第一單元 冷和熱2熱脹冷縮教學目標1.通過學習與實踐，掌握酒精燈的使用方法。2.通過實驗與分析，知道絕大多數物體具有熱脹冷縮的性質。3.能夠運用物體熱脹冷縮的性質解釋生活中的一些現象。教學重點認識到液體、氣體、固體都具有熱脹冷縮的性質。教學難點設計實驗驗證液體、氣體、固體具有熱脹冷縮的性質。教學準備教師材料：水槽、燒瓶、膠塞、細玻璃管、高錳酸鉀水溶液、氣球、溫度計、銅球實驗裝置、酒精燈、火柴。學生分組材料：實驗記錄單。教學過程一、導入新課1.上一課，我們探究了熱水在變涼的過程中溫度的變化規律。在這個實驗中，我們使用溫度計測量熱水的溫度，發現溫度計放在熱水中，液柱會上升，放在冷水中液，柱又會下降。2.教師相機出示課本第4頁上面兩幅圖。引導學生看一看。重點引導學生注意溫度計在熱水中液柱上升，在冷水中液柱下降。3.大家知道這是為什么嗎？溫度的高和低對溫度計中的液柱又會產生怎樣的影響呢？今天這節課，我們就來探討這方面的問題。板書課題：2熱脹冷縮二、學習新課活動一：研究液體受熱和遇冷時體積的變化1.教師引導：在日常生活中，水受熱和受冷時，它們的體積會有變化嗎？又會有怎樣的變化呢？下面我們通過實驗來探討這個問題。2.出示問題：水在受熱和受冷時體積會有怎樣的變化？同學們，你認為水在受熱和受冷時體積會有怎樣的變化？是變大？還是變小？或者是不變？請大家對這個問題做出自己的預測。3.學生預測。出示課本第4頁下面的一幅圖片，引導學生仔細觀察圖片，并讀一讀旁邊的文字，進一步了解本次實驗所需的材料、方法以及實驗注意點。4.全班交流實驗材料：中間插有空心管的膠塞和配套的瓶子、紅顏色的水、水槽、熱水、冷水等等。實驗方法：準備一個中間插有空心管的膠塞和配套的瓶子。往瓶里加滿染了顏色的水，用膠塞塞緊瓶口。把瓶子放入水槽中，記下空心管里水面的位置。往水槽里加熱水，觀察空心管里水面的位置有什么變化。把瓶子放入冷水水槽中，觀察空心管里水面的位置又有什么變化。實驗注意點：玻璃管的粗細是影響實驗效果的重要因素，玻璃管越細，液柱高度的變化越明顯。要用加入色素的水做這個實驗,便于學生觀察。在使用熱水時注意安全。在這個實驗中，有時實驗現象不太明顯，因此大家在實驗過程中注意力要集中，觀察要仔細。5.學生分小組進行實驗，教師巡視，了解學生實驗情況，并相機進行指導，提醒學生注意填寫好實驗報告。6.全班交流，各小組匯報本小組的實驗情況，說一說觀察到的實驗現象及得出的實驗結論。預設：實驗現象：放入熱水中，玻璃管內液面上升，放入冷水中，玻璃管內液面下降。實驗結論：液體受熱時體積膨脹，遇冷時體積縮小。活動二：研究氣體受熱和受冷時體積的變化1.教師引導：我們剛剛探究了水在受熱和受冷時體積變化的規律，下面我們來探究一下氣體受熱和受冷時體積的變化情況。2.出示問題：空氣在受熱和受冷時，體積會有什么變化？3.引導：請同學們針對這個問題做出自己的推測。學生預設：空氣在受熱時，體積會膨脹，受冷時體積會縮小。下面我們也來通過實驗驗證一下我們的預測。4.出示課本第5頁上面兩幅插圖，引導學生看一看并讀一讀上面的實驗設計，了解本次實驗所需的材料、方法步驟以及注意點。全班交流實驗材料：燒瓶、水槽、熱水、冷水、氣球等等。實驗方法：把氣球嘴套在玻璃瓶口。將瓶子放入熱水中,觀察氣球的變化。再將瓶子放入冷水中,觀察氣球的變化。實驗注意點：做完受熱實驗后，立即將燒瓶放入冷水中做受熱實驗，這樣實驗的現象會明顯一些。同樣本次實驗要填寫好實驗報告。5.學生分小組進行本次實驗，教師巡視，了解學生實驗情況并做適當的提醒。6.全班交流，說一說本小組的實驗情況及得出的實驗結論。預設：實驗現象：放入熱水中，氣球鼓起來了，放入冷水中，氣球變癟了。實驗結論：氣體受熱時體積膨脹，遇冷時體積縮小。活動三：研究固體受熱和冷卻后體積的變化1.教師引導：剛剛我們研究了液體和氣體受冷和受熱時體積的變化，我們發現無論是氣體還是液體，受熱時體積都會膨脹，受冷時體積都會縮小。那么固體受冷和受熱時，體積會有怎樣的變化呢？2.出示一個小銅球，引導：下面我們就通過這只小銅球來探究一下，固體受熱和受冷時體積會有怎樣的變化？3.出示問題：銅球在受熱和冷卻后，體積會有什么變化？4.