武汉版七年级上全册教案(湖北省武汉市)

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武汉版七年级上全册教案(湖北省武汉市)

资源简介

1.水的世界
编写者:武汉初级中学 杨传志 陈杰飞 刘文芳
本章知识构建
教材结构分析
本章共分三节:1.1水与人类生活;1.2蓝色的“水球”;1.3研究水的性质
本章的主要内容是通过学生已有的感性知识,进一步认识水是生命之源、水能调节环境温度、流动的水具有巨大的能量;通过信息收集和交流,初步了解地球上和我国水资源分布的概况和特点,知道人类应当合理开发、利用、保护好水资源;通过观察和实验,初步了解水的三态变化,学会测定水的密度的方法。
本章的内容从生物、地理、物理三个学科领域和科学、技术与社会关系的角度探讨同一问题——“水”,使其相关知识内容和实验技能整合在一起,充分体现了科学课程的特色。
教学目标要求
1、 认识水是生命之源,水是人类和一切生物生存的基本物质基础之一,是生物体的重要组成部分。
2、 了解水是温度调节器,水对环境温度的影响,能解释一些气候现象。
3、 知道流动的水具有巨大的能量,水既能为人类造福,也能给人类带来灾难,关注我国水土建设和洪涝灾害,增强社会责任感。
4、 能恰当选择器材、自行设计并操作教材中的两个实验。
5、 通过多种媒体进行调查,学会查阅资料、收集信息、绘制表格。
6、 了解地球上水的存在形式为陆地水、海洋水和大气中的水。
7、 知道地球上淡水类型及储量,认识到目前可以被人类直接利用的淡水资源是非常少的。
8、 知道世界上和我国水资源分布的特点,了解南水北调。
9、 学会用图表反映水的分布、分类及比例。
10、 联系当地和家庭用水实际,了解水资源危机和水污染的主要原因,树立节约用水的观念,增强保护水资源的责任感。
11、 学会用观察的方法了解水的三态变化过程及温度变化的特点,能了解一些相关的自然现象,知道熔点(凝固点)、沸点、沸腾与蒸发的概念。
12、 了解水的密度的意义,知道密度是物质的一种特性,初步学会应用密度鉴别物质的方法。
13、 学会用天平、量筒测定水的密度。
14、 知道温度、质量、密度的单位、符号和读法。
课时安排建议
本章共计安排10个课时,其中,1.1为3课时,1.2为2课时,1.3为4课时,科学素质评价1课时
1.1水与人类生活
第一课时:水是生命之源
教学目标:
1. 通过实例,认识水是生物自下而上所需的基本物之一;
2. 通过实验,知道水是生物体的重要组成成分之一。
教学过程:
导入:同学们都知道,地球不同于其他行星的主要特征之一,是地球上有丰富的水。请大家设想,地球上如果没有水,世界将会变成什么样子呢?
看图思考:(请同学们翻开书p7,师生互动交流)
图1.1干旱的土地——有收无收在于水;
图1.2生机勃勃的植物——雨露滋润禾苗壮;
图1.3水中的鱼——鱼儿离不开水
图1.4在羊水中生存的胎儿——羊水是母亲羊膜腔中的液体,是维持胎儿生命发育的生活环境;
图1.5饮水的儿童——人没有食物,只要有水,可以活30天;如果没有水,人只能生存7天。
设疑:(1)干旱地区有雨水吗?有地下水吗?可以人工降雨吗?(2)生活在干旱地区的动植物是否需要水呢?
查阅p15塔克拉玛干沙漠中的生命
追问:如果需要,它们又怎样得到水呢?
点拔(1)生活在沙漠中的骆驼
(2)仙人掌是沙漠中最常见植物,根特别长,能吸收地下水,储存在体内。身上刺是叶,由于细小,水分蒸发很少。
板书:1.水是一切生物体生存所需要的基本物质之一。
设疑:既然水是一切生物体生存所需要的基本物质之一,你能联系实际,举例说明水就是组成生物体的物质之一吗?
演示:将一小根黄瓜刨丝,放入玻璃杯中,再撒少许食盐,猜想结果,待后观察。
看图1.6了解几种生物的含水量。
板书:2.水是____ 生物体的重要组成部分。(空白处待填“一切”两字)
实验与活动指导:
1. 课堂实验
提出问题:前面所举各例的生物体中含有水,我们都看得见、摸得着、尝得到,而有些生物体是否含水,我们却感受不到,例如干燥的种子,它们是否也含有水呢?
让学生预测结论,进而介绍实验意图。
分组实验:2~4人为一小组(考虑科学课第一次实验,也可由师生同台演示)。
按教材p8要求,由学生选择器材、自行设计方案。
教师指导:
(1) 介绍酒精灯的使用方法(教材p27)
(2) 试管口向下倾斜,底部不要碰到灯芯,在火焰上来回移动试管,以保证受热均匀。千万不要让冷水溅到试管上,以免试管爆裂。
(3) 巡视、质疑、指导
汇报交流:请同学们回答教材p9的三个思考问题,并整理好实验教材。
板书:3.实验:干燥的种子是否含有水分。
教师小结:种子受热——水分蒸发——热的水汽遇到低温的管口壁——凝结成水珠。此时,在板书2的空白处填写“一切”两字,同时展示杯中的黄瓜丝有水渗出,证明水是组成黄瓜的物质之一。
2.课题:调查当地农作物的种植情况,思考所种植的农作物与当地水源条件有什么关系?
方式:3~5人一组,专题采访。
要求:10天内完成,并写出100字左右的书面报告,待文章反馈评价时汇报交流。
课堂小结:按其板书进行,用一句话归纳:没有水就没有生命,也就没有我们人类。在此,板书课题:一、水是生命之源
课后反思
问题解答
P7讨论:需要水分,植物靠发达的根系在地下吸收水分,动物可以通过植物得到水分。
P9分析与思考:1、种子受热,如果有水分就可以蒸发出来,水气遇到冷的试管壁就会凝结成水珠。
2、如加热时间过长,种子会炭化粘在内壁,不易洗去。
3、可以看见水蒸气慢慢出现到试管口凝结成小水珠。这些现象说明干燥的种子里含有水分。
第二课时:水是温度的调节器
教学目标:
1. 通过实验,探究水的重要特征:等质量的水与绝大多数常见物质相比,在吸收或放出相等的热量时,水的温度的变化要小得多。从而知道水能调节温度的原因:
2. 能利用水的特性解释一些气象问题和生活现象;
3. 能适当选择器材、自行设计并操作实验,学会正确使用温度计、酒精灯;
4. 通过观察实验、测量温度、绘制图表、记录数据,培养学生的合作精神和科学态度。
教学过程:
导入:夏天,同学们都喜欢洗冷水澡,为什么?炎热的夏天,同学们更喜欢到江、河、湖、海中去游泳,又为什么?这就是我们今天要探讨的问题。
板书:二、水是温度调节器
指出问题:有谁到过海边吗?谈谈你的感受……你白天在海滩上行走,感到空气是热的,沙子也有些烫脚,而不时冲过来的海水却是清凉的,为什么?到了夜晚,与带着几丝凉意的空气、沙子相比,海水却又是温暖的,这又是为什么?
激励猜想:可能是白天有太阳,晚上没有太阳;可能是海太大了,海水的温度变化不大。这些猜想正确吗?
教师点拔:看来,解决问题的关键是要比较海水与沙子的温度变化有什么不同!我们还是要通过实验进行探究。
实验与活动指导:
板书:实验:比较水与沙的温度变化
分组实验:2~4人一小组,按教材p10要求,由学生检查器材,明确分工,协调合作,记录数据。
教师指导:
(1) 介绍温度计的使用方法(教材第27页),请同学们读出教室内的温度;
(2) 强调两个相等:相等的质量,相等的加热时间;
(3) 提醒两个注意:边加热边用玻璃棒搅拌;停止加热后,立即测量温度;
(4) 巡视、质疑、指导。
汇报交流:
(1) 依据实验记录,各小组讨论教材p10页的三个思考题(思考题3是难点);
(2) 实验过程中,遇到了哪些问题?是怎样解决的?
(3) 分题全班汇报,分组整理好器材;
(4) 师生共同评价:猜想、过程、方法、氛围以及思考题答案。
归纳板书:
实验结果表明:
1. 一般来说,物体吸热时,温度升高;物体放热时,温度降低。
2. 水的重要特征之一是:等质量的水与绝大多数常见的物质相比,在吸收或放出相等的热量时,水的温度变化要小得多;
3. 另一种表述是:等质量的水与常见物质相比,升高(或降低)相同的温度时,吸收(或放出)的热量要多得多;(培养学生发散思维能力)
4. 水的上述特性能很好地调节环境的温度。
互动讨论:
(1) 对整个地球来说,为什么夏天不是太热?而冬天不是太冷?
(2) 在太阳照射相同的条件,内陆区与沿海相比,夏季炎热,冬季寒冷,在一天之内,气温的变化也比较大,这是为什么?
(3) 为什么很多机器(如汽车发动机、电站发动机)工作时,往往用水来冷却?人们在冬天又常用热水缓慢流过的暖气片来取暖?
归纳板书:
实际实用:1.调节气温;
2. 用作冷却剂或用来取暖。
课堂小结:
鼓励同学们理性猜想、专注实验、自主探究、合作交流的科学思维方式。同时指出应学会规范操作、善于观察、分析数据的科学实验方法。
布置作业:
请同学们课后思考,“水滴石穿”、“水火无情”这两句成语常用来比喻什么?你列举一些实例说明吗?
课后反思
问题解答
P9想一想:水是温度调节器,与自然界中绝大部分等质量的常见物质相比,水在吸收和放出相等的热量时,温度变化要小得多。白天,太阳提供热量,空气和沙子升温快,水升温慢,所以空气是热的,沙子是烫脚的,而海水是清凉的;晚上,空气和沙子降温快,水降温慢,所以空气和沙子有凉意的,海水是温暖的。
P10分析与思考:1、沙子
2、气温差别
3、干泥土,等质量的水与沙,升高相同温度,水吸收热量多些。
第三课时:水的力量
教学目标:
1. 通过亲身经历、熟悉实例、查阅资料,了解水具有巨大的能量;
2. 通过上网搜索、看录像片,关注我国水电建设和历史上的三次大洪灾,增强学生的社会责任感;
3. 通过读图和互动交流,了解人类文明与河流分布的状况,教育学生继承发扬中华民族的优良传统。
教学过程:
导入:请同学们联系水的实例说明“水滴石穿”、“水火无情”这两句成语的含义。
设疑:
(1) 你见过河边的卵石吗?它们是从哪里来的?它们为什么圆滑?
点拔:水流冲洗,相互碰撞。
(2) 你在峡谷间的湍急水流中漂流过吗?峡谷是怎样形成的?水流速度为什么如此之大?
点拔:急流切割,地势高低。
(3) 你参观过水电站吗?水为什么能推动涡轮机浆叶转动,使与其相接的发电机发电?
