资源简介

课题 17、 瘪的乒乓球鼓起来了
教学目标
科学观念：知道气体具有热胀冷缩的性质；能解释生活中常见的气体热涨冷缩的现象。科学思维：能在教师引导下，利用烧瓶、注射器、锥形瓶等实验器材设计实验方案，能通过比较、分析烧瓶、注射器、锥形瓶内气体遇热和受冷时的现象，归纳得出气体具有热胀冷缩的性质。探究实践：能在教师引导下，依据设计的实验方案进行探究实践，得出气体具有热胀冷缩的性质。 态度责任：能利用气体热胀冷缩的知识，解决生活中的问题，让科学服务于生活。
教学内容
教学重点：能通过实验探究，归纳得出气体具有热胀冷缩的性质。教学难点：1.能利用实验器材设计实验并验证气体具有热胀冷缩的性质。2.可以利用气体热胀冷缩的知识，解决生活中的问题。
教学过程
一、情景 问题播放打乒乓球的视频。提出问题：打乒乓球的过程中，有时会遇到不小心把球弄瘪的情况。怎样让瘪了但没破的乒乓球复原呢？由此引出课题 “瘪的乒乓球鼓起来了”。鼓励学生提出解决办法，如用手捏、热水烫、火烤等，通过讨论确定 “用热水烫” 为最合适的方法。【设计意图：通过播放打乒乓球的视频，结合 “球瘪了怎么办” 的生活问题，创设贴近学生经验的情境。既激发学生兴趣，又自然引出探究主题，让学生感受到科学问题源于生活，培养从生活中发现问题的意识，为后续探究奠定情感基础。】二、探究 实践活动一：探究瘪的乒乓球重新鼓起来的秘密1.让乒乓球鼓起来分组实验：将瘪的乒乓球（没破）放入热水中，观察现象（瘪的部分鼓起来）。提出问题：鼓起来的原因是什么？引导猜想可能与球内空气或球的塑料壳有关。出示资料卡：10 米塑料绳放入100℃热水中仅膨胀1厘米。结合数据分析，排除塑料壳膨胀的主要影响，确定 “球内空气受热膨胀” 的猜想。2.探究气体的热胀冷缩引导学生思考：空气受热后体积真的膨胀吗？如何通过实验直观观察气体受热或遇冷的变化？学生猜想：用塑料袋、气球等容器把空气密封起来，然后对里面的空气进行加热，观察现象。教师提供实验器材（烧瓶、气球、注射器、橡胶管、带弯玻璃管的橡胶塞、烧杯、、胶头滴管、红色液体等）。分组讨论实验方案，利用提供的器材设计密封装置并探究气体受热、遇冷时的变化。。第一组实验：先把气球套在烧瓶上，然后把烧瓶放入热水里，如果气球鼓起来了，就说明空气受热会膨胀。第二组实验：把注射器的口用橡胶管堵住，然后把注射器放入热水中，再放入冷水中，观察注射器内空气体积的变化。第三组实验：先用带有弯玻璃管的橡胶塞塞住烧瓶的瓶口，然后在玻璃管里滴入一滴紫色的液体，密封玻璃管。用手捂住或松开烧瓶，观察玻璃管内紫色水滴位置的变化。教师出示实验温馨提示：①注意安全，防止烫伤。②小组同学分工合作。③认真观察并思考：气体受热、遇冷时发生了什么变化？学生分组实验后汇报实验现象：第一组实验中，把烧瓶放入热水中，气球鼓起来了，再把烧瓶放入冷水中，气球瘪下去了。第二组实验中，把注射器放入热水中，注射器的活塞向外移动，放入冷水，注射器的活塞向里移动。第三组实验中，用手捂住烧瓶，紫色水滴向外运动，松开手，紫色水滴向里运动。初步总结：空气受热体积膨胀、遇冷体积收缩。教师补充演示实验：一个锥形瓶，用带有弯玻璃管（末端连接了一段橡胶软管）的橡胶塞塞住瓶口，将橡胶软管插入到水中，把这个装置分别放入热水、冷水中，观察到热水中软管口冒气泡、冷水中水进入瓶内，进一步验证结论。总结结论：我们以上实验研究的是空气，空气是由好多微粒组成的，这些微粒在受热时间隔变大，体积就膨胀；遇冷时间隔变小，体积就收缩。空气是一种气体。但有的气体在温度极低或特定温度下会打破热胀冷缩的规律。所以我们只能说：一般情况下，气体具有热胀冷缩的性质。3.应用知识，解释现象结合实验结论解释：瘪乒乓球放入热水中，内部空气受热膨胀顶起瘪的部分；若球破损，气体膨胀后会从破损处跑出，乒乓球就无法鼓起来。【设计意图：先让学生自主实验观察乒乓球鼓起来的现象，再引导提出 “气体膨胀” 还是 “塑料壳膨胀” 的猜想。通过 “10 米塑料绳仅膨胀 1 厘米” 的对比数据，帮助学生排除干扰因素，通过实验逐步推理验证得出气体热胀冷缩的结论。此环节培养学生实验操作、现象观察、对比分析和科学推理能力，渗透“猜想—验证—结论”的科学探究流程。】活动二：设计制作 “小喷泉”1.播放喷泉视频，提出任务：利用气体热胀冷缩原理，用给定器材（烧瓶、玻璃管、橡胶塞、紫色液体、热水等）设计制作小喷泉。分组讨论方案，明确操作步骤：①向烧瓶倒入约 1/3 紫色液体；②用带玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口（玻璃管下端插入液体）；③将装置放入热水，观察现象。学生分组制作，比较喷泉效果，分析原理：烧瓶内气体受热膨胀，挤压液体从玻璃管喷出，即利用了气体热胀冷缩性质。2.继续提出问题：生活中很多现象也是气体热胀冷缩引起的。如，为什么夏天卖气球的少冬天卖气球的多？再如夏天，自行车胎为什么容易爆胎？学生结合前面的实验结论分析其中的原因：夏天气温高，气体受热膨胀。【设计意图：设计 “小喷泉” 制作活动，是对 “气体热胀冷缩” 知识的迁移应用。通过小组讨论方案、动手制作、分析成功的原因，让学生在实践中深化对知识的理解，提升动手能力、创新思维和合作意识，体现 “做中学” 的理念。另外以 “夏天自行车爆胎” 等生活现象为切入点，引导学生用所学知识解释，让科学知识回归生活。】三、反思 评价1.学生谈收获，教师小结梳理探究过程：我们从生活中“乒乓球瘪了”这种现象，提出“怎样让乒乓球复原”这个问题，然后想到用“热水烫”的方法，从而提出了“气体是否也有热胀冷缩的性质”这个假设；然后通过实验找寻证据，最后得出结论并用结论解释生活中的现象。 2.以学生自评、小组互评和教师评价的方式，引导学生对照评价标准进行自评、互评，从实验操作、现象分析、结论总结等方面反思学习情况。【设计意图：通过梳理 “问题 — 方法 — 结论” 的探究过程，帮助学生构建知识框架；结合评价标准引导学生反思学习过程，既巩固知识，又培养自我监控和评价能力，促进学习主动性。】四、拓展 迁移课后，请大家找找身边还有哪些现象与气体的热胀冷缩有关？下节课我们一起分享！【设计意图：将所学知识迁移应用到生活中的其他情境，培养学生用所学知识解决生活实际问题的能力。】板书设计瘪的乒乓球鼓起来了一般情况下，气体具有热胀冷缩的性质。

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