同樣的。下面先請同學們針對這個問題提出自己的預測。學生預測：銅球在受熱時體積會膨脹，冷卻后體積會縮小。小銅球在受熱和冷卻后，體積究竟會有怎樣的變化？我們仍然要通過實驗來驗證。5.出示課本第5頁最下面的有關銅球實驗的文字和圖片，學生仔細觀察圖片并讀一讀相應的文字，了解本次實驗的材料、方法以及注意點。全班交流實驗材料：小銅球、鐵圈、酒精燈、水槽、冷水等等。實驗方法：觀察常溫下銅球通過鐵圈的情況。給銅球加熱后,觀察銅球是否能通過。將銅球放入水中冷卻后,再試著讓它通過鐵圈。6.教師指導并強調酒精燈的使用。出示酒精燈，引導學生認識酒精燈，了解酒精燈的結構及各部分的作用。出示課本第6頁上面有關酒精燈使用方法的圖片和文字，學生仔細觀察這4幅插圖，并讀一讀旁邊的文字，初步了解酒精燈的使用方法。酒精燈的使用方法打開燈帽,將燈帽豎放在燈旁。用點著的火柴從燈芯下端自下而上斜向點燃酒精燈。把被加熱物體放在火焰的外焰上加熱。加熱完成后,用燈帽自燈芯右上方斜向蓋滅火焰,然后取下燈帽再蓋一次。教師和學生一同學習酒精燈的使用方法，進一步強化學生正確使用酒精燈的意識。教師演示酒精燈的使用方法，一邊演示一邊強調使用注意點，各小組同學在小組內按照步驟練習使用酒精燈，確保每位同學都能安全使用酒精燈。教師引導：此項實驗，要求我們認真細致做好每一個實驗環節，才能完滿的完成實驗，得出實驗結論。7.教師進行演示實驗，邊演示邊強調實驗方法和注意點。8.學生分小組進行實驗并完成實驗報告，教師巡視，了解學生實驗情況，提醒學生注意安全，并且做適當的指導。9.全班交流，各小組匯報本小組的實驗情況，說一說看到的實驗現象以及得出的實驗結論。預設：實驗現象：加熱銅球，銅球不能通過鐵圈，冷卻銅球，銅球又能通過鐵圈了。實驗結論：固體受熱時體積膨脹，遇冷時體積縮小。10.實驗總結教師引導：同學們，剛剛我們一連做了三次實驗，分別探究了液體、氣體和固體在受熱和遇冷時體積的變化情況。請同學們回顧一下我們在實驗中得出的結論。11.學生回顧實驗，并且說一說三個實驗中得出的實驗結論。12.出示課本第6頁的一段文字絕大多數物體在受熱時,體積會膨脹;遇冷時,體積會收縮。這種現象叫作熱脹冷縮。讀一讀這段文字，初步了解固體、液體、氣體在遇冷和受熱時，體積會發生怎樣的變化，了解什么是熱脹冷縮。13.教師強調這段話中的“絕大多數”4個字能否去掉？預設：“絕大多數”這4個字是不能去掉的，絕大多數表明并非所有的物體都有熱脹冷縮的特點，也有一些特別的物體沒有熱脹冷縮的特點。因此我們在科學中語言表達要注意嚴謹。活動四：物體熱脹冷縮的性質在生活中的運用1.同學們，在我們日常生活中，經常會看到這些現象。2.出示課本第6頁下面三幅圖片，學生仔細觀察，了解圖中三幅圖片的內容。輪胎在夏天容易爆胎。癟了的乒乓球放到熱水里能夠復原。夏天架電線時，電線不能拉得太緊。3.同學們，這些生活現象我們能夠用今天學到的熱脹冷縮的性質來解釋嗎？預設：夏天溫度高，輪胎內的氣體受熱膨脹，容易爆胎。把癟了的乒乓球放到熱水里，乒乓球內氣體受熱膨脹，可使癟的乒乓球重新鼓起來。如果夏天架電線時拉得太緊，到了冬天電線遇冷收縮，就會繃斷。4.無論是輪胎在夏天容易爆胎，癟了的乒乓球放到熱水里能夠復原，還是夏天夏電線時電線不能拉得太緊，都是因為物體具有熱脹冷縮的性質。除了我們書上提到的這三種生活中常見的現象之外，你還知道有哪些現象與物體熱脹冷縮的性質有關？預設：溫度計就是利用熱脹冷縮最簡單的例子。因為水銀的膨脹系數比較大，變化較明顯。人們就把水銀或酒精，導入密封的玻璃管，用來測量溫度。鐵路專家研究發現，鋼軌溫度每升降1，每1米鋼軌就會伸縮0.0118毫米。所以，鋼軌之間都預留了縫隙，中國鐵路的鐵軌接頭之間的縫隙在18毫米之內。人行道的地磚每塊之間還留有空縫。有的門在夏天很緊，開關不方便。三、課堂總結今天這節課，我們通過三個實驗分別探究了液體、氣體和固體在受熱和受冷時體積的變化，明白了絕大多數物體在受熱時體積都會膨脹，遇冷時體積都會收縮，這種現象叫做熱脹冷縮，同時我們還知道在日常生活中有很多地方都體現了熱脹冷縮的現象。課后，請同學們留心觀察我們的生活，看看生活中還有哪些地方出現了熱脹冷縮的現象