第四单元热 单元教案(2022年春新教科版五年级科学下册)
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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
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