板画:
水电站示意图:水库——大坝(附闸门)、泄洪道、涡轮机、发电机、变压器、输电线。
强调水库水面与涡轮机处水位差和水速。
(5) 你的父母或亲友参加过抗洪抢险吗?泛洪时为什么水能使堤岸溃决,甚至卷走房屋?
归纳板书:
三、水的力量
(1) 流动的水具有巨大的能量
引导小结:可以在此启发学生将流动水的能量简化为动能这一概念,由于今后将继续探讨,不必延伸。只强调,这里所说的动能是由水位高低导致的。
板书:<1>水是大自然的雕塑家;
<2>水为人类提供电能;
<3>船在水中运输货物;
<4>洪灾、泥石流淹没良田、冲毁房屋。
看录像片:
录像片主题:宏伟的三峡工程;1998年长抗洪抢险纪实。
对照教材P12两表的内容,比比议议,形象介绍装机容量与万千瓦的概念。
归纳板书:
(2) 关注我国水电站建设,增强努力学习科学知识为人民服务的意识
激励学生:补充正在建设中的广西天峨县的龙滩水电站,装机容量为630万千瓦,是我国仅次于三峡水电站的第二大电站,2003年11月6日已成功截流。
下达任务:
假设由你去选择一个地点建设新的水电站,你要选择的地点应具备哪些主要特点?
点拨:由板画水电站示意图迁移,突出水源与地形。
追问;水用于发电有哪些优越性(尽情发挥)?建设水电站有没有负面影响(培养科学求真精神)?试举例说明。
(3) 关注洪灾,学习解放军英勇抗洪的献身品质
教育学生:补充1998年长江洪灾高峰期,670万群众,数千万军队抗洪抢险的英勇事迹。
投影:图1.14四大文明与河流分布的关系
突出:农业生产是这四个中心古代文明的经济基础,而流域的水利事业是这里农业经济的命脉,同时也体现了民族特色的科学文化发展历史。
强调:我们的祖先曾经在黄河、长江中下游抒写了世界文明史上的夺目篇章,铸造过中华民族灿烂辉煌的成就。
归纳板书:
(4) 了解人类文明与河流分布,继承发扬中华民族的优良传统。
课堂小结:紧扣教学目标,阐述本章重点。
课外活动:课题:绘制世界上第一位至第八位特大型水电站的排序表格。
方法:借助媒体(如上网搜索),查阅资料(如科普书刊)
要求:
<1>该表栏目包括:国家、水电站名称、河流、装机容量、年发电量等五项;
<2>注明引用的资料,引用的出处,引用的时间,有填表人签名。
说明:该表包括正在建设中的三峡水电站。
课后反思
问题解答
P11讨论:内陆与沿海相比,夏天,陆地在阳光照射下,温度上升比水面快,受热的陆地对空气的加热也快于海面,结果是内陆空气比海边空气热;而在冬天,情况恰恰相反,水保持热量,并使得水上的空气又比内陆的空气温暖。
教学资料参考
“水”知识,知多少
1.在古代,中国、希腊和印度都把水看成是构成宇宙万物的基本物质元素之一。1871年英国科学家H.卡文迪许首先发现氢气在空气中燃烧,生成的唯一产物是水,而水又能在直流电作用下生成氢气和氧气。1895年E﹒W.摩莱等人精确测定出氢、氧反应的体积比、质量比的关系,确定了水的化学式是H2O,水中氢元素质量分数为11.1%,氧元素的质量分数为88.9%。
2.纯水是一种无色无味透明的液体。很深的水(如海水)看起来呈蓝色,这主要是由于水分子对于可见光中各种波长不同的光线(指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)所发生的散射作用强弱不同造成的,不要误以为水是蓝色的。同时,深层的天然水饮用时有令人愉快的甜味,这是由于水中溶解了氧气和某些盐类。天然水常溶解一些盐类等杂质,欲得到纯净的水可将其蒸馏,所得纯水最好保存在石英、锡或银制的容器中。
3.江、河、湖、海以及大气和土壤中,动植物体内都蕴藏着大量的水。依靠水而生存的鱼体中含有70%~80%的水,某些蔬菜含水量达80%~90%以上,黄瓜的含水量竟高达95%,一株玉米整个生长期内所蒸发的水就有200KG,成人的体内含水约占人体质量的70%,儿童含水约占人体质量的80%。如体重为60KG的人,含水约40KG。同时,任何生命在它整个代谢过程中都离不开水,甚至于某些生物体的形态也依赖于水的支撑。人的一切生命活动都需要有水参加,一个人3天不进食可以生存,如果3天不喝水就会死亡。平均每人每天要摄入2L~4L的水,1年要摄入700L~1000L的水。每人每天体内要有7L~8L水需要更新,身体中的水一周左右就要全部更新一次。这是因为地球上演变下来的所有生命系统,在本质上都是以水为基础的。
4.水是农业的命脉,水是工业的血液,水是生命的源泉,原因就在于水既是一种独特的化合物又具有独特的理化性质。绝大多数物体是热胀冷缩,而水在0摄氏度结冰时,体积却能膨胀9%,冰的密度比液态水小,能浮在水面上;液态水4摄氏度时密度最大,水面结冰时底部的水温能保持在4摄氏度左右,这给生物提供了生存的条件。冰融化时要吸收热,水结冰时当然会放出热量,所以说:“水结冰,周围暖”;水的比热很大,可做冷却剂;水的毛细管作用,是动植物的必要条件。水分解后可得到氢气和氧气,是无污染的理想燃料。不久的将来,水会取代煤炭、石油,真正成为取之不尽、用之不竭的能源。水是廉价的工业原料,被广泛用于化工生产;利用水的能源,可以发电。水是良好的溶剂,不但广泛用在工业上、农业上、科研上、生活上,连那鬼斧神工、千姿百态的溶洞,也是水亿万年雕塑的奇迹
1.2蓝色的“水球”
第一课时:地球上的水
教学目的:
1. 了解地球上水的分类;
2. 知道地球上淡水类型及储量;
3. 描述自然界水循环的主要环节;
4. 学会用图表反映水的分布、分类及比例;
5. 了解水资源的概念,认识到目前可被利用的淡水资源是非常少的一部分。
教学方法:探究性学习
教学课时:一课时
新课引入:
游戏:抛充气地球模型,接球者注意右手大拇指按着的是陆地还是海洋?
教师统计数据,得出结论:三分陆地,七分海洋,海洋占71%。
教师展示地球卫星图片结论验证:原苏联宇航员加加林说:我们给地球起错了名字,应该叫“水球”。从太空看地球,地球大部分被水覆盖,是一个蔚蓝色的美丽星球。(板书:蓝色的“水球”)
一、 水的分类:
教师设问:《鲁宾孙漂流记》,漂流到荒岛首先寻找什么?
学生回答:水。
教师肯定:对,水是人类生产生活必需的,地球上水很多,分布很广,按不同角度分类:
(板书)按水的空间分类:
海洋水、陆地水、大气水。
(板书)按水的化学性质分类:
淡水、咸水
(板书)按水的物理性质分类:
液态水、气态水、固态水。
教师反问:水是地球上分布最广的物质,为什么我们还缺水?
学生回答:缺淡水。
教师提问:人类生产生活主要是哪部分水?
学生回答,教师逐一分析各类水体是否可以利用,引出水资源的概念。
地球上的水中,咸水占97.47%淡水只占2.53%。人类生产生活所直接利用的淡水约占全球淡水总储量的0.3%左右,即占全球总水量的十万分之七。如果把整个地球的水装在一个5升大的水桶里,可直接供人类使用的淡水只有其中的一汤匙。
二、 水资源:
(板书水资源的概念:通常指陆地上可供人类利用的淡水资源)。
目前利用最多的是:河流水、淡水湖泊水、埋藏较浅的地下淡水。(0.3%)
教师指出水资源分布不均衡(时间和空间)造成水资源进一步短缺。
三、 水的循环:(板书)
教师设问:衡量一个地区水资源是否丰富的指标是大气降水,大气中的水从何而来?
学生回答:水分蒸发。
读图1.16地球上的水:
在图上画出水循环箭头。
强调:地球上水体总量保持动态平衡,各地水资源的差异主要原因是降水空间分布不平衡造成的。
四、 读材料的处理:
学生阅读材料并思考
教师提问:在“死亡之海”为何还生长和生活着动植物?
学生议论回答:
教师就第16页四幅图分析动植物对环境的适应性。
图一:分布在河流两岸和沙漠中的绿洲。(靠近水源)
图二:叶片细小、矮小。(适应性)
图三:动物的适应性。(裸露的腿上长毛减少水分减失)
图四:根系发达。(深入地下,吸收地下水)
课后反思
问题解答
P14想一想:地球上的水存在于海洋、陆地和大气中。
P14读图:1、地球上淡水总量只占总体水量的2.53%,而我们能直接利用的淡水又只占其中的0.3%;
2、主要是河流水,淡水湖泊水和浅层地下水。
3、没有被人类利用的水是咸水(主要是海洋水)、冰川和永久积雪以及深层地下水。不是的,它们对地球的气候和环境有非常大的作用,同时也给我们人类提供了大量的生活物质。
第二课时:水资源的分布
教学目的要求:
1、 知道世界和我国水资源分布特点
2、 了解南水北调工程
3、 联系家庭用水实际,了解水资源危机和水污染的主要原因,树立节约用水的观念,增强保护水资源的责任感。
教法:
1、 调查法
2、 观察法
3、 引导分析法
教学过程
引入:水是一种重要的自然资源,是人类文明赖以发展的基础,世界各地区水资源分布状况是怎样的呢?
读图1.19
小结:
1、 我国水资源分布特点,由东南向西北减少。
2、 武汉是我的家,它的淡水资源平衡对当地生产、生活有什么影响?(多角度分析、引导……)
我国是世界上水资源总量较大的国家之一。但是,由于人口多,我国人均拥有的水资源只有世界平均水平的四分之一,并且在分布上具有南方多、北方少,东部多、西部少的特点。
我国水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚。但我国人均拥有的水资源,只有世界平均水平的四分之一,居世界第88位,属全球水资源贫乏的国家之一。
读图:书P18 图1.20
讲述:
(1) 世界上水资源分布严重不平衡;
(2) 全球性水危机和水污染的严重性
课后反思
问题解答
P17读图:1、减少。
2、丰富,是江南水乡,鱼米之乡,物产丰富,湖泊众多。
P18读图:干旱的沙漠地区水资源缺乏,赤道附近和距海较近的地区水资源丰富。
P18讨论:解决方法是合理开发,保护水资源(如:建防护林、退耕还林、兴修水利、南水北调),有效利用水资源(如:提高水的重复利用率),节约用水,防止水污染。
P20练习:1、很小。
2、固态的水(冰川、积雪)。
3、咸水,冰川与永久积雪。
教学资料参考
向[龙宫]要淡水
人类面临水荒
陆地上约拥有229万立方千米的淡水,仅亚马逊每秒就向大西洋注入11万立方米的淡水.我国的淡水河流,湖泊总面积达8万多平方千米.
