12.熱脹冷縮 【教材簡析】本課圍繞物體受冷和受熱的變化設計了三個活動“讓癟的乒乓球鼓起來”“液體也會熱脹冷縮嗎”“觀察銅球體積受冷受熱時的變化”，通過實驗探究氣體、液體和固體受冷或受熱后體積會發(fā)生什么變化，歸納得出物體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。應用與拓展“熱脹冷縮在生活中有哪些應用”，運用物體熱脹冷縮的性質(zhì)解釋生活中的一些現(xiàn)象，從中感受到科學與生活的密切聯(lián)系。【學情分析】熱脹冷縮是一種普通的物體現(xiàn)象，幾乎到處可見，生活中熱脹冷縮的現(xiàn)象會引起學生的興趣。學生對于生活中的一些熱脹冷縮的現(xiàn)象有了初步的感知，但還不能用科學準確的語言去解釋這些現(xiàn)象。【教學目標】科學概念目標能歸納出物體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。科學探究目標1.能從生活現(xiàn)象中提出可探究的問題。2.能對探究的問題進行假設。3.能設計出體現(xiàn)氣體受熱后體積發(fā)生變化的實驗。4.能通過在實驗中進行觀察等獲取實驗的信息。5.能運用分析、歸納等方法分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。科學態(tài)度目標 1.能對物體受冷受熱后的體積變化產(chǎn)生興趣。2.樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多種方法設計證明氣體受冷受熱后體積變化的實驗。3.能采納他人的建議改進自己的方案，能與同學分工合作完成探究任務。科學、技術、社會與環(huán)境目標能運用物體熱脹冷縮的性質(zhì)解釋生活現(xiàn)象。【教學重難點】重點：通過觀察、分析、歸納得出氣體、液體、固體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。難點：按要求完成指定的實驗。【教學準備】教師準備：乒乓球、燒杯2個、冷水、熱水、氣球、錐形瓶、膠塞2個、細玻璃管2個、紅色墨水、酒精、柴油、銅球、鐵環(huán)、酒精燈、課件等。學生準備：科學學生活動手冊、筆。【教學過程】第一課時一、創(chuàng)設情境，提出問題引導: ( 出示超市貨架上的瓶裝飲料、醋、醬油等圖片。)同學們，來觀察一下這些瓶子里面的液體有什么相同點。學生思考后進行回答。提問:商店出售的瓶裝液體商品一般情況下為什么不裝滿?二、探究發(fā)現(xiàn)，形成新知1.探究液體受冷受熱后體積的變化。(1)掌握方法。播放:液體熱脹冷縮的實驗方法的視頻和課件。提示學生關注實驗分為幾步，要注意什么事項。學生觀看后回答問題。出示實驗方法:A.向三個錐形瓶中分別倒入滴有紅墨水的冷水、柴油和酒精。B.在瓶口蓋上帶有細吸管的塞子。C.將三個錐形瓶依次放入熱水中，觀察各個液面的變化。再放入冷水中，觀察各個液面的變化。(教師畫出關鍵詞，讓學生利用關鍵詞進行記憶。)出示注意事項:A.實驗中注意安全，玻璃儀器要輕拿輕放，小心被熱水燙傷!B.小組要明確分工，認真觀察和記錄。(2)實驗觀察。根據(jù)實驗方法，小組合作進行實驗，將實驗現(xiàn)象記錄到科學學生活動手冊第14頁中。教師要巡視指導。(3)分析現(xiàn)象。匯報實驗結(jié)果。(教師引導學生可以按照“我是怎么做的?觀察到什么現(xiàn)象?”的方式進行匯報，要求其他學生認真傾聽，并對其進行補充、修改和評價。)(4)得出結(jié)論。提問:實驗現(xiàn)象說明了什么?總結(jié):液體受熱體積膨脹，受冷體積收縮。2.探究固體受冷受熱后體積的變化。(1)提出問題。液體受熱體積變大，受冷體積縮小。固體有沒有這樣的性質(zhì)呢?(2)掌握方法。播放:關于體現(xiàn)固體熱脹冷縮性質(zhì)的實驗方法的視頻或課件。出示實驗方法:A.準備一個銅球和一個鐵環(huán)，銅球剛好能從鐵環(huán)中穿過。用酒精燈加熱銅球，使其均勻受熱。B.將加熱一定時間后的銅球放在鐵環(huán)上面，觀察現(xiàn)象。C.把銅球放入冷水中，一段時間后，再用銅球去穿鐵環(huán)，觀察現(xiàn)象。出示注意事項:A.