3.11 水的结冰（教学课件）科学人教鄂教版四年级上册（新教材）

11 水的结冰 四年级上册第三单元 人教鄂教版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 研讨与拓展 4 回顾与练习 5 总结与评价 核心素养 01 科学观念 水在温度降到一定程度时会结冰；水结冰时的温度叫冰点，一般情况下水的冰点是 0℃；水结冰后体积会变大。 02 科学思维 用每隔 1 分钟的温度数据说趋势，用统计图找规律，把“体积变大”与“冰比水轻、冰浮在水面”联系起来。 03 探究实践 会用“碎冰 + 食盐”制造低温环境，会测温度，能坚持记录水结冰的过程并画出温度变化图。 04 态度责任 细致观察、如实记录，耐心等待水结冰；体会结冰对水中生物生存的意义。 1.情境与问题 学习任务 聚焦 水结冰，长什么样？ 教材第 55 页　北方冬季池塘结冰 01 看冰面 平平的、亮亮的，像一面大镜子。 02 看裂缝 冰上有细细的裂纹，是水冻住时挤出来的。 03 想一想 水里还能不能看到鱼？鱼在冰下过得怎么样？ 水变成冰，样子变了，还是原来那“水”吗？今天我们就来研究：水是怎样结冰的。 先说一说：你在哪儿见过结冰？（冰箱、冬天的水坑、路边的冰凌……） 聚焦 水在什么条件下结冰？ 猜想一 “放到很冷很冷的地方” 放进冰箱冷冻室、雪地里，水就结冰了。 猜想二 “降到 0℃ 就开始结冰” 水一冷到 0℃，就慢慢变成冰了。 到底是多少度结冰？—— 别猜了，把水放进“冰盐”里，量一量。 要测什么？　用什么制造低温？　盐又有什么用？ 我的猜想：水在约 ________ ℃ 时开始结冰。 盐有什么用？先把“低温”造出来 聚焦 ① 碎冰先降温 烧杯里装碎冰，本身就是低温环境。 ② 撒盐更冷 盐让冰更快熔化，温度能降到 0℃ 以下。 ③ 搅一搅再量 搅拌后量“冰盐混合”的温度，才是真正的低温。 盐不是“吃”掉了热，而是让冰更快熔化，把周围的水温拉到 0℃ 以下。 还要记两样：水的温度、水的状态。 状态怎么记？—— 水是“流动的水”，还是“硬邦邦的冰”？ 小老师演示：请一位同学来“造低温”，大家一起看温度计上的数。 2.探索与发现 学习任务 任务一　想办法让水结冰 探索 ① 在试管里装大约 3 毫升水，做好水位标记。 ② 烧杯里装碎冰，撒上食盐，搅拌。 ③ 把试管插进碎冰里，固定好。 ④ 每隔 1 分钟，记下温度和水的状态。 想一想（教材第 55 页） · 盐有什么用处？ 盐溶解吸热 ＋ 降低冰点， 能让冰水更冷（可低到约 -21℃）。 教材第 56 页　标记水位、测温 1 装 3 mL 水 2 碎冰撒盐 3 插进碎冰 4 记温度状态 先记水温，再放进冰里。 装好先别急着看结果 —— 先看清：水位标记在哪？水温是多少？ 任务二　动手实验，每 1 分钟记一次 探索 教材第 57 页　水结冰实验记录表 时间 试管中水的温度 / ℃ 观察到的现象 1 分钟 2 分钟 3 分钟 4 分钟 5 分钟 6 分钟 7 分钟 写“现象”时，看两样：水是流动的，还是已经结冰了？试管壁上有没有结冰花？ 水在慢慢“冻住”的三幕 探索 ①　温度在下降 水温一点点往下掉， 水还是流动的液体。 ②　开始结冰 试管壁上出现小冰花， 水变黏、变慢了。 ③　结成冰了 整支试管里的水都冻住了， 变成硬邦邦、透明的冰。 这是某一小组记下的数据 探索 0 分 12℃ 1 分 7℃ 2 分 3℃ 3 分 1℃ 4 分 0℃ 5 分 0℃ 6 分 0℃ 7 分 0℃ 前 4 分钟，温度一路降了 12℃；到 0℃，就再也不往下掉了。 