大自然虽然有如此丰裕的淡水资源,但是人类对淡水的消耗也是分惊人.联合国水资源委员会早就发出警报:供水不足将成为一个深刻的社会危机,到2050年,地球上将出现水荒.
海里也有淡水
曾有一支日本捕鱼船队在南美阿根廷沿岸作业.当时,正值阿根廷革命战争爆发,船队不准靠岸,只得在拉普拉塔河口外抛锚.几天过去了,船队的物资即将耗尽,阿根廷派出交通航运来粮食,蔬菜,并没有淡水,但告诉说“贵船即在淡水区城中.”船员们将信将疑地提上一桶水来,果然如此.原来这是一个淡水区.
科学家们还发现,美国佛罗里达半岛以东海面上,也有一块直径约30米的淡水区.此外,人们利用遥感技术,红外航空摄影等办法在日本若狭湾和千叶县东京湾一带海域,太平洋夏威夷岛附近浅海区,非洲西海岸刚果河河口处,黑海西北部多瑙河口,以及我国浙江省嵊泗附近海域,福建漳浦古雷半岛东面莱屿岛附近等许多海域,都发现有淡水.
海底哪来的淡水
一些科学家提出”渗透理论”,他们认为透过海岸流入海底的淡水完全来自陆地.每年有33万立方千米的海水变成水汽,蒸发上天,而后化作雨雪落回地面,一部分渗入地下,遇到不透水的岩层,便形成蓄水层,如果这些蓄水层与海底岩层相通,就有可能流入海底的岩层中.
另一些科学家提出了”聚理论”,认为地面上的淡水渗入海底只能达到一定界限,这些淡水不是来自陆地,而主要是海底下面岩层里空气中的水蒸气凝结而成的.
然而,他们都无法解释几千米深的海底淡水来自何方.奥地利一位地质学家又提出”浆理论”.他设想地球深处存在”气带”,那里每时每刻都释放出可观的气体,其中有大量的氧气和氢气,它们相互结合,便形成了“岩浆水”.此后一些科学家又在”放气带”基础上提出进一步的假设.他们认为地球的水圈在地表内层,是在气体的作用下形成的.因为地球内层含气体的矿物岩浆从深处上升到一定区域后,就逐渐凝结,结晶,同时放出气体,从而产生了固态的矿物岩和液态的新生水.据这一假设推算,地球内部有140亿立方千米的地下水,相当于地球表面水量的10倍.
去海底打井讨水
总之,海底有着极大的淡水资源,它不仅分布在浅海大陆架,在远离海岸120千米,深达1000多米的深海底都有它的踪影.科学家们设想在海底用钻机像钻石油一样钻取淡水,建一座巨大的人工海底淡水”喷泉”.我们相信,向龙宫要淡水的日子即将来临.
1.3研究水的性质
课时计划:4课时
教学目标:
1.学会用观察的方法了解水的三态变化过程及其温度变化的特点,能解释一些相关的自然现象,知道熔点(凝固点)、沸点、沸腾与蒸发的概念;
2.了解水的密度的意义,知道密度是物质的一种特性,初步学会应用密度鉴别物质的方法;
3.学会用天平、量筒测定水的密度;
4.知道温度、质量、密度的单位,符号和读法;
5.掌握常用仪器的使用方法与技能。
第一课时:温度计的使用、酒精灯的使用,烧杯、试管的使用
教学目标:
1.学会正确使用温度计、酒精灯。
2.掌握烧杯、试管的使用方法及注意事项。
教学准备:
烧杯、试管、酒精灯、火柴、温度计、三角架、石棉网
[教学过程]
一、新课导入
回忆小学的自然课中学过的热胀冷缩现象,使学生明确热胀冷缩就属热现象,热现象是指物体的冷热程度有关的科学现象。
引导学生用一些词汇来形容物体的冷热程度,使学生知道准确表示物体的冷热程度的物理量——温度。
二、进行新课
(一)正确使用温度计
1.温度
让学生叙述温度表示物体的冷热程度,越热的物体温度越高,越冷的物体温度越低。
2.温度计
取冷水和热水(学生把放有冷水的烧杯放在三角架上用石棉网垫上,用酒精灯加热,注意不要烫手)各一杯,让学生用手指分先后放入冷水和热水中,并叙述自己的感觉。
通过实验使学生认识:仅靠感官的直觉来判断温度的高低是不可靠的,也是不准确的,要准确地判断或测量温度要借助测量工具——温度计。
3.温度计及其使用方法
(1)实验室常用种类: 水银温度计
酒精温度计
(2)温度计的使用方法
A.摄氏温度的有关规定:学生观察手中的温度计,找到字母C,告诉学生字母C表示采用摄氏温度,符号为℃,规定如下:冰水混合物温度为0℃,沸水温度100℃,把0度与100度之间分100度,每一度分叫1摄氏度,认作1℃。
B.让学生观察手中的温度计,引导学生得出使用温度计,不仅要认清它的单位,更要认清它的三要素:零刻线、量程和最小刻度值。
让学生观察教材图1.27 ,引导学生得出用温度计测液体温度时的正确方法及步骤。
估:就是对所测液体的温度进行估测,其要领是先看后摸,切不可将手冒失地插入被测液体中。
选:根据估测的温度选用量程合适的温度计。
放:将温度计放入被测液体中时,要使玻璃泡与被测液体充分接触,不要碰到容器底或容器壁。
读:温度计的玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会,待温度计的示数稳定后,再读数,读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
取:读数并记录数据后才能取出温度计。
(二)烧杯、试管的使用
1.烧杯 用途:用作配制溶液和较大试剂的反应容器,在常温或加热时使用。
注意事项:加热时应放置在石棉网上,使受热均匀。
2.试管
(1) 能直接在酒精灯上加热
(2) 加热前试管外壁有水要擦干
(3) 加热时要选预热试管
(4) 加热固体时试管口稍向下倾
(5) 加热时试管底部不要与灯芯接触
(6) 加热得很热的试管不要立即用冷水冲洗,也不要直接放在实验台上,应用试管夹夹住在空气中自行冷却。
(三)酒精灯的使用
1.“一检查”:检查灯芯和灯内有无酒精
2.“二不能”:添加酒精时,不能超过酒精灯容积的三分之二,不能少于酒精灯容积的三分之一。
3.“三禁止”:禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;禁止用酒精灯引燃酒精灯;禁止用嘴吹灭酒精灯火焰。
4.意外处理:万一不小心将酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧起来应立即用湿抹布扑盖(简单说明利用燃烧的条件灭火原理,为下学期讲授燃烧作准备)。
5.其它:点燃酒精灯用火柴,加热时用外焰加热(说明外焰温度较高,内焰温度较低,焰心温度最低)熄灭酒精灯时,必须用灯帽盖灭。
(四)小结:温度计正确使用要学生记住摄氏温度的规定,学会按照“估,选,放,读,取”的步骤测量温度,注意用温度计测水的温度时,应注意测量时不可长时间等待,只要温度计示数基本稳定就可读数,否则温度将继续下降。
酒精灯使用要注意:“一检查”、“二不能”、“三禁止”。
课后反思
第二课时:
教学目标:
1.学会用观察的方法了解水的三态变化过程及其水温度变化的特点。
2.能解释一些相关的自然现象,知道熔点(凝固点)、沸点、沸腾与蒸发的概念。
教学准备:
烧杯、冰块、温度计、玻璃棒、酒精灯、铁架台、石棉网。
教学设计:
1通过观察与人们生活密切相关的冰的熔化和水的沸腾来了解水的三态变化,以及与之相应的温度变化的特点。因此,实验——填表——分析数据——明确熔点或凝固点,一环扣一环。
2.学生实验:观察水的三态变化
3教师在实验时要注意指导:
(1)学生动手前必须认真阅读,教材P21“步骤”内容,特别要强调对照表1.5,知道什么时候测量温度。
(2)以提问方式,重温酒精灯和温度计的正确使用方法。
(3)学生实验小组必须有明确分工,重视培养学生的合作精神。二人一组实验,其中一人负责观察水的状态变化,并按表1.5要求及时读出相应状态的温度;一人负责记录并核对数据。
(4)实验选用烧杯以100ml为妥,冰块不能太大太多(应先敲碎),以免加热时间太长;加热时可以在烧杯口盖一张有两孔的纸板(小孔插温度计,稍大的孔插玻璃棒),以减少热量损失;冰块开始熔化后,要用玻璃棒不时在冰块周围搅拌,绝不容许用温度计替代玻璃棒。
4、通过实验得出:
冰的熔点:冰从开始熔化到全部变成液态水的过程中,不断吸热但温度保持恒定,这个温度叫冰的熔点,也称作水的凝固点。
水的沸点:水在沸腾时,尽管继续加热,其温度也保持不变,这个温度称作水的沸点。
讲解:蒸发与沸腾的相同点和不同点。
板书:水的三态变化
1.水在自然界中存在的状态有三种:固态的冰、液态的水和气态的水蒸气。
2.在一定条件下,水的三态会发生变化。
①冰的温度在0℃以下时,吸热升温。冰的温度在0℃时,吸热熔化,温度保持不变,直到全部熔化成水。冰熔化时温度叫冰的熔点,冰的熔点是0℃。反过来说:水的凝固点是0℃。
②水吸热升温。
在一个标准大气压下,水的温度达到100℃时,吸热沸腾,温度保持不变,直到全部变成水蒸气。水沸腾时的温度叫沸点,在一标准大气压下,水的沸点是100℃。
蒸发 沸腾
概念 液态水会变成气态的水蒸气 当水加热到100℃,大量的水急剧地转化为水蒸气。
不同点 在任何温度下,发生在水的表面。 有一定的温度,发生在水的表面及内部。
相同点 都是液态水变成气态的水蒸气。
课后反思
第三课时:托盘天平及量筒的使用
教学目标:
1.知道质量和体积的概念及单位。
2.掌握常用质量单位之间的换算单位,掌握常用体积单位之间的换算关系。
3.掌握托盘天平及量筒的使用,学会自己动手测物体的质量及量出液体物体的体积。
教学准备:10ml量筒、50ml量筒、100ml量筒、500ml量筒、学生用托盘天平(配砝码)、100ml烧杯、蒸馏水、铁块、铝饭盒。
教学过程:
(一)引入新课
引导学生观察实物:铁块、铝饭盒,说明自然界的组成是一个丰富多彩的物质的世界。提问物质的量有哪些?其中学生会回答有重量。(太空中有没有重量?那说明物质用什么量?引入质量概念),通过归类、总结:这些材料就叫物质,物体是由物质组成的,许多物体是由多种物质组成的。从而提出不同的物体含有物质的多少一般不同,为了概括表示物体的这种共同性质,引入质量概念。
(二)进行新课:
质量:物体中含物质的多少叫质量,符号m,质量单位:一个物理量有大小,就应该有单位,质量也应有自己的单位。
明确指出:国际上通用的质量单位是千(kg),为了使用方便,还有克(g),毫克(mg),吨(t),它们之间的换算关系是 1t=1000kg, 1kg=1000g,1g=1000mg
如何对质量进行测量,引入托盘天平就是实验室常用于测量物体质量的仪器。
1.托盘天平
①天平的构造:让学生观察课桌上的托盘天平,对照天平挂图或书P26图1.24认识和熟悉天平上的主要部件:底座、托盘、横梁、指针、标尺、游码、分度盘、平衡螺母等。同时指导学生观察砝码盒中每个砝码的质量数。指出天平依靠平衡的原理来测物体质量的——横梁平衡。
②托盘天平的使用
A.首先让学生观察:零刻线的位置、量程和最小刻度值多大,教师明确指出:零刻线在标尺的左端O处;量程就是天平的最大称量值,即这架天平配套的砝码盒的总质量数加上标尺上最大刻度值;最小刻度值为标尺上每小格代表的质量数。随后由学生汇报课桌上天平的量程、最小刻度值。
B.托盘天平使用方法
先让学生阅读P26使用方法步骤。学生阅读后,进行汇报,然后由教师明确。
操作技巧:调节天平平衡时,如指针向右偏,则右边的平衡螺母向顺时针方向转动,如调左边螺母则逆时针转动。称量时:把被测物放在左盘,用镊子向右盘由大到小的加减砝码(左物右码),再调节游码在标尺上的位置,直到天平恢复平衡。
被测物质量=所用砝码总质量+游码指示的刻度值。
(注意标尺的最小刻度值;读游码左侧所指的刻度值)让学生课后思考:为什么要左物右码?为什么要由大到小加减砝码?
