1、第四单元第四单元 热热 4.1.4.1.温度与水的变化温度与水的变化 教材分析： 学生常常感受着各种冷热变化的天气现象，而且在生活中接触到了很多热现象，但是通过探究获得的理性认识很少，对温度变化等热学基本概念的关注也相对较少。物体冷热的程度可以用温度表示，热可以造成物体形态的变化，热可以从温度高的物体传向温度低的物体等，学生对“温度” “热量” “内能”这三个重要科学概念容易混淆，概念的建构和概念之间的关系是模糊或错误的。作为教师，要更多认识和关注学生学习中的各种想法， 找出学生持有的错误解读， 组织主题明确、 结构严谨、 体验深刻的探究活动，帮助学生进行有意义的学习和探究。 热的物体温度高，
2、冷的物体温度低，要分析和解决日常生活中的各种热学问题，就要从物体的温度变化和测量开始。如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。确定一个温标，首先要选择一种测温物质，国际标准规定：一个标准大气压下冰水混合物的温度为 0C，水沸腾时的温度为 100C。温度变化会造成水的形态变化，可什么导致了水的温度变化呢？我们持续给水加热直到沸腾，停止加热，水不再沸腾，温度下降。通过探究温度的变化和水的形态变化，学生了解到温度变化表示了热量在传递，完善“热量变化导致了物体温度变化”这一科学概念，并感受到科学探究的乐趣。 教学目标： 科学概念目标: 1.知道物质通常以固态、液态、气态的形态存在，物
3、态变化取决于温度等。 2.理解热是能量的一种表现形式，热量变化导致了物体温度变化。 3.分析物态变化的实验探究情况，知道水的凝固点和沸点。 科学探究目标： 1.尝试从事物的变化以及相互关系的角度中提出可以探究的问题。 2.基于所学的知识，对研究问题作出假设，说明假设的依据。 3.制定比较完整的探究计划，用酒精灯、三脚架等组成加热装置，开展将水加热至沸腾的探究活动。 4.通过持续加热和停止加热，记录水沸腾后的温度变化和形态变化，用证据来检验自己的假设，与同学交流探究的过程与结论。 5.对探究活动进行小结，发现谁的温度、形态变化跟热量有关。 科学态度目标： 1.形成对热量与水的温度变化。形态变化关
4、系进行科学探究的兴趣。 2.通过长时间多次的测量和记录，养成认真仔细的实验态度。 3.树立用证据说话的意识，能坚持自己正确的观点。 4.在进行小组合作学习时，主动研讨与交流，形成集体的观点。 科学、技术、社会与环境目标： 1.了解自然界中的水可以有不同的形态存在。 2.能用物态变化的知识解释自然界中的有关现象。 3.了解科学技术可以减少自然灾害对人类的影响。 教学重点： 观察给水持续加热、停止加热和继续加热过程中，水的温度和形态发生的变化。 教学难点： 根据实验现象，分析水的温度、形态变化与热量的关系。 课前准备： PPT 课件、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、科学活动册等。 课时安排：
5、1 课时 教学过程： 一、课堂导入 教师 PPT 出示图片，学生观察。 提问：图片中的水都是以哪些形态存在的？这些水的形态会发生变化吗？ 学生思考并汇报。 二、聚焦 教师讲解：自然界的水是以不同的形态在循环运动着，很多生物依靠环境而生活，自然界的事物是相互关联着的。 水在自然界里运动着，水的形态在发生着变化，水的形态发生变化与什么因素有关？ 这就是我们今天这节课的课题温度与水的变化 。 三、探索 1.整理水形态的变化与温度的关系。 （1）水形态的变化与什么有关？ 水形态的变化与温度有关，水受冷结冰，水受热变成水蒸气。 冰水水蒸气 （2）学生根据生活经验回忆并说一说：水结冰的温度，水沸腾的温度。
6、 （3）小组讨论：水的温度发生变化时，水的形态可能会发生什么变化？ 2.观察水加热时的变化现象。 教师出示实验目的，学生分组设计实验并汇报。 教师归纳： 在烧杯中加入一些清水，放在酒精灯上加热至沸腾； 测量加热过程中水的温度变化； 待水沸腾时，撤走酒精灯（停止给水加热） ，测量水的温度变化（3 分钟） ； 静置一段时间后，再次给水加热至沸腾，并保持对沸水的持续加热，观测记录水和温度的变化。 水沸腾后的变化记录表水沸腾后的变化记录表 教师提醒注意事项： 烧杯内加水少于二分之一，以免水在沸腾时候飞溅出来烫伤自己； 撤走和移入酒精灯时注意安全，不要让酒精灯侧倾，以免酒精洒出来点燃易燃物； 规范佩戴护
7、目镜，以免烫伤。 3.学生分小组开展实验，并将实验结果记录在水沸腾后的变化记录表中。 4.教师巡回指导， 及时纠正不规范的操作， 保证学生安全。 并提示完成的小组展开讨论，把自己的想法记录下来，以待交流使用。 四、研讨 1.水在被持续加热过程中，温度发生了怎样的变化？停止加热后，温度发生了怎样的变化？水又发生了什么变化？ 学生根据实验现象和探究记录，研讨温度变化的情况，教师引导：酒精灯给水加热的过程中，把热量传递给水，水在吸收热量后，温度会上升。 2.水的沸腾过程跟什么有关？ 撤掉酒精灯后，水的温度还在 100，却不再沸腾了，再次加热后，水又开始沸腾，这说明了水沸腾的现象跟吸收热量有关。 教师