看着这组数据，先别画图，想一想： · 温度一直在降，为什么到 0℃ 就停住了？ · 停住的那几分钟，水正在发生什么？ · 换一个小组做，最后停住的数还会是 0℃ 吗？ · 温度不再降，说明水的状态发生了什么变化？ 把数据画成一条线 探索 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 时间 / 分钟 水温 / ℃ 冰点 0℃ 我的发现：温度一直降到 0℃，就变成一条平线，水在这时结冰。 水结冰，温度就停在 0℃ 探索 科学概念（教材第 58 页） 水结冰时的温度叫冰点。一般情况下，水的冰点是 0℃。 水在结冰的过程中，温度一直保持 0℃，同时向外释放热量。 结冰时温度为什么不变？ 水一边放热、一边结冰，温度就停在 0℃。 结冰要“放热”还是“吸热”？ 放热——水要把热放出去，才能慢慢变成冰。 所以，水结冰要两个条件：温度降到 0℃　＋　继续放热。 冰点不是固定不变的：纯净水 0℃ 结冰，海水、盐水冰点更低，要到 0℃ 以下才结冰。 结冰后，体积变大了吗？ 探索 教材第 58 页　结冰前（左）　结冰后（右） 看清了吗？ 结冰后，水位升高了，瓶盖都被顶起来了。 为什么体积会变大？ 水结成冰时，水微粒的排布方式改变了。 微粒之间的间隙变大， 所以体积就变大了。 —— 同样体积的冰比水轻。 反常膨胀 水在 4℃ 时密度最大；再降温反而“冷胀”， 0℃ 结冰时体积约膨胀 1/11（约 9%）。 如果课堂实验不明显，回家用装满水、拧紧盖的塑料瓶放进冷冻室，第二天再看。 蒸发、沸腾、结冰，比一比 探索 比较 蒸　发 沸　腾 结　冰 温度条件 任何温度 要达到沸点（100℃） 要降到冰点（0℃） 发生部位 只在液体表面 表面和内部 整个水一起变 状态变化 液态 → 气态 液态 → 气态 液态 → 固态 热量方向 吸收热量 吸收热量 放出热量 都是水的“变身” 蒸发、沸腾要吸热，结冰要放热——方向相反。水变来变去，但水始终是水。 3.研讨与拓展 学习任务 研讨　结冰过程中温度怎么变 研讨 0 → 4 分 一路下降 大约每分钟降 3℃，越降越慢 4 分以后 停在 0℃ 到 0℃ 就不再下降，保持不动 正在结冰 温度不变 水一边放热一边结冰，温度停在 0℃ 追问一　水在什么温度时开始结冰？ 追问二　为什么水结冰时，温度一直停在 0℃？ 追问三　海水在 0℃ 会结冰吗？ （提示：海水含盐，冰点低于 0℃，要降到更低温度才结冰——撒盐融雪也是这个道理。） 研讨　迁移到生活里 研讨 1 冬天，鱼在结冰的河里为什么冻不死？ 提示：冰浮在水面上像一层“被子”，冰下的水温保持在 0℃ 以上 2 北方的水管为什么要包上保温层？ 提示：防止水在管子里结冰、体积变大，把水管胀裂 3 冬天道路结冰，为什么要撒盐？ 提示：盐降低冰的熔点，让冰更快融化 4 汽车水箱为什么加“防冻液”？ 提示：降低水的冰点，冬天不结冰 5 装水的玻璃瓶为什么会被冰胀裂？ 提示：水结冰体积变大，把瓶子挤裂了 回答的时候，请用上：因为……，所以……。 拓展　冰为什么浮在水面上 研讨 冰浮在水面上 液态水凝固成冰以后，水微粒的排布方式发生了改变，间隙变大，导致水结冰后体积变大。 同样体积的冰比水轻 所以冰就浮在水面上。 对水中生物的意义 冰像一层“被子”盖住水面，冰下的水保持 0℃ 以上，鱼就能在冰下安全过冬。 议一议 如果冰比水重、沉到水底，鱼会怎么样？ 结冰前后，水位升高了 冰浮在水面 教材第 58 页 想一想 冬天湖面结冰，人们在冰上滑冰、走路，冰下的鱼还在游。 