課程基本信息課例編號17學科科學年級五年級學期第一學期課題熱對流和熱輻射教科書書名：科學 出版社：湖南科學技術出版社 出版日期：2020年7月教學人員教學目標教學目標：科學知識：知道在水和空氣中，熱傳遞主要靠對流的方式，熱由高溫處傳到低溫處。知道熱可以不依靠任何介質以輻射的方式向周圍傳遞。科學探究：通過“冷熱水產生對流實驗”，發現冷熱水接觸，冷水下移、熱水上升的規律。通過“熱對流實驗，分析出水傳遞熱的方式是熱對流。”培養學生以實驗事實為依據的分析推理能力。根據水靠熱對流的方式傳遞熱，類比推理，得出空氣也以熱對流的方式傳遞熱。根據陽光、白熾燈、爐火等的傳熱現象，推理出不需要介質傳遞熱的方式熱輻射。培養歸納推理能力。科學態度：能通過觀察實驗尋找證據，并以實驗事實為依據作出判斷，堅持正確的觀點。了解熱對流的規律在生活中的應用，知道科學規律可以指導我們的生產和生活。教學重點：通過探究實驗認識熱對流現象。教學難點：根據水的熱對流現象，類比推理空氣也以熱對流的方式傳遞熱。教學過程時間教學環節主要師生活動一、參與環節二實驗探究三、解釋四、總結五、布置任務教師談話：通過前面的學習，我們知道了有些材料是熱的良導體，有些材料是熱的不良導體。那水是熱的良導體還是熱的不良導體呢？為了研究這個問題，老師課下做了一個實驗給試管中的冷水加熱。教師出示在上部加熱視頻并講解：將酒精燈放在在上部給水加熱2分鐘，試管上部的水沸騰了，溫度接近100攝氏度。用溫度計測量試管底部水溫只有32攝氏度。看來水是熱的不良導體。出示在試管底部加熱的視頻引出問題：我們知道水是熱的不良導體，傳導熱的速度很慢，可是在這個實驗中水溫卻升高的很快。那熱在水中主要以什么方式傳遞的呢？師：我們一起來做個小實驗，看看能不能對你有所啟示。1.出示圖片：講解實驗原理。2.出示視頻：冷熱水對流實驗教師講述：實驗方法和現象。準備一瓶冷水和一瓶熱水，分別染上白色和紅色。用塑料隔板蓋住冷水瓶口，將冷水瓶倒扣在熱水瓶上，抽掉隔板后，看到紅色熱水上升，白色冷水下降，摸一摸上面的冷水瓶，變熱了一些。 2.學生根據實驗現象推測。教師引導：根據這個實驗的啟示，你能不能推測一下:當我們在試管底部加熱時，熱在水中是如何傳遞的？預設1：生：我們在試管底部加熱，底部的水首先變熱，底部的熱水會上升，熱就傳上去了。預設2：生：底部的熱水上升以后，原來上面的冷水會下沉到底部，繼續受熱上升，這樣不停的循環，水溫就會很快升高。3.實驗驗證教師：是不是像同學們推測的這樣呢？我們需要實驗來驗證。請大家看下面的實驗。師演示實驗熱對流實驗： 教師演示并講解：準備個盛有水的水槽，裝入冷水。將少量高錳酸鉀放入水底，將一瓶熱水放入水槽下面，瓶口對準高錳酸鉀所在的位置。觀察實驗現象。觀察到的現象：高錳酸鉀微小顆粒上升，然后向側面移動，再下降，又回到加熱點附近。師分析：加熱點附近的高錳酸鉀微小顆粒上升，說明熱水在上升，而在水槽側面，我們看到高錳酸鉀微小顆粒下降，說明水槽側面的水溫低，冷水在下降。下降以后回到加熱點附近。又被加熱，然后熱水又上升，在水槽側面的冷水又下降，回到加熱點附近。通過這樣的方式，水槽中的水變熱了。4.回歸：看來同學們的推測是正確的。1.教師小結：在給水加熱的過程中，熱水會上升，冷水會下沉，形成對流。隨著水的流動，熱由高溫處傳到低溫處，這種熱的傳遞方式稱為熱對流。2.認識空氣的熱對流現象。通過剛才的實驗我們知道：水是靠熱對流的方式傳遞熱的，而空氣也可以通過熱對流的方式傳遞熱。冬天，我們在房間下方安裝暖氣，暖氣周圍的空氣受熱成為熱空氣，熱空氣向上運動，冷空氣向下運動，形成空氣的熱對流，通過熱對流使整個房屋變得溫暖。教師：水和空氣傳遞熱的主要方式是熱對流。4.認識熱輻射 教師提出問題：那么，太陽的熱是怎樣傳遞到地球上的呢？解釋：太陽和地球之間沒有直接接觸，能用傳導的方式傳遞熱嗎？顯然不能。太空中沒有水，也沒有空氣，能通過對流的方式傳遞熱嗎？肯定也不能。其實，太陽可以不靠任何介質向外發射出熱，這種方式叫熱輻射。生活中，篝火的熱、浴霸的熱都是通過熱輻射的方式傳遞出去的。篝火、浴霸的周圍有空氣，需要通過空氣介質的，但空氣氣體傳熱很慢，而我們感受到這些光的熱卻很快，說明它們是穿過空氣直接達到身體。同學們，通過前面的學習我們知道了熱傳遞有三種方式：熱傳導、熱對流、熱輻射。三種方式傳遞熱的規律都是從高溫傳向低溫。下節課，我們繼續學習與熱傳遞有關的內容。請大家準備好兩個同樣的普通水杯，能盛裝水杯的小盒子、泡沫板、毛巾、鋁箔紙、熱水、溫度計、壁紙刀、尺子、筆、學習單等