8、小结：只有提供热量，水才会沸腾。 提问：当我们给水持续加热，100后水沸腾了，水的形态开始发生变化，这又是为什么？ 引导：水在沸腾后形态发生变化，由液体变为了气体。 五、拓展 探索水从常温持续下降到 0以下，以及从 0上升到常温后，水会发生什么变化。 1.请同学们根据生活经验推测， 水的温度下降到 0以下时， 它的形态是否会发生变化。 预设：会变成冰。 2.请同学们根据生活经验推测，把冰从 0以下的环境拿出来放置在常温下，冰的形态是否会发生变化。 预设：冰会变为水。 教师归纳小结：水的形态变化与温度有着密切的关系，温度的变化与热量有着密切的关系。水的形态变化是热量在起作用。 4.2.4.2.水
9、的蒸发和凝结水的蒸发和凝结 教材分析： 热量的本质是什么？这曾是历史上长期争论过的问题，一些科学家如牛顿等都认为热是物体微粒的机械运动。然而到了 18 世纪，随着化学、计温学等的发展，有人提出了“热质说” ，把固体熔化和液体蒸发都看作“热质”与固体和液体间发生化学反应的结果。伦福德、焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了“热质说” 。热不是传递着的“热质” ，而是传递着的能量。 大多数物质都根据不同的温度以固态、液态或气态的形式存在。温度的变化，使液态的水变成气体进入空气中；水蒸气冷却后，又重新变成液态的水；如果水冷却到冰点以下，就变成固态的冰。 在上一课中，学生观察到水加热到 100C 时会沸
10、腾，形态由液体转变为水蒸气，可在生活中，温度并没有达到 100C，水也能转变为水蒸气，常常能看到水蒸气也会凝结成水那么，水的物态变化跟什么有关？本课探究水的蒸发现象，推测水温高低跟水蒸发快慢的关系，学生需要设计实验，通过实验记录证明水温高低是否影响水蒸发的速度。学生经历了水的沸腾、冰的融化、水的蒸发和水蒸气凝结的探究活动，可以继续联想水还有哪些物态变化，以及自然界的云、雾、霜、雪等是怎样形成的。许多物质在循环、再利用、再循环的过程中，其形态也发生了改变。 教学目标： 科学概念目标: 1.知道水在吸收（放出）一定热量后，会发生形态变化。 2.理解水的征发和水蒸气凝结成水过程中的吸热与放热现象。
11、3.发现日常生活中水的征发和水蒸气凝结成水的实例。 科学探究目标： 1.运用以往的经验，对新的问题提出假设。 2.制订比较完整的实验计划，开展水蒸发快慢与温度高低关系的探究活动。 3.设计实验，开展水蒸气的凝结的探究活动。 4.通过观察、实验、查阅资料等方式获取事物的信息，分析雾、雨、雪、露、霜、雹等天气现象形成的原因。 科学态度目标： 1.乐于发现新的问题，呈现出对物态变化的探究兴趣。 2.尊重探究的证据，提出正确的观点，坚持以事实为依据形成判断。 3.在进行多人合作探究时，能够有效沟通交流。 4.养成在探究中、数据中、实践中找到支撑观点的证据。 科学、技术、社会与环境目标： 1.讨论气温变
12、化影响了人类、动植物的生活和生存。 2.关注人类一些行为会使地球变暖，从而影响自然环境的变化。 教学重点： 设计实验，开展水蒸发和水蒸气凝结的探究活动。 教学难点： 理解水蒸发和水蒸气凝结过程中的吸热与放热现象。 课前准备： PPT 课件、烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、温度计、水滴管、电子秤、护目镜、湿布、干布、冰块、食盐等。 课时安排：1 课时 教学过程： 一、课堂导入 1.挑选两名学生进行剪刀石头布的游戏，游戏获胜者用手指蘸水在黑板上写上想写的字； 2.学生观察变化，思考问题：黑板上的字会有什么变化？ 3.讲授水蒸气和蒸发知识点，像黑板上的水变干，变成我们看不见的，其实就是水变成水蒸
13、气的过程，我们把这种过程叫做蒸发； 4.水蒸气蒸发后变为了什么？夏天冰镇汽水的瓶子上总是会出现很多“小汗珠” ，这些小汗珠又是从哪里来的？这就是我们今天要一起探讨的课题：水的蒸发和凝结。 （板书课题：4.2.水的蒸发和凝结） 二、聚焦 教师课件出示生活中的水蒸发和水蒸气凝结现象。 提问：根据现有的知识解释水蒸发是怎么回事？水蒸气凝结成水又是怎么回事？ 学生回答后，总结、交流对水蒸发、水蒸气凝结的认识。 三、探索 1.说说生活中水蒸发和水蒸气凝结的现象。 学生分组讨论，并交流汇报。 预设： 蒸发： 发烧的人身体涂抹酒精， 酒精的易挥发即蒸发所需要的温度， 起到给人体降温的作用。 晒在太阳下的湿衣