调节游码的方法:第一次放在刻度值的中间值位置上,如指针左偏,第二次把游码放在右边刻度值与中间刻度值中间位置上(右偏同理)同理依次进行,可以很快找到游码的平衡处。学生动手称量随身一些小物品的质量。
2.量筒
①让学生观察课上各种规格的量筒(或量杯),请学生回答:刻度单位:毫升,量程和最小刻度值。引入体积概念:量物体占有空间的大小。
固体体积的常用单位是立方米m3,液体体积的常用单位是升(L)和毫升(ml)
常用体积单位之间换算是 1m3=1000L
1L=1000ml
1cm3=1ml
②使用方法:
A:量筒放平,用倾倒法将待测液体注入量筒。
B:待接近到所测液体的体积刻度时,改用胶头滴管滴加。
C:读数时视线与量筒内凹液面的最低点保持水平。(三点一线:眼、刻度、凹液面最低点)。
学生思考:俯视或仰视对结果会造成怎样的影响?
学生动手测75ml有水。(如何选用量筒)简单讲述。
教学扩展:如何测量任意物体的体积。
形状不规则体积的测量:排水法。
探究1:.若被测物体不能沉于水下怎样测量体积,如木块?
探究2:溶于水的物质怎样测量体积,如冰糖、盐?
教师小结后,让学生回答这节课学到了哪些知识?还有什么不清楚的地方?
教学建议:针对不同层次的班级学生,本节课内容还可分为二课时完成。
课后反思
第四课时:测定水的密度
教学目标:
1.会熟练使用托盘天平
2.培养学生初步的观察、实验能力
3.培养学生实事求是的科学态度和良好的实验习惯
4.掌握密度的概念
技能目标:1.初步学会记录、分析和处理实验数据,并得出结果。
2.掌握测量液体密度的方法,并初步学会应用密度鉴别物质的方法。
教学准备:
量筒、烧杯、天平、蒸馏水;同体积铁块、木块、铝块,三个密封的、完全相同的矿泉水瓶分别装酒精、蒸馏水、食盐水。
教学过程
(一)引入新课
自然界是由各种各样的物质组成的,我们怎样来区分、鉴别不同的物质呢?
教师取出:同体积的木块、铁块、铝块,同体积的水、酒精、食盐水,让学生来辨认。
师生共同总结:不同的物体有不同的特性、颜色、气味、硬度等都是物质特性,可区分不同物质。同体积的木块、铁块、铝块,它们的质量是否相等?哪个质量小?哪个质量最大?是否也可鉴别物质?
教师明确:体积相同的不同物质、质量不相等,它反映物质的特性。
(二)进行新课:
密度的概念:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
由定义推出:密度计算公式。
可写作
密度单位:g/cm3 kg/m3 1cm3=1ml
教师要求学生按P23“想一想”要求,让学生鉴别,并说明原因。
复习提问:1.托盘天平的使用方法
2.量筒的使用方法
测定水的密度实验是学生接触的第一个定量测量实验,因此,要特别注意:
1 强调全体学生的主动参与,在实验过程中严格要求,以使学生知道实验原理和实验目的,明白实验步骤的基础上,规范地进行操作,正确地记录数据,科学地分析数据。②要让学生明确为什么要做二次实验,并取平均值。简单总结同学们产生不同测量结果的原因。
教学建议:书本P23取量原100 ml蒸馏水改为50ml,原200ml蒸馏水改为100ml。
(三)总结交流:
板书学生汇报的实验记录数据,并进行分析、计算。
1.有针对性请误差较大的小组发言,汇报本组两次的“质量”记录数据来源,分析并查找误差的原因(如:记录质量没减去烧杯的质量;没读取游码数)。
2.选取较精准的小组的两次“单位体积液体的质量”数据(保留两位小数),分析误差 的原因;再计算小组两次的“单位体积液体质量的平均值”。
3.学生在实验过程中,你遇到了哪些问题?是怎样解决的?
4.分析结果并得出结论(互动)
A.我们多次分析求平均值是为了(减少误差)
B.多次测量和计算表明,每立方厘米的质量为[1g/cm3]
C.水的质量与其相应体积的比值是[1g/cm3]
D.我们把单位体积水的质量称为水的密度
教学扩展:设计测量小石块密度的实验
要求:简要说明需要测量哪些物理量及主要测量步骤,自己设计记录表格,并且用相应字母表达小石块的密度式,计算出密度值。
课后反思
问题解答:
P21[想一想]
冬天室外气温低于0℃时,玻璃窗上的水分凝固成冰花,而当太阳照射玻璃一段时间后,温度升到0℃以上时,冰花开始熔化、蒸发不见了。在其他季节,室外气温没有达0℃以下。
P22[分析与思考]
1.冰花溶化过程中,水在沸腾过程中温度保持不变;
2.观察水的三态变化过程中,温度是否有变化。
P22[讨论]
一般不是,只有在室内大气压为1个大气压时,凝固点为0℃,沸点为100℃;水的沸点可以高于100℃,如家用高压锅。
P23[想一想]
分别称它们的质量。最大的是食盐水,最小的是酒精,中间质量是蒸馏水。
P24[分析与思考]
1g, 约为1g/cm3 (填记录表中平均值)
P24[讨论]
先用天平称出皇冠的质量m,再用排水法测出皇冠的体积v,由计算出密度值,与表1.7中金的密度比较ρ<1.93×104,说明皇冠中掺与了白银。
教学资料参考
国外开发新型测温仪
  温度是食品加工、食品发酵、食品流通、食品贮藏等过程中最重要的工艺参数,是决定产品产量、收得率、保存期、经济效益的关键条件。迅速、准确、方便地测定并显示温度是食品业界急切期待的,现国外相继开发一些新型测温仪,有参考应用价值。
  TESTO公司推出方便快捷的测温工具——Quicktemp826-T3和826-T4,可用于测量食品表面及中心的温度。温度计表面有坚实的塑料外壳和超大屏幕,外壳保障测量仪在脏乱、潮湿的环境下均可使用,不怕碰撞,不怕接触水分。该温度仪外观小巧,可放在口袋里,存取方便。测量仪采用红外线技术,可在两秒种内测得物体表面温度,测量结果显示不超过10秒钟。在测量仪上安装特殊装置,可测量冷冻食品的温度。
  日本安立检测器公司在市场推出便携记忆型测温仪。此温度检测记录仪除了附带打印机外,还记忆2000个相关数据,在视认性极优的大型液晶显示器上各项输入项目十分清楚,且计测条件及检测结果可同时显示。如果同计算机连接,记录数据的管理和处理非常方便容易。该测温仪还备有根据不同用途需要,可供选择连接的温度传感器8000多种。食品加工厂可根据特定条件加以利用,在资料输出部位还备有防流体滴染的护罩。温度检测记录仪外形便于手持,重量很轻,便于携带,应用广泛。
  日本契诺公司开发一种防水型温度记录器。这是一种可以扩大收录记录资料数量的双线道输入型温度记录器,有水洗除污防水型或防水滴污染的防水型。只要将双线道的两根外部温度传感器与测温物品连接,该记录器可记载6000个温度资料,当设定好资料收录条件,就可通过资料阅读器和专用解析软件由电子计算机取得所需资料,测定范围分40℃~60℃、0℃~100℃、50℃~150℃三个区,当外部连接的传感器与复测物接续后,记录器就会自动判断和更换测定温度区域。该仪器体积小,价格低廉,适用于冷冻、冷藏库、贮藏设施等货物流通部门及食品加工、酿造、农林水产和设备检查等各种部门的不同领域。
  日本阿托依公司最近开发研制利用Web能够从远距离获得温度信息温度记录/监视器。该产品除可监视远距离温度外。还可测定温度并将获得的温度履历信息用直方图表示,进行温度分析,即使在远距离设定外的温度也能检测到,并能迅速显示警告,通过电子邮件发送信息。在食品领域应用极广:对远距离工厂温度履历进行一元化监视,运输中或商品陈列中的冷冻、冷藏保存状态温度监视,物流过程温度测定与管理等。
托盘天平
  托盘天平又称受皿天平、架盘天平、药物天平。其外形如图6-1所示,结构很简单。横梁作为多臂杠杆,它两端的刀口上分别放置一个托盘支架和托盘,托盘支架下面连一根竖杆。竖杆的下端铰连一根连接杆,这根连接杆的中点可以绕着横梁刀口正下方的活动点(转动轴)转动。横梁、竖杆和连接杯组成一平行四边形机构,如图6-2所示。采用这种机构,可以使横梁无论在什么位置上,托盘支架的竖杆都能保持竖直的方向。从而使天平的托盘能始终保持水平。
2、阳光、空气、土壤
编写者:郭炳熙 赵正秋
本章知识构建
[教材结构分析]
本章共分三节:2.1阳光。2.2空气。2.3土壤
本章的主要内容包括:太阳是一个巨大的光源;太阳光的组成,阳光的传播及其性质;空气的压力、对流以及空气的主要成分;土壤的组成、质地、通气性和含水量;土壤对植物生长的影响;土壤中生活的动物。学生通过自身经历、亲身感受,以及教材中11个实验和五次活动,将进一步认识到阳光、空气、土壤。如同前面学习过的“水”一样,也是一切生物赖以生存的基本条件。
本章内容强调了生物,地理、化学、物理四个学科领域的相关知识与实践技能的相到渗透和整合。教学内容阳光——空气——土壤的科学排序,符合学生和认识规律。
[课标内容解读]
教材章节 内容标准 活动建议
2.1阳光 1、认识太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源。2、了解太阳的组成。3、了解光的传播、反射定律和折射现象,知识平面镜的成像特点。 观察阳光与植物幼苗的生长。观察不同颜色物体吸收阳光的能力。观察阳光的色散现象。观察不同物体反射阳光的现象,观察光的反射和折射现象,研究反射规律。
