁轨断开，分段铺设，而且铁轨与铁轨之间就留有空隙。
生2：分段铺设后，铁轨可以架在滚轴上。
师：同学们考虑的很全面，经过你们的改进，铁轨就不会出现英国那种七扭八歪、断裂的情况了。
师：对，科学实验的最终目的就是为了把科学的结论应用于人们的生产生活中，给人们带来方便避免损失。
四：归纳总结
师：通过这节课的学习，大家有哪些收获？
生：我们知道了大多数金属都具有热胀冷缩的性质。但锑和铋这两种金属除外，具有热缩冷胀的性质。
师：同学们说的非常好，希望大家把自己的所学应该到我们今后的生活中！思考：热是怎样传递的？
板书设计：
金属热胀冷缩吗
水
空气 许多物体都有热胀冷缩的性质
铜