14、服一会就干了。 天热扇风，加速水的蒸发或向地面洒水，是为了增加蒸发量来散热。 面包放时间长了会变硬，是因为面包中的水分蒸发，脱水变硬。 凝结： 棒冰外包装上有水珠； 冬天进入房间时，眼镜片上有雾水。 下雨、下雪、大雾等天气现象。 2.交流我们队水蒸发、水蒸气凝结与什么有关的看法。 在上一节课中， 我们知道了水在标准大气压下受热到 100时沸腾， 形态转变为水蒸气。可在生活中，温度并没有达到 100，水也能转变为水蒸气，常常能看到水蒸气也会凝结成水。 3.探究水蒸发与温度高低的关系 引导学生思考：如何设计水蒸发的快慢与温度关系的实验？ 小组讨论实验步骤，制定实验计划。 出示实验器材，师生确定实验
15、步骤。 （1）称量两杯水的质量，保持起始质量一致。 （2）将一杯水放在常温下，另一杯水加热至 80。 （3）放置 3 分钟后，称量两杯水的质量。 （4）记录并对比实验结果。 学生分小组利用加热装置、烧杯、水和温度计等开展实验探究。 全班研讨：我们观察到相同时间内，两只烧杯中的水减少得一样多吗？说明了水蒸发的快慢与温度有怎样的关系？ 师生交流并小结： 水蒸发的快慢与温度有关系， 温度越高， 水蒸发得越快； 温度越低，水蒸发得越慢。 提问： 上节课我们学习了水沸腾后变成水蒸气， 这节课我们观察了水蒸发变成水蒸气，你能说说水的沸腾和蒸发有什么相同点吗？ 师生小结：水沸腾和蒸发的过程中都在吸收热量，水
16、变成水蒸气。 4.观察水蒸气的凝结现象。 课件出示实验材料，提问：怎样才能看到水蒸气凝结现象。 简单交流后，介绍观察水蒸气凝结现象的实验步骤 （1）在烧杯中加入冰块，擦去外壁水珠； （2）将烧杯静置，观察外壁； （3）记录烧杯内外温度计的读数； （4）在烧杯中加入食盐，继续观察和记录。 学生分组实验，教师巡回指导学生的操作。 全班研讨 （1）通过比较烧杯内外温度计的示数，你觉得水蒸气凝结需要什么条件？ （2）加食盐前后，我们观察到烧杯内的温度是怎样变化的？水的凝结现象时怎样的？ 5.师生小结：水蒸气预冷，释放热量，凝结成水。温度越低，凝结速度越快。 四、研讨 1.当温度变化时，我们观察到了哪些
17、水的蒸发和凝结现象？ 2.我们还能举出生活中哪些水的蒸发和凝结现象？ 五、拓展 自然界的云、雾、霜、雪是怎样形成的？与水蒸气的凝结有关吗？ 引导： 1、雾 在水汽充足、微风及大气稳定的情况下，相对湿度达到 100%时，空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾。多出些于春季二至四月间。形成的条件：一是冷却，二是加湿，增加水汽含量。种类有辐射雾、平流雾、混合雾、蒸发雾等。 2、露 露是指空气中水汽凝结在地物上的液态水。傍晚或夜间，地面或地物由于辐射冷却，使贴近地表面的空气层也随之降温， 当其温度降到露点以下， 即空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表
18、面就会有水汽的凝结。如果此时的露点温度在 0以上，在地面或地物上就出现微小的水滴，称为露。 3、霜 科学上，霜是由冰晶组成，和露的出现过程是雷同的，都是空气中的相对湿度到达 100%时，水分从空气中析出的现象。它们的差别只在于露点（水汽液化成露的温度）高于冰点，而霜点（水汽凝华成霜的温度）低于冰点，因此只有近地表的温度低于 0时，才会结霜。 4、雪 从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。由大量白色不透明的冰晶和其聚合物组成的降水。雪是水在空中凝结再落下的自然现象，或指落下的雪；雪是水在固态的一种形式。雪只会在很冷的温度及温带气旋的影响下才会出现，因此亚热带地区和热带地区下雪的机会较微小。 5
19、、雨 雨从云中降落的水滴，陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气，水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴，这些小水滴组成了云，它们在云里互相碰撞，合并成大水滴，当它大到空气托不住的时候，就从云中落了下来，形成了雨。 6、云 云是大气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴或凝华成的小冰晶，所混合组成的漂浮在空中的可见聚合物。云是地球上庞大的水循环的有形的结果。 太阳照在地球的表面，水蒸发形成水蒸气，一旦水汽过饱和，水分子就会聚集在空气中的微尘（凝结核）周围，由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向，这就产生了云的外观。并且，云可以形成各种的形状，也因在天上的不同高度、形态而分为许多种。 4.3.4.3.温度不同的