2.2空气 4、感受大气压的存在,了解大气压的变化及其对生活的影响。5、说出空气的主要成分。 探究大气压的存在,观察空气的流动现象,测定空气中氧气的含量。查找空气成分发现过程的资料,调查稀有气体的生活和生产中的应用。
2.3土壤 6、知道土壤由水分、空气、矿物质和有机质构成。7、了解土壤的质地。8、了解不同性状的土壤的通气性和透水性。9、了解不同性状的土壤对植物生长有不同的影响,植物对土壤的保护作用。10、了解土壤中的动物与土壤的关系,认识保护土壤环境的重要性。 用实验区不同质地的土壤。用实验验证不同性状的土壤的通气性和透水性,知道什么土壤较理想。用实验证实土壤中有水分和空气,讨论土壤中的矿物质和有机质的来源。用实验验证不同性状的土壤对植物生长的不同影响。用实验主瞎闹有植被土壤和祼土在水流冲刷有不同结果。访问有关部门了解当地土壤的基本特点、土地利用的现状和问题。调查当地水土流失的情况并分析原因寻找对策。野外观察土壤中的动物。饲养蚯蚓,了解其生长习性及对土壤的影响。调查当地土壤污染的情况并分析原因寻的对策。
[教学目标要求]
1、认识太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源。
2、了解太阳光的组成。
3、了解光的传播,反射定律和折射现象,知道平面镜成像的特点。
4、感受大气压的存在,了解大气压的变化及其对生活的影响。
5、说出空气的主要成份。
6、知道土壤由水分、空气、矿物质和有机构成。
7、了解土壤的质地。
8、了解不同性状的土壤地通气性和透水性。
9、了解不同性质的土壤对植物生长有没有影响,植物对土壤的保护作用。
10、关注我国和当地的水土流失、土壤荒漠化、土壤污染的情况及其危害性。
11、懂得保护土壤的重要性及主要措施。
12、了解土壤中的动物与土壤的关系,认识保护土壤环境的重要性。
[教材知识补充]
1. 植物与阳光的直接关系和间接关系;光合作用只讲现象不讲原理。
2. 阳光给人类带来的光和热是太阳辐射能的主要形式,太阳是自然界中最主要的光源。
3. 光在同种介质中沿直线传播;光的反射和折射的应用;平面镜成像的原理。
[教材教法]
1. 科学探究法。探究反射现象中反射角与入射角的关系;探究平面镜成像的规律。
2. 观察法。观察物体吸收太阳能的比较;不同物体反射太阳光现象等。
3. 实验法。
4. 讨论法。
[课时安排建议]
本章共计安排14个课时,其中2.1为5个课时;2.2为3课时;2.3为4课时;机动1课时;反馈与评价,书面测试1课时。
2.1阳光
[课标解读]
1、阳光是地球上生物生存的基本物质基础之一,也是人类生活环境的重要组成部分,植物通过光合作用制造有机物,有机物中储存着来自阳光的能量。
2、阳光给地球带来的光和热是太阳辐射能的主要形式,亲身感受,明确太阳是自然界中最重要的光源;认识太阳是人类宝贵能源;知道不同颜色的物体吸收太阳能的本领是不同的。
3、观察阳光通过棱镜的色散现象、知道阳光的可见光谱中红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的排序,不同色光的偏折程度不同。
4、不同物质反射阳光的现象,了解我们眼睛能看见物质(发光和不发光物质),以及能区分“镜面反射”和“漫反射”现象;初步了解色光的三原色和颜色的三原色的区别。
5、知道光沿直线传播,光的反射和光的折射现象;了解平面镜成像的特点。简单地研究反射规律和折射规律,不必强调过深。
[教材分析]
阳光给人类带来了光明和温暖,植物生长都依靠太阳吗?围绕阳光,通过阳光与生命;阳光与能量;研究光的性质教学。
[教学目标]
1、科学探究:
通过学习阳光与生命;阳光才能量,探究植物与阳光的间接关系;不同颜色的物质对太阳能量吸收本领不同。
2、科学知识与技能:
联系实际,知道阳光是生物生存的基本物质基础之一;阳光给地球带来了光和热;初步了解光的一些初步知识。
3、情感、态度与价值观:
培养学生对科学执着,严谨的态度。
[教学资源开发]
提前完成“阳光与植物幼苗的生长”可采用塑料杯,卫生纸、绿豆来进行实验,提前一周分别布置学生课外进行。“物质吸收太最能的比较”可分组在操场上完成。分组后小组总结发言,教师小节。光的性质这一节实验较多,充分调动学生积极性,学生动手,教师指导;平面镜成像的特点:教师中可采用玻璃板,两根相同的蜡烛来探究。教学中可提供动画图片,激励学生的学习兴趣。
[课时计划]5课时(阳光与生命1课时,阳光与能量1课时,研究光的性质3课时)。
第1课时 阳光与生命
[教学内容]
1.阳光的作用。
2.阳光与植物的关系。
[教学目标]
1. 初步了解阳光给地球送来了光明和温暖。
2. 知道阳光与植物幼苗的生长关系。
3. 初步培养学生观察、分析和动手能力。
[教学过程]
一、新课导入
同学们,阳光给地球送来了光明和温暖,植物生长都依靠太阳吗?(绿色植物的生成离不开阳光)。
学生自由发言,阳光对人类的重要性。(引入课题,板书:阳光与生命)。
二、新课教学
设疑:1、蘑茹,木耳等真菌也必须依赖阳光才能生存吗?
2、人工光源能代替阳光吗?
猜想:给学生2分钟时间进行思考,发言。
验证(一):通过“阳光与植物”实验。(提前一周布置学生课外完成),教师可让学生展示自己的作品,教师可根据不同的作品给予学生鼓励,最后教师拿出准备好的作品加以分析,比较。
结论:种子在黑暗的地方可以萌发,但植物的生长不能离开阳光,叶绿素的形成需要阳光(直接关系)。
讨论:教材P32.问题1.2.(展示图片)
验证(二):教材P33.三篇阅读材料
学生阅读分析、讨论
教师小结:生物与阳光的间接关系。
证实猜想:阳光——绿色植物——食草动物——食肉动物
三、板书设计:
阳光与生命
1、绿色植物通过合作用合成自己生长发育所需要的有机物和能源物质。
2、阳光不仅是生物界的能量来源,还影响着生物的活动,行为和分布。
3、没有阳光,人类及地球上的生物将无法生存。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http///chan-5a4.asp
三、问题解答
P31[分析与思考]
1、叶绿素的形成需要阳光;2、不能;3、不能说明;4、通过改变光照时间或改用不同成分的光照射;两棵相同的幼苗,在有阳光和没有阳光照射下的对经实验。
P32[讨论]
1、不能离开;2、不能说明。
第2课时 阳光与能量
[教学内容]
1. 什么是光源。
2. 物体吸收太阳能的比较。
[明确目的]
1. 初步了解光源的概念。
2. 知道不同颜色的物体吸收太阳的热辐射本领不同。
3. 培养学生的操作能力和观察能力。
[教学过程]
一、新课导入
阳光给人类带来光明和温暖,提供了地球上万物生成所需的能量。
二、新课教学
板书:阳光与能量
1、太阳是自然界最重要的光源。
讨论:古人常“日出而作,日落而息”为什么?
学生发言,古今对比。
小结:光源——可自己发光的物体称为光源。太阳是自然界中最重要的光源,白炽灯,日光灯,蜡烛等光为人工光源。
阅读:教材P34. 图2.4阳光是最宝贵的能源。
教材P36. 太阳能——太阳辐射的光和热。
板书:2、太阳能是人类最大最宝贵的能源,光和热是太阳能的主要形式。
设疑:当把大量的炭渣撒向积雪时,冰雪融化加快,这是什么原因呢?
探究:“物体吸收太阳能的比较”
分小组成完成,学生准备好的饮料瓶,教师发放温度计,每小组3人,1人记录,另2人分别观察A、B瓶中温度计读数变化,同一时间分别报告温度记读数值。(可在室外进行)。
学生汇报实际结果:每小组代表发言。
结论:板书:3、物质吸收太阳的能力是不同的,黑色的物体比白色和其他颜的物体更容易吸收太阳的热辐射。
应用:学生讨论,教师小结,夏天穿浅色衣服,民航飞机外壳颜色是银白色等,就是防止热辐射。
三、板书设计
阳光与能量
1、是自然界最重要的光源。
2、太阳能是人类最大最宝贵的能源,光和热是太阳能的主要形式。
3、物质吸收太阳的能力是不同的,黑色的物体比白色和其他颜的物体更容易吸收太阳的热辐射。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http///chan-5a4.asp
三、问题解答
P35[分析与思考]
1、升高,水吸收了太阳能;2、黑色物体比白色物体理容易吸收太阳的热辐射;3、不变。
第3课时 研究光的性质(一)
[教学内容]
1. 光的色散。
2. 不同物体反射阳光的现象。
[明确目的]
1. 初步了解光的色散。
2. 知道不同物体反射阳光现象。
3. 初步培养学生观察实验能力。
[教学过程]
一、新课导入
我们看到的阳光,有强、弱之分,这种看似白光的阳光,实际是由多种颜色的光合成的。为什么我们看不到呢?是因为这些色光全成了白光。我们是否可以把它分开呢?今天我们就要探究这个问题。
二、新课教学
板书:研究光的性质
探究实验:“光的色散现象”。
观察:一束阳光通过三棱镜后,可被分成一条彩色的光带。
讲述:不同颜色的光通过同一棱镜发生偏折角度不一样。偏折角量小的是红色光,最大的是紫色光。
板书:1、光的色散。
阳光可见光谱中按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光排序。每种色光叫单色光,白光是各种单色光组成的复合光。
设疑:我们为什么能看见物体?为什么能区别不同颜色的物体?
