5.4 固体的热胀冷缩 教案

第4 课 固体的热胀冷缩
教学目标
1 ．科学知识
知道固体也有热胀冷缩的性质。
2 ．科学探究
在教师引导下观察和解释科技史的现象，提出可探究的科学问题；能够制订简单的计划探究固体是否有热胀冷缩的性质；初步掌握酒精灯的使用方法。
3 ．科学态度 、 STSE
在科学探究中能以事实为依据，勇于修正和完善自己的观点；能接纳他人的观点，完善自己的探究计划；能用辩证的观点对待固体的热胀冷缩给生产生活带来的利与弊。
教学重难点
如何设计实验观察固体体积的变化现象。
教学准备：
酒精灯、铜球热胀冷缩演示器（配有金属环）、火柴、烧杯、冷水、实验记录表、课件等。
教学过程：
一、情景导入，引出课题
我们先来看一则故事：
（录音和图片相结合的一段小视频）1825 年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根焊接在一起的。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。后来人们为了解决这个问题，在铁轨间留了缝隙。
听了这个故事，你有什么问题要问？
你猜测一下可能是什么原因导致的？
1.液体、气体都有热胀冷缩的现象，那固体是不是也具有热胀冷缩的特点呢？
口说无凭，科学的结论是要通过严谨的实验来证明的，今天我们就来研究这个问题（板书课题：固体的热胀冷缩）
二、观察铜球的热胀冷缩
1. 为了使实验更加科学和严谨，本次实验中的研究对象（固体）我们用铜球来代替。老师给各小组准备的实验材料有铜球、金属环、酒精灯、火柴、烧杯（装有冷水）
（教师出示实验材料），现在的铜球是可以通过金属环的
（教师演示）。根据教师给你们的实验材料，请各小组思考并讨论以下两个问题：
（1）用什么加热和冷却铜球呢？
（2）怎样检测铜球的体积有没有发生改变？
2. 各小组思考并交流讨论。
3. 各小组汇报，教师进行引导和总结。
4. 学生说一说实验步骤，教师引导并总结实验步骤（出示 PPT）
5. 观看“正确使用酒精灯”小视频：在实验中我们需要用酒精灯给铜球加热，那如何使用酒精灯以及要注意些什么呢？现在我们来看看指南车怎么说。希望同学们边看边能够记住指南车说的注意事项。
学生汇报酒精灯使用的注意事项，教师总结并出示PPT:
(1) 划着火柴，从侧面接近灯芯点燃酒精灯。
(2) 外焰温度最高，加热时要使用外焰。
(3) 绝对不可以用一盏酒精灯到另一盏酒精灯上点火。
(4) 熄灭酒精灯时，左手扶住灯身，右手取灯帽快而轻地盖上，待火焰熄灭后，提起灯帽，再盖一次。不能用口吹灭酒精灯，否则容易着火。
6. 实验注意事项：在做这个实验时，你认为我们还要注意些什么呢？
学生先说，教师再总结实验注意事项，并出示 PPT：
（1）分工合作、注意安全，正确使用酒精灯。
（2）加热后的铜球很烫，严禁用手触摸，以免烫伤皮肤。
（3）热铜球放入冷水中时，不要让热铜球碰到杯底或杯壁。
（4）保持桌面清洁并请及时填写好实验记录单。
7. 小组实验：各小组领取实验材料，开始实验，并完成实验记录单。（教师巡视指导）
8. 汇报交流：下面请同学们来汇报一下自己小组的
实验现象和得出的结论。（展示记录单）其他小组对他们的结论有意见吗？
9. 得出结论：研究到这里，我们是不是可以给铜球下一个结论？铜球具有热胀冷缩的性质（板书：铜球具有热胀冷缩的性质）
三、联系生活中热胀冷缩的现象（课件出示）
1.现在你能解释开始上课时视频中的现象了吧！（幻灯片出示开始时的图片。）
学生说一说。
2. 正因为铁轨有热胀冷缩的现象，所以铁轨之间必须要留有缝隙。请听铁路专家的介绍（听录音）
录音资料：温度每变化 1℃，1 米长的铁轨大约伸缩0.000018 米。如果不留缝隙，铁轨冬天受冷收缩，就会被冻裂成几段；夏天铁轨受热膨胀，就会变得七扭八歪，有的朝上拱起。因为有热胀冷缩，所以铁轨之间必须有缝隙。
现代的高铁铁轨是不留缝隙的，这又是为什么呢？
3.教师找到了几个生活中类似的现象，我们来看一下（出示 PPT，并让学生解释其现象）：
（1）水泥板路面的缝隙。
（2）架高压线要保持电线一定程度的下垂。
（3）剥鸡蛋（把煮热的鸡蛋放在冷水中泡一泡，由于蛋壳和鸡蛋白的收缩程度不一样，就可以使两者脱离，剥的时候也就很容易了）。
（4）瓶子盖拧不下来，用热水把瓶盖烫一烫就能拧下来。
这些现象都说明了固体也有热胀冷缩的性质（板书：固体具有热胀冷缩的性质）
教师再让学生判断这些实例哪些是利用了热胀冷缩“有利”的一面？哪些实例是为了防止其“有害”的一面？
4.在我们的生活中还有许多固体的热胀冷缩现象，你看到过吗？谁愿意来说一说（听同学介绍）
四、小结
希望课后你们继续观察，生活中还有哪些固体的热胀冷缩现象？你一定会发现生活中许多科学的奥秘。
板书设计
固体的热胀冷缩
固体具有热胀冷缩的性质。
教学后记：