20、物体相互接触温度不同的物体相互接触 教材分析： 热传递是基于各部分温度不一致而发生的能量的传递。两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体会降温，温度低的物体会升温。热量的概念只有在涉及能量的传递时才有意义。 两个热力学系统进行热接触时，系统原来的平衡状态一般都将发生变化；经过足够长的时间之后，热交换停止，这时可以认为两个系统处于热平衡。如果两个系统热接触时，状态没有发生变化，则说明两个系统已是互为热平衡。我们可以认为互为热平衡的两个系统的冷热程度相同，温度相等。温度计能够测量物体的温度，就是这样的道理。 热平衡定律是热力学中的一个基本实验定律，其重要意义在于它是科学定义温度概念的基础，是用温
21、度计测量温度的依据。 本课安排了不同温度的水相互接触后温度如何变化的探究活动。教科书用平时生活中常见的热水加热牛奶现象来聚焦问题：热水是怎样使牛奶由凉变热的？通过试管中的凉水和烧杯中热水接触后的温度变化研究，探究热量的转移和平衡。 教科容由三部分组成： 第一部分聚焦，教科书用平时生活中常见的温牛奶现象，聚焦问题“热水是怎样使牛奶由凉变热的” 。 第二部分探索，首先让学生根据已有生活经验对聚焦问题表达自己的预测。 第三部分研讨，在经历观察与探究活动的基础上，让学生充分发表对一些问题的看法。 本课在单元中起着承上启下的作用，上节课给烧杯里的水加热，观察了从单一物体吸收热量带来的变化，本节课进一步观
22、察热在温度不同的物体间的传递，从而构建“热通常从温度高的物体传向温度低的物体，并趋向平衡”的科学概念。 教学目标： 科学概念目标: 1.知道热量可以从一个物体转移到另一个物体； 2.理解两个系统在发生传热的条件下趋向于热平衡； 3.发现热通常从温度高的物体传向温度低的物体，生活中存在各种热现象。 科学探究目标： 1.基于所学的知识，自主设计实验探究； 2.通过测量获取证据，根据温度变化的记录，制作数学折线图； 3.仔细观察实验现象，运用分析、比较、概括等方法得出科学探究的结论； 4.获取多个证据支持提出的观点，尝试多方式认识事物。 科学态度目标： 1.形成对事物变化及相互关系进行科学探究的兴趣
23、； 2.当发现事实与自己想法不同时，养成用事实说话的意识； 3.在进行多人合作时，主动在小组内沟通交流； 4.能运用探究的证据进行信息加工，科学地表述探究的规律。 科学、技术、社会与环境目标： 1.知道观察工具的精密化能使研究更接近于事物的本质； 2.理解温度计能测量温度是应用了科学的规律； 3.了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力。 教学重点： 认识热通常从温度高的物体传向温度低的物体，并趋向平衡。 教学难点： 设计实验观察热的传递方向和过程。 课前准备： 大烧杯、60的热水、凉水、史观、温度计、铁架台、记录表、科学活动册。 课时安排：1 课时 教学过程： 一、课堂导入 教师 PP
24、T 出示牛奶和热水的图片，讲述：刚从冰箱里取出的牛奶，要使它变成热的，我们会把它浸在热水中。热水是怎样使牛奶由凉变热的？ 学生分组讨论，进行设想。 学生猜测，教师小结：我们猜想温度不同的物体相互接触后温度最终会变成相同，事实是否和我们猜测的一样呢？本节课我们就一起来探究温度不同的物体相互接触 （板书课题） 。 二、探究 1.预测一下温度不同的物体相互接触后温度会怎样变化？ 教师出示冷水和热水的图片，学生思考：预测一下温度不同的物体相互接触后温度会怎样变化？ 师生一起交流，将简单的猜测具体化：牛奶温度如何变化？热水温度如何变化？从而形成完整的假设。继续深入交流之后，达成牛奶和热水接触后温度趋向一
25、致的共识。 2.将温度不同的水相互接触。 教师设置问题：我们刚才进行了猜测，那么我们怎样做可以来证实我们的假设呢？ 学生分组讨论实验设计，包括实验的仪器、实验的步骤和实验注意的问题等。 教师引导学生：怎样控制实验材料的材料更简单有效经济？ 师生共同制定实验步骤： 取一定量 20左右的凉水代替牛奶，装在试管中。 取一只大烧杯， 倒入三分之二杯 60左右的热水， 然后将盛有凉水的试管下端浸入热水中。 用两支温度计分别测量试管中的凉水和烧杯中的热水的温度变化情况，每间隔一定时间记录读数。 学生分组进行实验，并填写实验记录表，教师巡回指导。 温度变化记录表温度变化记录表 师生总结实验现象：试管中凉水的
