空气的热胀冷缩 教学设计

【教学目标】

科学概念：

1、气体受热以后体积会膨胀，受冷以后体积会缩小。

2、热胀冷缩现象与物体内部微粒的运动有关。

过程与方法：

1、设计并实验观察空气的热胀冷缩现象。

2、用文字或图画进行描述和交流。

3、尝试用“模型”解释现象。

情感、态度、价值观：

对热现象产生更浓的探究兴趣。

【教学重点】用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。

【教学难点】观察空气体积变化的方法设计、用“模型”解释热胀冷缩现象。

【教学准备】烧杯、常温水、冰水、热水、锥形瓶，气球、红墨水等。

【教学过程】

   一、导入：

1、谈话：上节课，我们通过研究椎形瓶里的液体，发现了液体有什么性质？（板书：热胀冷缩）谁能用自己的话来说一说，什么是液体的热胀冷缩？

2、（出示锥形瓶）现在是谁占据了这个锥形瓶的空间？（板书：空气）空气是气体，空气受热体积会膨胀，受冷体积会缩小吗？（学生回答）下面我们就一起来探究这个问题。

二、探究空气是否具有热胀冷缩的空气：

1、师：我们能不能设计一个新的实验装置，来研究锥形瓶内的空气是否热胀冷缩呢？在设计实验装置的时候要注意这两个问题：

（1）用锥形瓶来收集空气，需要把收集到的空气密封吗？为什么？

（2）怎样才能清楚地看出瓶内空气体积的变化呢？

学生讨论怎样设计实验装置。

3、师：在今天的课堂上,你认为用哪种实验装置最合适？最方便？

4、提问：如何让收集到的空气受热、受冷呢？

5、课件出示实验器材，提示：从热水中取出锥形瓶后放入常温水冷却两秒，再放入冰水，防止骤冷骤热引起锥形瓶爆裂。

6、讲述实验注意事项。

7、学生实验。

8、学生上台汇报。

9、提问：从刚才的实验现象中得出什么结论？

10、游戏：肥皂膜受冷受热。

    11、提问：观察到什么现象？

12、空气能热胀冷缩，水也具有热胀冷缩的性质，我们把两者对比一下，看看有什么不同？

三、模拟实验探究热胀冷缩的原因

1、师：温度变化了，水和空气的体积都会发生变化，而空气的体积变化比水要明显的多，为什么呢？我们继续来研究。

2、（音频：空气分子）学生上台来模拟空气分子，空气分子们都比较安静地排好队了。温度升高了，空气分子们开始做跳跃运动。降温了，空气分子们抱成一团。从这个模拟实验中，你知道空气为什么会热胀冷缩了吗？

3、（音频：水分子）同学来模拟水分子。水分子和水分子之间的吸引力比空气分子要大很多，相当于小朋友们双手都拉在一起，受热后水分子运动加快了，向外跑。他们之间的距离怎样？能拉大很多么？受冷后水分子安静地紧缩在一起，他们之间的距离怎么样？

4、现在你明白了为什么水的热胀冷缩没有空气那么明显么？

5、科学家们研究发现：常见的物体都是由微粒组成的，而微粒总在那里不断运动着。物体的热胀冷缩和微粒的运动有关，当物体吸热升温后，微粒加快了运动，微粒之间的距离增大，物体就膨胀了，当物体受冷后，微粒运动减慢，微粒之间的距离缩小，物体就收缩了。

四、拓展延伸

今天我们研究的是空气的热胀冷缩。其实利用空气热胀冷缩的性质可以解决很多生活中的问题。

1、乒乓球被踩扁了，怎么办？（学生上台试）为什么能这么做?

2、夏天的自行车车胎不能把气打得太足，为什么？

3、平底烧瓶的底部有一些水，用橡胶塞固定，上面插入一根玻璃管，将这个烧瓶放入热水中，会出现什么现象呢？为什么这个喷泉喷的这么高呢？用今天所学的知识，你能解释么？

4、小组讨论：怎样使喷泉喷的更高？