2.水的蒸发凝结
【教材简析】
在前面的学习中,学生已经了解了温度的变化会引起水的物态变化。本课重点聚焦水的蒸发和凝结两种物态变化。学生通过实验验证温度高低对水蒸发速度的影响;其次进行“在玻璃杯中加入冰块或者冰块和食盐,观察玻璃杯外壁出现水珠的情况”的实验,发现空气中的水蒸气遇冷会凝结;再链接到自然界中更多的有关水的蒸发和凝结现象。以此引导学生关注水的蒸发和凝结与温度变化以及热量变化的联系。
【学情分析】
大部分五年级的学生都知道水会蒸发,水蒸气会凝结。学生在三年级的学习中也已经观察了水变成水蒸气的过程,但是学生并不理解水的蒸发和水蒸气凝结成水过程中的热量变化。在本节课的学习中,学生将设计实验,开展水的蒸发和水蒸气凝结的探究活动,理解水的蒸发和水蒸气凝结成水过程中的吸热与放热现象,并进一步发现日常生活中水的蒸发和水蒸气凝结成水的实例。
【教学目标】
科学观念:通过观察水蒸发和水蒸气的凝结现象,知道水在吸收(放出)一定热量后,发生形态变化,认识到水的蒸发和水蒸气的凝结与温度变化的关系。
科学思维:通过分析实验现象,归纳水的蒸发和水蒸气的凝结与温度变化的关系。
探究实践:能制订比较完整的实验计划,开展水蒸发快慢与温度高低关系的探究活动,会设计实验,开展水蒸气的凝结的探究活动。
态度责任:对水蒸发和水蒸气的凝结现象表现出探究兴趣;能以实验现象为依据作出独立判断,能与同学分享观点。
【教学重难点】
重点:设计实验,开展水蒸发和水蒸气凝结的探究活动。
五年级下册科学教案难点:理解水蒸发和水蒸气凝结过程中的吸热与放热现象。
【教学准备】
教师:教学课件
学生:烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、电子温度计、清水、滴管、
电子秤、护目镜、湿布、干布、冰块、食盐,记录单。
【教学过程】
一、聚焦:激发兴趣、揭示课题(预设5分钟)
材料准备:课件,生活中的水蒸发和水蒸气凝结现象的图片
1.出示图片:生活中的水蒸发和水蒸气凝结现象。
提问:生活中,你见过这些现象吗?它们是怎么回事?
2.学生回答后,总结、交流对水蒸发、水蒸气凝结的认识。
3.讲述:那么水蒸发、水蒸气凝结与什么有关?今天我们一起来探究。揭示课题:水的蒸发和凝结(板书)
【设计意图】通过呈现生活场景,让学生回忆水蒸发和水蒸气凝结的现象,说一说它们是怎么回事,进一步唤起学生前概念,引导学生思考水蒸发、水蒸气凝结的原因是什么。
二、探索和研讨:水蒸发和水蒸气凝结与温度变化的关系(预设30分钟)
材料准备:烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、温度计、清水、滴管、电子秤、护目镜、湿布、
干布、冰块、食盐,记录单
1.活动一:探究水蒸发快慢与温度高低的关系。(预设14分钟)
(1)聚焦问题:水的蒸发与什么有关?
(预设:水的蒸发与温度有关。)
(2)小组讨论:推测水温高低与水蒸发快慢的关系。
(3)引导学生思考:如何设计水蒸发的快慢与温度关系的实验?
(4)小组讨论实验步骤,制订实验计划。
(5)出示实验器材,师生确定实验步骤:
①称量两杯水(杯+水)的质量,保持起始质量一致。
②将一杯水加热至约50℃,另一杯水加热至约80℃。
③放置3分钟后,称量两杯水(杯+水)的质量。
④记录并对比实验结果。
(4)学生分小组利用加热装置、烧杯、水和温度计等开展实验探究。
(5)全班研讨:我们观察到相同时间内,两只烧杯中的水减少得一样多吗?说明了水蒸发的快慢与温度有怎样的关系?