26、温度也发生了变化，温度由低变高，温度计示数的由小变大说明凉水温度在变化。凉水温度的变化是因为热量的传递，根据热水的温度也发生了变化进行推测的。凉水的温度不会不断上升，热水的温度不会一直下降，因为热通常会从温度高的物体传向温度低的物体，并趋于平衡。 三、研讨 1.试管中的凉水温度变化了吗？是怎样变化的？什么现象说明凉水温度在变化？ 教师小结：试管中凉水的温度也发生了变化，温度由低变高，温度计示数的由小变大说明凉水温度在变化。 2.凉水温度的变化是怎样引起的？你是根据什么做出的推测？ 教师小结：凉水温度的变化是因为热量的传递，根据热水的温度也发生了变化进行推测的。 3.凉水的温度会不断上升吗？热水
27、的温度会一直下降吗？ 教师小结：凉水的温度不会不断上升，热水的温度不会一直下降，因为热通常会从温度高的物体传向温度低的物体，并趋于平衡。 四、拓展 在实验中， 我们测量物体的温度通常是用温度计， 生活中还有更多可以感知温度的方法，比如使用感温纸带、 感温粉末等， 把感温粉末加入水中， 我们也可以观察到温度的变化。 感温粉末：感温变色粉是由电子转移型有机化合物体系制备的。 电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化， 从而实现颜色转变。 这种变色物质不仅颜色鲜艳，温变粉生产厂家，而且可以实现从“有色=无色”状态的颜色变化，温变粉，
28、这是重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质所不具备的。 请同学们课后搜集更多的感温变色方面的资料，并和同学交流分享。 4.4.4.4.热在金属中的传递热在金属中的传递 背景和教学目标背景和教学目标 在前几课中，学生充分探究了与水有关的温度变化实验。将牛奶浸在热水中，牛奶会慢慢热起来，热水会将热量传给牛奶。生活中，我们常常会使用金属制成的汤勺，在接触热汤或者热饭菜以后，勺柄会慢慢地热起来，尤其是在吃火锅、盛热汤时，长时间把金属勺的勺口部分浸在汤锅中，一会儿勺柄就烫得无法用手直接拿了。这其中的原因就是热汤的能量传递到了勺子的勺口部分，然后又从勺口部分传到了勺柄。这里的热传递方式主要是靠热传导。
29、 热传递主要有热传导、热对流和热辐射三种方式，在没有做功而只有温度差的条件下，内能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分的过程叫热传递。它是改变系统内能的一种方式。热传导是内能在固体中传递的主要传热方式，例如将金属条的一端放在火上加热， 另一端也逐渐变热， 这表明有热量沿着固体进行传递。 在本课中，学生主要观察和探究与“热传导”相关的问题。在金属条的一端加热，另一端是否会热起来，通过实验观察热在金属条中的传递过程和方向。让学生尝试着自主设计实验，观察热在金属片中的传递过程和方向。通过综合观察和分析实验结果，总结出热传导过程中的共同特点，有助于深化学生对“热量可以在物体内和物
30、体间传递”概念的理解，培养学生动手实践的能力，并为下一课“热在水中的传递”打下基础。 科学概念目标: 1.知道热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式； 2.理解热可以在物体内和物体间传递； 3.发现热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。 科学探究目标： 1.从事物的结构、变化的角度获取课探究的科学问题。 2.交流与制定比较完整的探究计划，设计单一变量的实验方案。 3.交流一个研究问题可以设计不同的实验方法。 4.运动分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。 科学态度目标： 1.形成对热传递的变化及相关关系进行科学探究的兴趣。 2.分析热传递的原因，养成以事实为依据的
31、意识。 3.在小组合作时，积极沟通与交流，综合考虑小组成员意见。 4.养成认真仔细、一丝不苟的实验态度。 科学、技术、社会与环境目标： 1.通过生活、自然中的一些简单热现象，了解热传递的一些特点。 2.描述各种各样的热传递和生产、生活的关系。 教学重点： 热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。 教学难点： 从热在金属条和金属片中传递的两个实验中，归纳概括热传递的方向性，掌握热量传递的特点。 课前准备： PPT 课件、铁架台、夹子、金属条（铁丝） 、酒精灯、护目镜、金属圆片、蜡烛、感温油墨、科学活动册等。 课时安排：1 课时 教学过程： 一、课堂导入 同学们，我们在生活
32、中经常会感受到热量的存在，比如空气中的热，水中的热，火中的热等等。上节课我们做过将牛奶包浸在热水中，牛奶会慢慢热起来，热水把热量传给了牛奶。喝汤时，将金属勺浸在热汤中，过一会儿，勺柄也热起来了。 我们怎样解释这种变化呢？热又是怎样传递的？今天我们就一起来学习热在金属中的传递 （板书课题） 。 二、探索 1.猜测热是怎样传递到勺柄的。 出示记录单，学生思考，并用箭头将想法画在记录单上。 小组交流，说说热在汤勺中使怎样传递的。 2.观察热在金属条中的传递。 出示实验材料、装置图，学生了解实验的设计。在一根金属条表面均匀涂上蜡，然后将金属条固定在铁架台上，用酒精灯加热金属条的中部，观察金属条上蜡的变
