资源简介

《热在水中的传递》教学设计
【教学目标】
知道热在水中是以对流的方式传递的，了解热对流的应用。
知道固体、液体、气体都能传递热。
能够操作热对流的实验，并表达出自己的研究结果。
运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。
【教学重难点】
重点：探究热在水中传递的过程。
难点：热对流的形成机制，冷水受热后，水的各部分之间发生相对运动。
【教学准备】
科学书、活动手册、纸、笔。
【教学过程】
一、聚焦
通过上节课的学习，我们知道了热在金属中的传递：是从温度高的部分传向温度低的部分。
设计意图：让学生回顾上节课学习到的热在金属中传递的方式，巩固知识点 的同时，给热在金属中的传递方式及热在水中的传递方式进行比较奠定知识基础。
出示课件，提出问题： 如果给金属棒的下部和试管下部的水加热，那么金属棒的上部会热吗？试管上部的水也会热吗？
学生根据生活的经验，做出猜测，金属棒的下部和试管下部的水都会变热。提出问题：那么我们给金属棒的上部和试管上部的水加热，大家觉得金属棒
下部和试管下部的水会变热吗？它们的热传递方式一样吗？带着这些问题，我们一起看一段有趣的视频。
出示课件：播放开水养金鱼的视频。
学生根据视频内容，猜想热传递方式是否相同。
设计意图：通过对比加热金属棒的上下部和试管上下部的水，学生了解到热在金属中的传递和在水中的传递方式不一样。在开水养金鱼这个趣味实验中，水烧开了，鱼却没有死，引发学生的思考：为什么加热试管上部的水，试管下部的水不会变热？进而引发学生探索热再水中传递的兴趣。
二、探索
（一） 加热试管中的水
教师出示实验材料（试管、铁架台、酒精灯、护目镜、火柴、湿抹布）， 引导学生思考，利用这些材料设计实验。
设计意图：引导学生利用材料，设计实验去验证前面提出的猜想，以及探究
一下热是怎样在水中传递的，有利于培养学生的发散性思维以及提高科学探究的能力。
出示图片，教师结合图片说出简单的实验设计。
师：我们可以在一根试管中加入水，然后给试管中水的一端加热，接着观察试管中水的现象，就能知道试管中的水是怎样变热的了。
由浅及深，配合实验操作图片，引出实验操作的具体步骤。 第一步：先安装加热装置，试管内加入约三分之一容量的水。
第二步：调整试管至合适高度，点燃酒精灯。注意，试管口不可朝着人。 第三步：观察、记录实验现象。注意，要戴好护目镜，不要用手触摸试管，
以防烫伤。实验结束后，要记得熄灭酒精灯，规范整理实验材料。
请学生推测热在水中的传递路径，并在《学生活动手册》中用示意图或文字记录下来。
请两位学生结合示意图，分享他们的猜测，教师引入实验。
设计意图：实验前，教师引导学生推测热在水中的传递路径，学生根据生活经验以及前面学到过的知识做出推测，使学生带着目的地进行实验，去验证自身的猜测是否正确，由此激发学生探索的兴趣。
出示实验记录单，播放实验视频。
分享实验观察成果及分析。
师小结：原来，在加热时试管底部的水获得热量,温度上升,开始向上流动, 并且把热量带到流动过的地方，而上方的冷水向下运动,冷热水通过循环传递热量，这就是热对流现象。
设计意图：结合实验现象，分析热在试管中的传递过程，初步提出热对流的概念，学生有了初步了解，在后面的实验中逐步加深印象。
（二） 加热烧杯内的水
师提出问题：水是无色透明的，比较难观察到水流动的过程，有什么办法可以观察得更清楚呢？
生回答。（预设：感温粉末、红墨水、高锰酸钾等物质。）
把试管换成较大的烧杯，并在烧杯底部滴有红墨水的地方加热，观察红
墨水是怎样流动的。
设计意图：在加热试管的实验中，由于试管体积较小，而水是无色透明的，较难观察到水的流动过程。教师设置问题情境：有无便于观察的方法，而学生在《热在金属中的传递》这节课的实验中已初步了解到感温粉末的作用，所以，学生会提出用感温粉末。此外，学生会联系生活实际和以往实验中用到的材料，提出红墨水、高锰酸钾等物质。在引导学生思考的同时，回顾之前学习到的知识。
出示实验记录单，播放实验视频。
提出问题：实验中红墨水的运动方向是怎样的呢？烧杯内的水是否都变热了呢？
学生根据实验结果，回答问题。
师小结：加热烧杯底部时，酒精灯的火焰将自己的热量传递给石棉网，石棉网再将热量均匀传递给烧杯底部,烧杯底部获得热量，也能将热量继续传递。通过加热,受热点的热水向上方流动,并且将热量带给周围的水。被加热的水上浮到水面,上方的冷水向下方流动，形成多方面、立体的循环，最终导致整杯水都热了起来。
三、研讨
对比两个实验，请学生说说有什么发现。
生回答。（预设：从加热时冷热水的流动方向来回答。）
师小结：水会流动，它是一种液体，加热液体时，液体各部分之间发生相对运动，使热量由高温液体转移到低温液体，不断循环，这样的现象，就叫做热对流现象。
设计问题情境：当冷水在下方，热水在上方，能否发生热对流呢？播放实验视频。
师小结：当热水在下方，冷水在上方时，两个杯子内的水迅速完成对流，当冷水在下方，热水在上方时，不容易发生对流。所以，热在水中的传递和在金属中的传递不一样。
设计意图：引导学生回顾并对比两个实验，从两个实验中找出相同点，总结
出热在水中传递是由高温液体转移到低温液体，并且是不断循环的。在前面的两个实验中，均是加热容器的底部，教师提出问题：当冷水在下方，热水在上方， 能否发生热对流呢？引发学生的思考，后配合实验视频讲解，学生了解到当冷水在下方，热水在上方，不易发生对流。通过两个研讨过程，向学生解释最开始的问题，即热在水中的传递和在金属中的传递是不一样的。
四、拓展
出示书本的拓展习题，引导学生思考。
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？请用文字和箭头在图上将你的猜测表达出来。
师解析:打开取暖器时，取暖器散发出的热空气向上运动，慢慢到达房子顶部，房子顶部的冷空气再向下方运动，冷热空气不断发生相对流动，这就是空气中的热对流现象。
设计意图：将生活常见的取暖器与本节课学习到的热对流进行联系，学生明白空气会流动，和水一样都是通过对流传递热的，更能引导学生细心观察身边的事物，激发探索的兴趣，拓展自身的知识层面。
播放视频，了解生活中更多的的热传递现象。
五、小结
热在水中是以对流的方式传递的，并且发现了热对流在生活中的应用。
知道了热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。
六、课后习题
查阅资料，了解更多有关热传递的知识。
【板书设计】
热在水中的传递低温液体
热对流
高温液体
热在水中是以对流的方式传递的

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