(6)师生交流并小结:水蒸发的快慢与温度有关系。温度越高,水蒸发得
越快;温度越低,水蒸发得越慢。
(7)提问:上节课我们学习了水沸腾后变成水蒸气,这节课我们观察了水蒸发变成水蒸气,你能说说水的沸腾和蒸发有什么相同点吗?
(8)师生小结:水沸腾和蒸发的过程中都在吸收热量,水从液态变成了气态。
2.活动二:观察水蒸气的凝结现象。(预设14分钟)
(1)课件出示实验材料,提问:怎样才能看到水蒸气凝结现象。
(2)简单交流后,介绍观察水蒸气凝结现象的实验步骤:
①1号烧杯加入冰块,2号烧杯加入冰块和食盐,擦去外壁水珠。
②将烧杯静置,观察外壁。
③记录烧杯内外温度计的读数。
④观察和记录。
(3)学生分组实验,教师巡回指导学生的操作。
(4)全班研讨:
①通过比较烧杯内外温度计的示数,你觉得水蒸气凝结需要什么条件?
②加食盐前后,我们观察到烧杯内的温度是怎样变化的?水的凝结现象是怎样的?
(5)师生小结:水蒸气遇冷,释放热量,凝结成水。温度越低,凝结速度越快。
3.活动三:寻生活中水的蒸发和凝结现象。(预设2分钟)
举例:我们还能举出生活中哪些水的蒸发和凝结现象?
【设计意图】本课两个主要探究活动要求学生完成实验设计,通过实验探究进行精确测量和细致观察,用显著的数据对比和严密的逻辑推理来进行研讨交流,并进一步发现日常生活中水的蒸发和水蒸气凝结成水的实例。
三、拓展:观察更多有关水的物态变化的自然现象
材料准备:课件,生活中有关水的各种自然现象
1.课件出示图片:自然界中水的形态多种多样,常见的有云、雾、雨、露、霜、雪等,说说它们是怎样形成的。
2.提问:这些现象与水的蒸发和水蒸气的凝结有关吗?
3.师生交流。
【设计意图:学生在三年级的学习中已经接触过这些自然现象,经过本单元一、二课的学习后,引导学生进行拓展交流,希望学生对自然界中水具有多种多样的形态,云、雾、雨、露、霜、雪的形成原因能有更进一步的理解。】
五、板书设计
记录单1:水蒸发快慢与温度高低的关系记录表
我们经过测量发现相同时间内,烧杯一中水减少了_________克,烧杯二中水减少了_________克。
记录单2:水蒸气凝结过程观察记录表
思考:1.通过比较烧杯内外温度计的示数,你觉得水蒸气凝结需要什么条件?
2.加食盐前后,我们观察到烧杯内的温度是怎样变化的?水的凝结现象是怎样的?
【疑难解答】
1.学生在设计探究“水的蒸发快慢与温度高低的关系”的实验时,往往最先想到的是观察在温度不同的环境中,两个相同容器中水位的变化。但是本课实验时最适用的还是利用电子秤比较水的质量的变化,课堂该怎么引导?
首先,教师需要根据学生的前概念做好下水实验。在学生提出该设计想法后,把下水实验播放给学生看。学生马上能够明确肉眼观察无法明确地感知到其中水位的变化。教师随即追问:可能烧杯中的水量减少是极少的,肉眼无法感知,但是我们可以借助更加精密的仪器进行测量,你想到了什么好方法?这样既肯定了学生的想法,同时也促发学生对实验的可操作性的思考,进一步设计出更加完整且更适合课堂探究的实验方法。
2.水蒸气的凝结实验现象不明显,怎么办?
首先,我们要观察装入烧杯的冰块是不是足够碎小。大块的冰块不仅不适合烧杯内温度的测量,而且与食盐的相对接触面积也较小,导致温度的差距并不大。这是可能引起水蒸气凝结现象不明显的原因之一。其二,执教本节课时所选择的天气状况最好是气温较高的。本人曾在气温较低时执教过本课,发现水蒸气的凝结速度较慢,凝结现象不明显。其三,因为烧杯、冰块以及凝结的小水珠都是透明的,这导致了观察上的“不明显”,我们可以在烧杯内壁贴上一张有颜或者有文字的纸,通过观察内部贴纸的“清晰度”来感知水蒸气的凝结现象。