学生讨论,教师演示后小结。
我们能看见发光的物是因为它发出挑进入了我们的眼睛。我们看到的颜色,即是进入我们眼睛里的光的颜色。
板书:2、不同物体反射阳光的现象。
探究实验:“观察不同物体反射阳光的现象”
观察:
镜子——反射阳光——白光
白纸——反射阳光——微弱白光
红色纸——反射阳光——微弱红光
蓝色纸——反射阳光——微弱蓝光
学生分组实验、分析、讨论。
教师小结:我们能看见不会自行发光的物体,是因为它们把光线反射到了我们的眼睛里。物体呈现不同的色彩,是由于不同的物体对阳光中不同色光的反射情况不同。如:红色的物体反射红色光,吸收阳光中的其他色光,所以呈现出红色。
板书:(1)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
探究:“观察不同颜色的透明物体经阳光照射后的现象”
观察:红色玻璃只透过红光
板书:(2)透明体颜色是由它透过的色光决定的。
阅读:P38. 小资料
板书:(3)色光的三原色与颜料三原色各自混合原理是不同的。
三、板书设计
研究光的性质(一)
1、光的色散。
阳光可见光谱中按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光排序。每种色光叫单色光,白光是各种单色光组成的复合光。
2、不同物体反射阳光的现象。
(1)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
(2)透明体颜色是由它透过的色光决定的。
(3)色光的三原色与颜料三原色各自混合原理是不同的。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http///chan-5a4.asp
三、问题解答
P37[分析与思考]
1、镜子;2、镜子——白光、白纸——微弱白光,红色纸——微弱红光、蓝色纸——微弱蓝光。
第4课时 研究光的性质(二)
[教学内容]
1. 光沿直线传播。
2. 光的反射和折射现象。
[明确目的]
1. 知道光在同一种均匀物质中沿直线传播。
2. 知道光的反射和折射现象。
3. 初步培养学生观察实验能力。
[教学过程]
一、新课导入
在小学自然课中我们已经学过光的直线传播、那么,光在什么样的条件下沿直线传播?
二、新课教学
演示:光在空气中传播(水中)
现象:光在空气中沿直线传播,在水中也是沿直线传播。
小结:光在同一种均匀物质中沿直线传播的。用一条带有箭头的直线表示光的传路径和方向,这条直线和光线。
设疑:打雷时,雷声和闪电是同时发生的,但是我们总是先看见闪电,后听见雷声。
讨论:学生讨论
小结:光的传播速度比声音传播速度快。
光在真空中传播速度是3×108米/秒。
设疑:如果光不是在一种物质中传播、那又会发生什么现象呢?
实验:“观察光的反射和折射现象”
分析:光从一种物质射向另一种物质到达两种物质的交界面时,返回到原来的物质中去的现象,叫做和光的反射,光从一种介质斜射入另一介质时,传播方向发生的偏折的现象,叫光的折射。
演示:光的反射:
ON是通过入射点作镜面的垂线,叫法线。
AO叫入射光线。
OB叫反射光线。
当光线垂直射入镜面时,反射光线也垂直于镜面。
三、板书设计
研究光的性质(二)
1. 光沿直线传播。
2. 光的反射和折射现象。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http///chan-5a4.asp
三、问题解答
P40[分析与思考]
1、光的直射、反射、折射现象;2、正上方,光的折射出。
第五课时 研究光的性质(三)
[教学内容]
1. 光的反射规律。
2. 平面镜成像。
[明确目的]
1. 初步光的反射规律。
2. 知道平面镜成像的规律。
3. 培养学生的实验能力。
[教学过程]
一、新课导入
光从一种物质射向另一物质量,光往往会被反射的现象,那么,反射有没有规律呢?
二、新课教学
1、演示:“研究光的反射规律”
用光的“反射演示板”和“光的反射演示仪”进行实验。
学生观察、讨论发言。
教师小结:
入射光线,反射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角。
2、演示:P42. 图2.18 让两名学生上台观察演示。
如果将入射光送着反射线的方向射向界面,反射光线将沿着原来入射线的方向进行,这就是光传播的重要性质之一——光路可逆。
3、演示:“平面镜成像”
用一块玻璃板和两个蜡烛进行演示:把一个点燃
的蜡烛放在玻璃前,人通过玻璃看见所成的像,
然后把另一处相同的蜡烛通过玻璃放在像的位置,
这个蜡烛看上去也像点燃一样,记下两个蜡烛的位置。
学生也可分组实验。
分析总结:平面镜中所成的像是虚像,像与物质的大小相同,像和物体镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。
平面的应用:
三、板书设计
研究光的性质(三)
1. 光的反射规律。
2. 平面镜成像。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
二、相关网站
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三、问题解答
P40[读图]
1、入射角;2、反射角。
P41[分析与思考]
1、增大;2、等于;3、光路可逆;4、不能;反射光线与入射光线、法线应共面。
P43[练习]
1、改变桌子或灯的位置;2、见教材延伸资料。
2.2空气
[课标解读]
本节要求学生从生活中已知空气的基础上,进一步深化,了解大气的存在,观察空气的流动现象,能够通过测定空气中氧气的含量;查找空气成分发现过程的资料,调查稀有气体在生活中的应用。
[教材分析]
1、教材重点:空气中的一切物体都会受到大气的压力;空气的流动成形成风。
2、教材难点:空气的成份中,不同的气体对气候和人类活动的影响。
[教学目标]
1、用身边的实例和简单的实验了解空气是有质量的,感受大气的压力;
2、通过实验,知道空气中氧气的含量,了解空气主要由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等组成,并知道其主要用途;
3、以日常生活经验和简单的实验,探究空气的流动的原因,知道风的形成;
4、培养学生通过分析、思考解决实际问题的体力。
[课时计划]
本节计划三个课时。第一课时:感受空气的压力;第二课时:空气的成份;第三课时:空气的流动。
第一课时:空气的压力
[教学内容]
空气的压力
[明确目的]
1. 让学生了解空气的存在。
2. 知道空气有质量。
3. 通过实验让学生感受到空气的压力。
4. 培养学生探究问题的兴趣和能力。
[教学过程]
一、新课导入
1、将粉笔轻轻放入透明的水槽中,有泡泡的产生。
2、把一个饮料瓶开两个小孔,装满水、盖上盖子,当打开盖子时,两孔有水喷出。
二、新课教学
(一)感受空气的存在
学生从生活常识,亲身实验重新体验空气的存在。
(二)感受空气的质量
1、学生分组讨论,设计实验验证空气有质量。
2、师生共同操作完成实验:
比较充气的篮球和未充气的篮球(或气球)
(三)感受空气的压力
1、马德堡半球实验。
2、学生观察变形的塑料瓶(抽气),是什么让塑料瓶变形?说明了什么?
3、学生讨论设计一些实验证明自己观点。
三、课后拓展
1、计算自己房间里空气的质量。
2、收集大气压力变化影响人类生活的事例。
四、板书设计
空气的压力
1. 感受空气的存在;
2. 感受空气的质量;
3. 感受空气的压力。
[课堂反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通.物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通.化学、山东:石油大演出 版社,2003
3、朱鹤建,何宜庚主编.土壤地理学.北京:高等教育出版社,1996
4、张俊民等著.中国的土壤.北京:商务出版社,1984
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http///chan-5a4.asp
4、http///zxzr./source
5、http://www.cydgn.org
三、问题解答
P45[讨论]
1、大气压从各个方向作用于物体;2、提示:用量程较大的弹簧秤拉吸盘挂钩,用滑轮组与砝码组合拉吸盘挂钩等方法。
第二课时:空气的成份
[教学内容]
空气的成份
[明确目的]
1. 知道空气由多种气体组成。
2. 通过实验知道空气中氧气的含量。
3. 培养学生动手实验的能力。
[教学过程]
一、新课导入
请同学们深吸一口气后,尽量憋气并计时,空气是人们离不开的物质,空气是由哪些成份组成?空气中氧占多少呢?
二、新课教学
1、测定空气中氧气的含量。
(1)图2.25实验完成
(2)展示集气瓶中吸入大约占集气瓶容积1/5的水,燃烧匙中有剩于的红磷。
(3)分析思考后得出:空气中氧气的体积约占空气的20%。
2、空气中几种气体体积的百分含量。
阅读后要求学生了解空气是由多种性质不同的气体混合而成的,知道各自的含量。
3、空气中几种气体的用途。
氮气——构成生物体的主要物质。
氮气——支持燃烧和供给呼吸
稀有气体——保护气,电光源中有特殊应用
二氧化碳——供绿色植物光合作用。
4、讨论:课本上的问题,可拓展。
三、板书设计
空气的成份
1. 空气的组成。
2. 空气中几种气体体积的百分含量。
3. 空气中几种气体的用途。
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
3、朱鹤建,何宜庚主编.土壤地理学.北京:高等教育出版社,1996
4、张俊民等著.中国的土壤.北京:商务出版社,1984
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http//www.cbe21.com/subject/geography
4、http///index.2002.htm
5、http///chan-5a4.asp
6、http///zxzr./source
7、http://www.cydgn.org
三、问题解答
P47[分析与思考]
1、氧气;2、氧气耗尽,不能再支持红磷燃烧;3、空气中氧气的体积百分含最约为20%。
P48[讨论]
1、不会有人类和一切动植物生命的生长;2、见教材延伸资料。
P48[讨论]
1、加快空气流动,以加快汗液蒸发,带走热量,降低温度;2、扇、挤、吹、压、加热……
第三课时:空气的流动
[教学内容]
空气的流动
[明确目的]
1. 让学生观察空气流动的现象。
2. 让学生了解风的形成原因。
3. 培养学生观察问题的能力。
[教学过程]
一、新课导入
在讲台桌面上洒几滴香水,用扇子扇几下,请同学们谈一谈感受。然后,紧闭窗门,在讲台上点上一柱香,观察烟的运动方向。随即打开门窗,再观察烟的运动方向有何改变。这是为什么?