33、化，或在金属条上涂上感温油墨，加热金属条，观察感温油墨的颜色变化。 学生了解实验设计后，引导学生说说实验注意事项。 学生开展实验探究，教师巡回指导。 学生记录，师生交流实验中的发现。 3.观察热在金属片中的传递。 教师出示金属片，学生推测热在金属片中使怎么传递的。提出问题：怎样让金属片上的热传递可以“看到”？小组设计实验方案，交流实验方案。 教师出示实验步骤： 在涂有蜡（或感温油墨）的金属圆片边缘的一个点上加热，观察蜡（或感温油墨）的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。 在涂有蜡 （或感温油墨） 的金属圆片的中心加热， 观察蜡 （或感温油墨） 的变化情况，推测热在金属片中是怎样传递的。 引
34、导学生交流实验中的发现。 4.小结 这几个实验说明热总是由物体较热的一部分传递给较冷的一部分。或通过直接接触，由一个物体传递给另一个物体。我们称这种热传递的方式为热传导。 三、研讨 1.金属条上的热是通过什么传递过去的？ 引导：热传递的一种方式，叫传导，接触物体间存在温度差而沿金属体传递。 2.热在金属条中是怎样传递的？在金属片中又是怎样传递的？ 引导：有温度高的地方传递到温度低的地方。 3.在金属条和金属片中，热的传递方式有什么相同特点？ 引导：都属于热传导。 四、拓展 三种热传递方式三种热传递方式 热传导： 热传导是介质内无宏观运动时的传热现象， 其在固体、 液体和气体中均可发生，但严格而
35、言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流， 因此， 在流体中热对流与热传导同时发生。 热对流： 热对流又称对流传热， 指的是流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，是一种通过流动介质热微粒由空间的一处向另一处传播热能的现象。 热辐射：热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的 3 种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从 0 直至，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质，
36、所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。 4.5.4.5.热在水中的传递热在水中的传递 背景和教学目标背景和教学目标 热对流是流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。热对流的主要特点：只能发生在气体和液体之中，而且必然同时伴有流体本身分子运动所产生的导热作用。按发生的原因不同，有自然对流(自由对流)和强制对流(受迫对流)两大类。自然对流纯粹是因流体内冷、热各部分的密度不同所引起，其流动速度一般较低。强制对流由各种泵、风机或其他外力的推动而造成，流动速度往往很高。教科书中研究的主要是自然对流的情况。 在本课， 学生通过实验认识热在水中的传递方式， 由
37、于水和空气都是能流动的物体，进一步推想出热在气体中的传递方式，最后了解热对流在生活中的应用。 探究活动共分两个部分，一是探究试管中发生的对流现象，二是探究烧杯中发生的对流现象。同时，在教科书中还拓展了冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，目的是让学生通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。在研究水的对流实验中，使用了感温粉末、红墨水等，目的是让学生通过大量的感知认识水的对流，整个探究活动也因此显得生动有趣，更好地激发学生的探究欲望。 科学概念目标科学概念目标 热在水中是以对流的方式传递的。 热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。 科学探究目标科学探究目标 能够熟练操