4.回顾与学习 学习任务 回顾 一节课，几个“关键数” 3 mL 试管里装的水量 1 分钟 每隔 1 分钟记一次 0 ℃ 水结冰时的温度（冰点） 变 大 水结冰后体积变大 这些数字放在一起，说的是一件事： 水冷到 0℃ 就结冰，结冰时体积会变大。 温度计不会骗人——它把“冷”变成了一个可以读出来的数：0℃。 一、选择题 练习 1 一般情况下，水结冰时的温度是（　） A. 100℃　　B. 0℃　　C. -10℃ （答案：B） 2 水结冰后，体积会（　） A. 变小　　B. 不变　　C. 变大 （答案：C） 3 冰浮在水面上，是因为同样体积的冰（　） A. 比水重　　B. 比水轻　　C. 和水一样重 （答案：B） 先独立做，再同桌互说理由。 二、填空题 练习 1 水结冰时的温度叫________，一般情况下水的冰点是________。 （冰点；0℃） 2 水结冰后，体积会变________，同样体积的冰比水________。 （大；轻） 3 冰浮在水面上，像一层________盖住水面，让冰下的鱼能安全过冬。 （被子） 4 水结冰需要两个条件：温度降到________、继续________。 （0℃；放热） 三、综合题 练习 小红做“水结冰”实验，每隔 1 分钟记录试管内水的温度，数据如下： 0分 12℃　1分 8℃　2分 4℃　3分 1℃　4分 0℃　5分 0℃　6分 0℃ （1）从第几分钟开始，温度不再下降了？这说明了什么？ （2）水在多少度时开始结冰？这个温度叫什么？ （3）小红把结冰的试管放回常温下，冰又变成了水，这说明什么？ （4）为什么冰会浮在水面上？这对水里的鱼有什么好处？ 提示：先把四个问题都读完，再按“数据→结论→解释”的顺序回答。 练习 参考答案 一、选择题 1. B　　2. C　　3. B 二、填空题 1. 冰点；0℃　　2. 大；轻　　3. 被子　　4. 0℃；放热 三、综合题 （1）从第 4 分钟开始温度不再下降，说明水开始结冰。 （2）水在 0℃ 开始结冰，这个温度叫冰点。 （3）冰遇热又融化成水，说明冰和水是同一物质、能互相转化。 （4）水结冰体积变大、比水轻，所以冰浮在水面；冰像被子盖住水面，让冰下的鱼安全过冬。 批改提示 综合题第（3）（4）题，说清“冰水能互相转化”“冰比水轻”即可给分。 易错提醒 “冰点”不是“冷点”；水结冰是放热，不是吸热；结冰体积是“变大”不是“变小”。 5.总结与评价 学习任务 总结 这一课，我们学到了什么 水 结冰 怎么让水结冰 碎冰 + 食盐制造低温 结冰时温度怎么变 降到 0℃ 就停住 体积变没变 结冰后体积变大 冰为什么浮在水面 冰比水轻 评价 自我评价　我做到这些了吗？ ☆ 实验操作　 我能用“碎冰 + 食盐”制造低温环境，并正确测量温度。 ☆ 观察记录　 我能每隔 1 分钟记录一次温度和水的状态，坚持记到结冰。 ☆ 作图分析　 我能把温度点画成线，看出“降到 0℃ 就停住”的规律。 ☆ 解释现象　 我能说出冰浮在水面上，是因为冰比水轻。 评一评：做到两项涂一颗星，做到三项涂两颗星，全做到涂三颗星。 作业 课后作业 基 基础必做 □　完成配套课时作业（练习册）第 11 课《水的结冰》对应内容。 提 提升选做 □　回家用塑料瓶装满水、拧紧盖，放进冷冻室，第二天观察：瓶子有什么变化？为什么？ 拓 拓展挑战 □　查一查：除了冰，还有什么东西“结冰”后体积会变大？做成一张小卡片。 作业分层：基础必做人人完成，提升选做和拓展挑战量力而行。 感谢您的聆听 THANKS 人教鄂教版 31 $