二、新课教学
(一)观察空气流动现象
1、演示:图2.26实验
2、学生观察后思考讨论:生活中还有哪些方法使空气流动。
3、归纳总结:用机械的方法(如挤、压、吹、扇、加热等)可以使静止的空气流动起来;由于气候等因素的影响可使空气流动起来。
(二)风的形成
1、手动演示:扇扇子,吹纸片等。
2、机械演示:打开教室电扇。
3、分析图2.27,自然风的形成。
4、归纳小结:人工风的形成和自然风的形成。
三、风在生产生活中的应用。
1、有利的一面。
2、有不利的一面。
3、引导学生了解自然,利用自然,征服自然,不可破坏自然。
三、板书设计
空气的流动
1. 观察空气流动现象
2. 风的形成
[课后反思]
[教学资料参考]
一、参考书目
1、贾世杰,徐金波主编,高中基础知识记忆快译通。物理、山东:石油大学出版社,2003
2、刘长佑,郭祥通主编,高中基础知识记忆快译通。化学、山东:石油大演出 版社,2003
3、朱鹤建,何宜庚主编.土壤地理学.北京:高等教育出版社,1996
4、张俊民等著.中国的土壤.北京:商务出版社,1984
二、相关网站
1、http:// ( http: / / )
2、http://www.issas.ac.sn ( http: / / www.issas.ac.sn )
3、http//www.cbe21.com/subject/geography
4、http///index.2002.htm
5、http///chan-5a4.asp
6、http///zxzr./source
7、http://www.cydgn.org
三、问题解答
P49[分析与思考]
1、空气受热膨账变轻上升,使附近气压变小,较冷空气流入补充产生了空气流动,因此,空气压力使空气流动;2、调查回答,略。
P49[练习]
1、大气层、水中、土壤里、岩实空隙里;75%;2、氮、氧、稀有气体、二氧化碳、其他气体、杂质;氧、氮;3、不能,因为没有空气,不会产生空气压力(升力);4、查找资料,略。
2.3土壤
【教材结构分析】
本节共分4个课时:1.土壤的组成;2.土壤的质地;3. 土壤的通气性和透水性;4. 土壤与植物,土壤中的动物。
本节教材主要介绍了土壤的一些基本知识。土壤是地理环境的重要组成要素之一,是在自然条件和人为因素共同作用下形成的。作为一个自然体,土壤是岩石的风化物在生物、气候、时间等多种因素的作用下形成的产物。土壤作为人类重要的自然资源和生产资料的同时,也受人类自身农业劳动的影响。
我们要以土壤为对象,对它的理化性质和支持植物生长的性能开展各种研究活动。如,土壤的组成,我们要求学生仔细观察,或者设计试验予以证实;对于不同质地和结构的土壤,也要通过观察和搓摸等方法加以鉴别;植物对土壤的保护作用,同样可以设计实验或者实地考察加以科学论证。
借此机会,要充分介绍我国可耕种土地资源比重低下,人均占有更低下的现状,同时,通过对水土流失、土壤荒漠化、土壤污染等问题一定程度的探究,启发学生关注社会,关注耕地保护问题。
【课标内容解读】
1.科学探究:
通过具体的不同实验,探究土壤的组成成分,探究不同类型土壤通气性和含水量的差异;通过具体的不同活动,探究土壤的质地,探究不同质地的土壤对植物生长的影响,探究土壤中的动物,探究蚯蚓喜欢的土壤类型。
2. 科学知识与技能:
通过具体的科学探究,了解土壤的组成成分,土壤的不同质地和类型,了解不同质地的土壤对植物生长的影响,了解土壤中的动物;会根据不同类型土壤的不同性质分析并解决具体的实际问题。
3. 情感、态度与价值观:
通过实地考察有植被的土壤和失去植被保护的裸土,在同样的水流冲刷下,引起的水土流失程度不一样的事实,让学生理解植树种草对保持水土的重要作要作用。通过对我国可耕种土地资源比重低下,人均占有的耕地资源更低下的事实的介绍,进一步引发大家对我国水土流失、土壤荒漠化和土壤污染等问题的关注,并提高大家对土壤和土地资源的保护意识。
4. 科学、技术与社会的关系:
通过对土壤相关知识的探究和调查,提高大家的社会责任意识,促进社会的进步和人类生存环境的进一步改善。特别是土壤污染问题,能引发大家对环境治理措施的进一步研究,促进环保技术的进步。
【教学目标要求】
1. 知道土壤由水分、空气、矿物质和有机物构成。
2. 了解不同类型土壤的质地。
3. 了解不同性状土壤的通气性和透水性。
4. 了解不同性状的土壤对植物生长的不同影响,以及植物与土壤的相互作用。
5. 关注我国和当地的水土流失、土壤荒漠化、土壤污染的情况及其危害性。懂得保护土壤的重要意义,并能够分析出一些解决土壤问题的有效措施。
6. 认识常见的土壤动物,了解土壤动物与土壤的相互关系,以及土壤环境保护对生态的重要意义。
【教学重点】
(1) 土壤的基本知识,包括土壤组成、土壤质地、土壤的通气性和透水性、土壤的肥力、土壤中常见动物等。
(2) 土壤的重要作用,土壤和植物的相互作用。
(3) 相关的探究性实验。
【教学难点】
(1) 有效的进行探究性实验。
(2) 引发学生关注社会,关注耕地保护的问题。
【教学资源开发】
1. 实验资源:
相关实验和活动的材料与仪器:
(1)实验:了解土壤的组成成分——土壤,透明的塑料瓶,水
(2) 活动:了解土壤质地—— 砂土、壤土、黏土,水
(3) 实验:不同类型土壤的通气性和含水量——干燥的砂土、壤土、黏土,6个同样大小的塑料瓶,3只 烧杯,水,棉花,小剪刀。
(4) 实验:不同质地的土壤对植物生长的影响——砂土,壤土,黏土,三个花盆。
2. 对教材的处理
可以将实验“不同质地的土壤对植物生长的影响”提前两个星期布置,让学生每天浇一次水,并记录他们的生长情况,在上课的时候才好根据自己的实验观察进行交流。
3.多媒体资源:
在学习土壤这一部分的时候要学生关注有关土壤流失,恶化,土壤污染等相关内容的报道,借助报刊杂志,电影电视,互联网的力量充分感知土壤存在的重要价值,并为上课时的讨论和发言做好准备。
【课时计划】4课时
【教学过程】
第1课时 土壤的组成
教学目标:
1. 知道土壤有四种成分:水分、空气、有机质、矿物质;
2. 通过一定方法测出土壤中不同成分的体积比例;
3. 了解土壤的不同成分分别具有的作用,特别是有机质对于土壤肥力的决定作用。
教学过程:
导入:人们常说“万物土中生”,确实是这样。我们吃的粮食、蔬菜、水果,各种肉食等,我们喝的牛奶、咖啡、茶叶等,我们穿的衣服、皮衣等,甚至我们病了吃的中草药,几乎无一不是直接或间接从土壤中长出来的。
为了揭开土壤神奇魔力的谜底,我们要好好把土壤琢磨琢磨,那么,你们想了解有关土壤的哪些问题呢?(学生讨论)问题很多,那就先从简单的入手吧,我们来看看土壤里面有什么。
新课: 实验——了解土壤的组成成分
实验1:“土壤中的水”
课前10到20分钟,在一个透明的矿泉水瓶中装入约半瓶土壤,盖紧瓶盖,放在阳光下照射。同时,准备另外一个同样的矿泉水瓶子,在保证内部干燥的情况下,盖紧瓶盖,放在阳光下照射同样长时间,上课时让学生对比观察两个矿泉水瓶内的现象。
学生:装土壤的矿泉水瓶子内壁有些小水滴,而空瓶子里面没有。
教师:小水滴其实是水汽凝结而成的,那么,装了土的那一瓶中的水汽是从哪里来的呢?
小结:从土壤中来。所以通过实验1能说明土壤中含有水分。
实验2:“土壤中的空气”
可用量杯量取适量体积的土壤,同时用量筒量取适量体积的水,先向瓶中加入少量的水,注意作好数据记录,再分几次加入水分,每次都作好数据记录,直到水面高度和土壤表面高度刚刚相同即可。通过这个实验使学生了解土壤内有空气存在。
然后通过具体数据分析土壤固体物质容积与土壤内空气容积,水分容积的比例关系。同时特别注意分析土壤水分与土壤空气所占容积的相互关系,让大家了解到,土壤中水分容积大时,则空气容积小;水分容积小时,则空气容积大。
实验3:“土壤中的矿物质和有机物”
向量杯内继续加一定量的水,使土壤完全浸没在水中,静置一段时间,让土壤自然分解,然后用玻璃棒均匀搅拌,让土壤充分溶解,最后再次静置,让土壤颗粒在水中完全沉降下来。
请注意观察土壤中不同大小的颗粒在水中沉降的过程:
最后发现水体变浑浊,那是水中溶解了完全分解的有机物的缘故。较大的颗粒沉降速度较快,细沙填在较大颗粒的缝隙中,沉在最下面;较大颗粒沉降层的上面是稍微小一点的颗粒层,黏土颗粒很小,悬浮的时间长,主要沉降在上面;漂浮在水中或沉降部分最上面的可能是植物体的碎屑,或是没完全分解的有机物。颗粒越小,下沉的速度就越慢。通过土壤在水中的分层现象,让大家认识到土壤中存在大小不同的矿物质颗粒,为后面的学习做准备。
综合分析三个实验,提出问题:1.土壤由哪几个部分组成?——矿物质、有机物、水分、空气。
2.能否了解各个组成部分的容积在土壤中所占的比例?——实验2可以作参考。
阅读:书上图“2.30 理想土壤的体积分数”,了解各个组成部分的体积在总体积中所占的比例,并与大家自己测定的结果作比较。同时,请大家注意各种成分在土壤中发挥的作用,水分和空气是土壤中植物生长不可或缺的条件;土壤肥力的高低程度由土壤中有机物含量的多少来决定,岩石风化后形成的矿物质则是土壤的骨架,在土壤中所占成分也最多。
`
第2课时 土壤的质地
教学目标:
1. 学会用实验方法分析不同类型土壤的质地。
2. 区分土壤矿物质中的沙粒、粉粒、黏粒。
3. 按照不同大小土壤颗粒的比例区分砂土、壤土、黏土。
课前准备:
1.提前几天,利用课余时间带领学生调查与区分校园环境内的砂土、壤土、黏土。
2.分别提取自然环境下的砂土、壤土、黏土样品若干,干燥备用。
新课过程:
学生活动一:将备用的干燥砂土、壤土、黏土取出,用放大镜观察。
实验报告:用放大镜观察土壤
观察现象 分析土壤质地、成分
相对较大的浅褐色的颗粒 沙
小的橘黄色点子,还有较大的橘黄色点子 黏土
小的或大的黑色纤维质块 腐殖质
学生活动二:在手指间摩擦干燥的土样,同时可以闻其气味。
实验报告:触摸干燥的土壤
观察现象 分析土壤质地、成分
感觉粗糙 沙
感觉像粉末一样柔软 黏土
感觉像海绵一样柔软 腐殖质
学生活动三:将砂土、壤土、黏土样品充分浸润,分别揉搓成条状,观察成条情况。
实验报告:揉搓潮湿的土壤
观察现象 分析土壤质地、成分
不易揉搓成条,成条后极易散开 沙
容易揉搓成条,而且不易断开 黏土
没有揉搓就变成黑色的碎片 腐殖质
学生活动四:将潮湿的土样在白纸上涂抹,观察不同质地土壤的涂抹情况。
实验报告:在白纸上涂抹土壤
观察现象 分析土壤质地、成分
白纸上有点潮湿或几乎没有痕迹 沙
留下橘黄色的痕迹 黏土
留下含有水分的褐黑色痕迹 腐殖质
学生活动五:将土样分别放在三个烧杯中加水,静置,均匀搅拌,再静置,观察不同质地土壤沉降的现象。
实验报告:把土壤放在水中
观察现象 分析土壤质地、成分
沉降速度最快,立即沉淀到底部 沙
沉降速度很慢,使水浑浊 黏土
漂浮水面或沉淀下去的黑色物质 腐殖质
不同大小的固体颗粒分层沉淀 大小不同的矿物质颗粒
学生活动六:(1)尝试从土壤矿物质颗粒大小的角度区分开沙粒、粉粒、黏粒。
(2) 根据沙粒、粉粒、黏粒的大致比例,区分不同质地的土壤。
(3)根据课前校园内不同质地土壤与其生存植物的调查,认识壤土对大多数植物生存的重要性。
讨论并小结:(1)通过本节内容的学习,你所掌握的研究土壤的方法有哪些,还有新方法么?