38、作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。 能够熟练开展小组合作交流活动，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。 制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力。 运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。 科学态度目标科学态度目标 保持积极的观察探究热传递的兴趣。 能和别人一起合作交流，愿意倾听他人的意见，反思、调整自己的想法。 形成从不同的角度提出研究思路的习惯，愿意采用新的方法完成探究。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 明确人类的好奇心和社会需求是科技发展的动力。 认识到科学技术的发展影响着我们的生活。 教学准备教学准备
39、 为学生准备：试管、大烧杯、滴管、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、试管架、感温粉末、红墨水、清水、湿布、护目镜、记录表、学生活动手册等。 教师准备：教学课件。 教学过程教学过程 1.聚焦。 出示课件，提出问题：我们常常把一壶水烧开，你知道热在水中是如何传递的吗？与在金属中的传递方式相同吗？ 推测热在水中的传递路径，并用示意图或文字记录。 学生根据生活的经验，做出猜测。 师生交流后，完善猜测。 设计意图：通过让学生回顾在生活中接触到的烧开水现象，引导学生思考热在水中是如何传递的。在三年级的时候，学生已经做过水的沸腾实验了，学生对于热在水中的传递是有一定的认知基础的，但是学生还不了解热在水中
40、传递的方式。学生在上节课学习了热在金属中传递方式，他们可能会把这个认识迁移到热在水中传递上，在生活经验和知识积累的基础上聚焦“热在水中是如何传递的”这个问题。 2.探索。 （1）加热试管里的水。想象一下，在试管中加入三分之一的水，给试管的底部加热，试管上面的水是否也会热起来？ 学生研讨热在试管中的传递。 教师介绍加热装置，学生说说实验步骤和注意事项。 因为水是无色透明的，很难观察到水变化的过程，让学生思考有什么办法可以观察得更清楚。 学生提出，既然金属上面可以涂感温油墨观察，往水里加感温粉末或红墨水，是否有助于观察？ 师生交流：往水里加感温粉末或红墨水，能有助于观察水的变化。 学生开展探究实验
41、，教师巡回指导。 学生观察、记录实验现象。 提问：试管中的水是如何传递热的？ 师生交流：水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。 （2）加热烧杯里的水。提出问题：如果在烧杯底部加热，烧杯里的水都会变热吗？ 学生研讨热在烧杯中是如何传递的。 根据出示的示意图，学生了解实验方法和实验注意事项。 学生开展探究实验，并将实验现象记录在活动手册上。 师生交流：冷水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。 设计意图：水是无色透明的，在实验前需要重点探讨“怎样观察清楚水中热的传递”的问题，学生很容易联想到上节课借助的感温油墨，教师适时提出感温粉末或者
42、红墨水的使用。在实验中，学生还观察到水会流动，这与上节课的金属传递热的情况有所不同，要指导学生在实验中记录好。 3.研讨。 根据实验现象和观察记录，师生交流：热是怎样传递到烧杯的各个部分的？ 师生小结： （1）水受热后向上方运动。 （2）上方冷水向下方运动。 （3）水的各部分之间发生相对运动,使整个容器的水都变热。 小结并板书：热对流。 设计意图：因为水是流体，会流动，所以跟金属中的热传递不一样。在研讨中，根据热的传递方向和水的运动的情况，师生研讨小结出三点情况，学生达成共识后，明白了水中的传热方式是热对流。 4.拓展。 在生活中，我们发现过这样的热对流现象吗？ 教师可以出示一些图片或者视频资
43、料，展示家里煮汤圆或馄饨时，在加热过程中汤圆的运动情况。 空气跟水一样，是会流动的。 冬天，我们在房间里用取暖器时，房间里的空气是怎样热起来的？将我们的推测在示意图上用文字和箭头表示出来。 我们可以通过调查、 查阅资料等方式， 来证实我们的推测。 设计意图：本环节通过生活中煮汤圆的视频资料，引导学生深入理解水中的传热方式为热对流。探究学习可以继续迁移到各种流体，如，空气是无色透明的，也会流动，在使用空调或取暖器时，热是怎样在空气中传递的？学生除了假设和推测，还可以交流如何证实这些推测。 【板书设计】 4.5.4.5.热在水中的传递热在水中的传递 4.6.4.6.哪个传热快哪个传热快 背景和教学
