1.3 水受热以后（教学设计）科学苏教版四年级下册

3.水受热以后（教学教案） 四年级科学下册同步精品课堂（苏教版） 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 1 学科网（北京）股份有限公司 $$