(2)了解不同质地土壤划分的背景知识与方法。
第3课时 土壤的通气性和透水性
教学目标:
1. 了解不同性状的土壤的通气性和透水性。
2. 通过对比实验,认识到壤土的通气性较好,含水量适中,是一种理想的土壤。
3. 能够运用不同性状土壤通气性和透水性特点的知识,解答农业种植的相关问题。
新课导入: 根据上课时的知识,猜测砂土、壤土、黏土中哪一种的通气性最好,哪一种的通气性最差;哪一种的含水量最多,哪一种的含水量最少。
要求: 对你的猜想,请设计相关实验加以验证。
新课过程:
学生活动1:土壤的通气性和透水性的测定
参考方案:矿泉水瓶测定法
(1)准备六个同样的矿泉水瓶子,分别贴上标签,并标记: A A1 B B1 C C1. 取三个同样大小的烧杯,分别标记A2, B2, C2。
(2)在A, B, C中分别装入四分之三瓶的砂土、壤土、黏土,在 A1,B1,C1中分别装满水。
(3)将A1,B1,C1中的水分别倒入A, B, C中,直到每瓶内土壤不能再吸收为止。观察A1,B1,C1中剩下的水,填写“表2.4土壤通气性比较”的报告。
(4)将挖了同样大小洞的A, B, C瓶盖中垫入一定量的棉花,将瓶盖还原,盖紧。
(5)将A, B, C倒置在A2, B2, C2中,观察水的流速、流量,并填写“表2.5土壤含水量比较”的报告。
学生活动2:根据表2.4和表2.5对猜想进行验证
活动过程 :自我分析和小结——猜想验证——交流分享
小结:(1) 砂土的通气性最好,黏土的通气性最差;黏土的含水量最多,砂土的含水量最少;壤土的通气性和含水量都居中。
(2)壤土对大多数植物的种植是一种理想的土壤。
实践及应用:仙人掌可以种植于砂土,雪松可以种植于黏土的原因?
第四课时 土壤与植物 土壤中的动物
教学目标:
1. 了解不同性状的土壤对植物生长的影响。
2. 知道植物对土壤有保护作用,进而懂得植被保护的重要意义。
3. 了解土壤中的常见动物,认识这些常见动物与土壤的相互关系,进而加深动植物保护的意识。
教学过程:
课前活动:提前十天,在三个分别装有砂土、黏土、壤土的花盆中种植大蒜。
请兴趣小组的同学每天定时浇水并记录他们的生长情况。
新课过程:
学生活动一:探讨不同质地的土壤对植物生长的影响。
活动过程:
展示:将十天前分别在砂土,黏土,壤土中种植的大蒜展示出来,请大家对比观察。
汇报:请兴趣小组的同学将砂土,黏土,壤土中大蒜的生长情况向全班汇报。
讨论:同一种植物种植在不同质地的土壤中,生长情况一样么?
小结:不仅是大蒜,许多植物在不同质地的土壤中生长情况都不一样。
列表分析:三种质地土壤的性质。
三种质地土壤的性质
土壤类型研究项目 砂土 黏土 壤土
组成、结构及通气性 以砂粒为主,松散,透水通气,无粘结。 以黏粒为主,土质紧实,通气透水性差 砂性、黏性适中,通气透水性能较好,黏而不实,松而不散
土温变化 快 慢 介于砂土、黏土之间
保水保肥能力 保水、保肥性差 能力强,前期肥力不易发挥,后期肥力充足 养分充足,各肥力因素容易调节
利用 耕作阻力小;植物根系容易伸展,适合种植花生、薯类等农作物 耕作阻力大,根系不易伸展,适合种植水稻等农作物 适种性广,在农业上是理想的种植土壤
学生活动二:探讨植物对土壤的作用
活动过程:分组讨论——举例及交流——小结
小结:植物对土壤的形成,对土壤的保护都有十分重要的贡献。
注意:这一部分内容要紧密联系我国水土流失、土壤荒漠化、土壤污染的现状来加强认识。
学生活动三:探究土壤中的动物
活动过程:分组取样——样品分析——交流合作——小结
小结:土壤中生活着多种生物,它们的活动对土壤产生各种影响
课外活动:具体研究某一种土壤动物
活动过程:人员分组——设计实验——实施实验——实验记录——实验报告——交流及共享
【课后反思】
【教学资料参考】
1.土壤的形成
土壤的形成依赖于五大自然成土因素,詹尼(美国,Jenny)(1941)提出了如下土壤发生的数学表达式:
S=f(cl,o,r,p,t,……)
式中:S为土壤的形成,五大自然成土因素是气候(cl)、生物有机体(o)、地形(p)、母质(r)与时间(t)。岩石及其风化产物是形成土壤的基质;气候是直接的水、热和空气条件;地形可使气候因素重新分配;生物有机体通过生长繁育、新陈代谢进行着物质的合成与分解,一方面丰富土壤的基质,另一方面以有机物方式累积化学能;时间是一切作用过程的累积因素。这五大因子共同作用,缺一不可。森林土壤的发生除决定于以上成土因素外,还具有三种特有的成土因素,即森林凋落物、林木根系和依赖于现有森林的特有的森林生物。
岩石在物理风化作用下不断崩解,颗粒由大到小,由粗变细。在此过程中,还产生了一些溶于水的矿物质及营养元素。这些物质被降水不断淋洗,并随地表径流从高处流向低处,经过河流最终流到海洋。它们与流入海洋的岩石和泥沙等产生浓缩、沉淀、堆积、胶结和硬化作用,形成沉积岩。在地壳上升运动中,沉积岩由海洋底部上升形成大陆。岩石暴露于地表之后,又重新进行风化和淋溶,重复地进行着这种过程。植物营养物质由大陆流到海洋,海洋变为大陆后,又由新的大陆流向新的海洋。这种循环过程称为植物营养物质的地质大循环。
风化形成的母质,具有松散性、多孔性、透气性和保水性等特点,并为植物生长提供了水分、空气、养分等条件。一些需要养分较少的低等植物开始生活在原始幼年土上,通过吸收矿质养分、水分和获取其他生活物质和条件,来建造自身的有机体。这样使地质大循环过程中的一些可溶性养分得到保存。当这些植物死亡后,经微生物的分解作用,有机残体中的营养物质又变为无机物质,一部分又重新进入地质大循环,另一部分可被植物重新吸收利用。植物及其他生物的反复吸收利用和累积营养物质的过程,称为营养物质的生物小循环。
土壤形成过程就是建立在地质大循环和生物小循环的基础上。在这对矛盾的相互作用、不断发展的过程中,土壤肥力得到了发展。
土壤形成的各种过程,可以四种基本方式表达:向土壤添加物质,如向土壤中加入森林有机质;失去物质,侵蚀和淋洗,是土壤产生损失的两种过程;迁移作用,如粘粒被移向下部;转化作用,如土壤矿物经风化转化为粘土矿物等。这样,最终通过层次分化形成了土壤剖面。
2. 森林土壤的构造
土壤是一个具有三维空间的物体,具有深度和宽度,并分布在地球的表面。观察和研究土壤主要借助于土壤剖面(soil profile)。土壤剖面是从地表向下挖掘直至母质的一段垂直切面。切面上常常可观察到1个或多个呈水平状分布的条带或层次,这些层次称为土层(horizon)或发生层。典型的森林土壤剖面可划分为O、A、B、C四个层次
O层 森林土壤枯落物层。根据分解程度不同可分为三个亚层。
L 分解较少的枯枝落叶层
F 半分解的枯枝落叶层
H 分解强烈的枯枝落叶层,已失去其原有植物组织形态
A1层 腐殖质层
B层 淀积层
C层 母质层
土壤形态是土壤的外部特征。在土壤形成以后,各层的差异主要反映在形态特征上。主要的森林土壤形态特征有颜色、质地、结构、湿度、紧实度、孔隙度、新生体、侵入体、根系含量、石砾含量、动物孔穴等。在野外,通过对土壤剖面形态特征的观察,可判断出土壤的一些重要性质。
3. 森林土壤的功能
森林土壤是森林生物生活的主要场所,它既可以供应和调节土壤水、养分、气、热等生活条件和环境,又可以通过吸附、固定和转化功能对污染物质起到净化作用。这些功能主要由土体、土层、土壤结构和土粒成分的功能实现的。
土体是支撑植物的场所和养育植物的基体。由于其界面接触环境和程度不同,以及土体内物质的淀积、溶解等影响,使其在垂直方向上发生性质分异,并向水平方向延伸,从而形成土层。土壤表层是直接接受外界环境的窗口,向表土以下的层次逐层传导外界输入的物质和能量(包括污染物质和能量)。传入的层次越深,土壤的缓冲能量越大。土层的传导力,主要是指对养分、水分、空气和热量的传输力。
土壤结构是指土壤颗粒的空间排列方式及稳定程度。土壤结构体以其个体内部的小孔隙和个体之间的大孔隙来发挥调控水、气的作用。具有良好的团粒结构的森林土壤表层,能均衡地调节土壤的水、气、热状况,使土壤保持良好的通透性。
土壤养分的释放和蓄存及土壤结构的形成,是土壤颗粒的成分及其功能的体现。土粒成分包括土壤中的矿物质、有机质。矿物质是矿物岩石的风化产物,包括岩石碎屑、原生矿物及次生矿物等。矿物质是土壤的骨架物质,可以起到支撑植物的作用;并以其复杂的粒级组合为土壤创造良好的孔隙状况,此外还可以提供多种矿质营养元素。土壤有机质来源于一切进入土壤的有机残体,其分解和合成作用,是土壤中养分释放和合成的关键环节。它同时可以和矿物质结合形成良好的结构。有机质经合成形成的腐殖质,也是土壤胶体的重要成分。
土壤胶体是土壤中<2μm的土壤微粒,包括粘土矿物、土壤腐殖质及一些氧化物。由于具有表面能和带电,可以使土粒团聚形成结构,并吸附养分和水分。与微生物和酶结合可形成载体,参与多种物理和生物化学作用。
综上所述,土粒形成了土壤结构,土壤结构决定着土层的性质,土层组成了土体。土体从总体上决定自身的外部边界和内部容量。土层在垂直方向上沟通物质和能量的传导。土壤结构调节着土层内部的水、肥、气、热状况。土粒则行使着物质合成与分解、养分及水分的吸收、转化和释放功能。土粒、土壤结构、土层和土体四者,组成了土壤肥力的功能体系。
4.森林环境中的土壤动物
土壤动物的活动性基本上与食性和运动有关。一类动物为食肉型或以其他动物为食,如细菌和某些原生动物被另一些原生动物捕食;螨是其他节肢动物的食物;蚯蚓是鼹鼠和肉食性蜗牛的精美食物。另一类动物以活的植物或死的植物作为食物源,如一些线虫是某些植物根部的寄生虫;林褥中的一些腐食动物能消耗被微生物破碎过的物质。此外,还有一些动物以食用真菌、细菌和藻类为生。森林土壤中的动物和植物种群的活

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