44、目标背景和教学目标 通过对热传导的观察和研究， 学生已经认识到热总是从温度较高的部分传向温度较低的部分。那么不同材料的物体放在相同的热源中，它们导热速度相同吗？哪个快，哪个慢？通过设计研究导热比赛的活动，学生将学会区分热的良导体与不良导体，进而理解不同导热性能的物体(材料)有着不同的用途，在生活中可根据需要选择不同导热性能的材料。 本课包含两个探究活动。木勺、塑料勺、金属勺的导热快慢比较，铜、铝、铁等金属材料的导热性能比较。通过对不同材料导热性能的比较，学生建立起对于“不同材料制成的物体，导热性能是不一样的”这一概念的初步认识。学生通过研究讨论，意识到实验方法的选择和改进对实验数据的准确性有着
45、很大的影响。如果说前面几课的研究活动突出的是热传递方式的探究，那么本课中“哪个传热快”这一探究活动，则注重的是导热性能的比较。通过实验探究，学生了解不同物体的传热本领是不同的，从而为下一课设计制作一个保温杯积累知识和经验。 科学概念目标科学概念目标 不同材料制成的物体，导热性能是不一样的。 从热量的传递角度认识效率。 科学探究目标科学探究目标 尝试基于所学的知识，提出有针对性的假设。 熟练操作不同材料物体的导热性能实验。 运用比较和归纳的方法从实验证据中发现物体导热性能的差异。 能够分析制造某种物品时选择热的良导体和不良导体的原因。 科学态度目标科学态度目标 尊重证据的前提下，坚持正确的观点。
46、 意识到实验方法的选择和改进会对实验数据的准确性产生影响。 关注科学调查可以采用多种形式，乐于进行科学的调查。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 发现材料因为导热性能的不同在日常生活中有不同的应用。 了解技术的发展和应用影响着社会发展。 教学准备教学准备 为学生准备：塑料勺、木勺、钢勺、杯子、热水、蜡烛油、感温油墨、钢丝、铝丝、铜丝、酒精灯、火柴、湿布、护目镜、温度变化记录表、学生活动手册。 教师准备：金属导热性能演示器。 教学过程教学过程 一、聚焦 1.出示教科书 70 页的图片。 2.提问：这些厨房里的用品，哪些传热快？哪些传热慢？ 3.学生根据生活经验，汇报交流。 4
47、.教师继续提问：不同材料制成的物体在传热方面有什么不同？ 设计意图：通过图片或者视频资料，展示厨房中的工具和工作情形，让学生们思考生活中不同的材料在传热性能上是否有差异。 二、探索 （一）活动一：塑料勺、木勺、金属勺的传热比赛 1.实物投影：出示大小相同的金属勺、木勺、塑料勺。 2.提问：如果同时将它们放在热水中，进行一次传热比赛，预测一下谁是冠军？请设计一个实验方案，来证明我们的猜想是否正确。 3.小组讨论自己的实验方案。 4.交流实验方案：怎样倒水？怎样放汤匙？蜡涂在哪里？ 5.出示课件：还要注意些什么？学生讨论说一说。 6.学生分组实验，教师巡视指导。 不同不同材质勺柄材质勺柄温度温度变
48、化记录表变化记录表 30 秒 30 秒 30 秒 30 秒 30 秒 金属勺 木勺 塑料勺 7.汇报实验情况。 8.小结：不同材料的热传导本领各不相同，金属材料的传热较快，塑料、木头等材料传热较慢。像实验中的金属材料那样，导热性能好的物体叫热的良导体。 像塑料、木头等材料，导热性能弱的物体叫热的不良导体。 设计意图：观察三种材料的传热性能，用蜡的熔化过程反映热传导的过程与特点，有助于学生理解热传导概念。这一实验的进行使学生获得了十分丰富的感知，学生对热的良导体和热的不良导体有了初步的认识。 9.实验中还有什么新的发现？遇到了哪些困难？是怎样解决的？ 10.课件出示概念并板书。 11.说一说：生
49、活中有哪些方面应用了热的不良导体和热的良导体？ 12.刚才的实验，大家已经证明金属是热的良导体，传热本领很好，是不是所有金属的传热本领一样好呢（传热速度的快慢）？ 设计意图：学生比较了不同材料勺子的导热性能后，认为金属材料导热性能好，那么所有的金属材料导热性能是否一样呢？引出后边的实践活动。通过实验研究铜、铝、铁三种不同的金属材料，认识不同金属的导热性能是有差异的。 （二）活动二：比较铜丝、铁丝、铝丝的导热性能 1.课件出示三种金属丝，分别是铜丝、铁丝、铝丝。请大家猜测一下，哪种材料的传热速度快一点。 2.学生根据材料，设计实验方案。 3.提问：刚才的实验中，我们用蜡的熔化来感知物体的冷热，这
50、种方法有什么不足？你还有什么其他办法吗？ 4.教师出示实验材料。根据材料，我们能不能设计一个更加科学的实验方案？ 5.师生一起交流、讨论实验方案与实验注意事项。 6.学生分组实验，教师巡视指导。 设计意图：帮助学生认识到实验需要控制一定因素，强调如何做到安全的实验。对于导热比赛的实验观察活动，为学生提供充足的材料后，可以给学生留出较多时间，让学生根据实际条件与效果选择实验方案，自主开展研究。 7.汇报交流：同样都是金属，但它们的导热速度也是不同的。 8.实验中还有什么新的发现？遇到了哪些困难？是怎样解决的？ 设计意图：在上一个实验中，学生知道金属材料的导热性能较好，但是不是所有的金属的导热性能
浙公网安备33030202001339号