使用酒精燈時要注意安全。B.小組實驗要分工合作,做好實驗記錄。(3)實驗并觀察。根據(jù)實驗方案，結(jié)合實驗步驟，小組合作進行實驗，將實驗現(xiàn)象記錄到科學學生活動手冊第14頁中。教師在學生實驗過程中巡視指導。(4)得出結(jié)論。交流:指定小組匯報實驗結(jié)果。提問:觀察到的實驗現(xiàn)象說明了什么?結(jié)論:通過分析可以得出，銅球受熱時，體積膨脹;銅球遇冷時,體積收縮。銅球具有熱脹冷縮的性質(zhì)。三、實踐運用，解釋現(xiàn)象出示:瓶裝飲料和鐵軌接縫的圖片。引導:請你用固體、液體的熱脹冷縮的性質(zhì)來解釋生活中觀察到的現(xiàn)象。學生交流，解釋現(xiàn)象。第二課時一、提出問題引導:老師這有一個癟的乒乓球，你能想辦法讓它鼓起來嗎? ( 放在熱水中。)提問:癟乒乓球放在熱水中為什么會鼓起來呢?二、做出假設假設:引導學生進行猜想。(可能有兩種情況，一種認為癟乒乓球鼓起來是乒乓球殼受熱膨脹的結(jié)果，如果出現(xiàn)這種情況，建議用扎孔的乒乓球進行反證;另一種是認為乒乓球里面的氣體受熱膨脹引起的，出現(xiàn)這種情況時就進入下一個設計實驗的環(huán)節(jié)。)三、設計實驗(1)提問:你還有什么方法能夠觀察到氣體受熱或受冷后的體積變化嗎?(2)講解設計思路。引導:空氣不同于固體和液體，它是看不見摸不著的，能否借助證明液體熱脹冷縮性質(zhì)的實驗模型來探究空氣是否有熱脹冷縮的性質(zhì)呢?比較兩個實驗有什么不同。課件出示體現(xiàn)液體熱脹冷縮的實驗裝置和一個沒有液體的該實驗裝置圖。(引導學生比較出兩個實驗的不同點:一個容器中是液體，另一個容器中是空氣，液體體積的變化可以直接觀察到，而空氣體積的變化不能直接觀察到。)你有幾種方法能夠觀察到氣體體積受熱或受冷后的變化呢?學生以小組為單位進行實驗設計，并記錄下來。(3)交流評價。指定小組匯報方案。( 提示其他學生注意傾聽，根據(jù)小組匯報的實驗方案進行有針對性的評價和補充，學生補充不到位的，教師進行補充。)(4)教師小結(jié)，形成統(tǒng)一的實驗方案。把氣球套在燒瓶口上。把套有氣球的燒瓶放在熱水中，觀察氣球有什么變化。再把燒瓶放入冷水中，觀察氣球有什么變化。(5)出示注意事項。實驗中要注意安全，玻璃儀器要輕拿輕放。小組實驗時要分工合作，做好實驗記錄。四、實驗觀察根據(jù)實驗方案，結(jié)合實驗步驟，小組合作進行實驗，將實驗現(xiàn)象記錄到科學學生活動手冊第14頁中。教師在學生實驗過程中巡視指導。五、得出結(jié)論(1)組織學生匯報自己的實驗現(xiàn)象并全班交流。(2)歸納出實驗結(jié)論:氣體變熱后體積變大，氣體變冷時體積縮小。氣體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。(3)歸納總結(jié):通過實驗知道液體、固體、氣體都有熱脹冷縮的性質(zhì)。液體、固體、氣體都屬于物體，由此我們可以歸納出:物體有熱脹冷縮的性質(zhì)。六、運用知識引導:讓我們利用所學知識解釋下列現(xiàn)象。課件出示:夏天輪胎充氣、溫度計、建筑物和路面留有伸縮縫的圖片。指定學生回答，其他學生給予補充與評價。(常用的溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，溫度計里面有一根細管，底端是一個玻璃泡，在管和玻璃泡中有適量的水銀或彩色酒精。當玻璃泡受冷或受熱時，里面的液體會發(fā)生熱脹冷縮,管內(nèi)的液柱高度就會隨之改變，從液面指示的刻度就能讀出溫度示數(shù)。)引導:通過兩節(jié)課的學習，我們知道了固體、液體、氣體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)，課下同學們開動腦筋，利用物體熱脹冷縮的性質(zhì)進行一項小發(fā)明，比一比誰的發(fā)明最有創(chuàng)意。【板書設計】12.熱脹冷縮氣體受熱體積膨脹，受冷體積收縮液體受熱體積膨脹，受冷體積收縮銅球受熱時，體積膨脹；銅球遇冷時，體積收縮氣體、液體、固體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)