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【課堂無憂】新課標同步備課 四年級科學上冊（蘇教版）
4.水遇冷以后（教學教案）
核心素養
科學觀念：※通過觀察與描述，知道水遇冷以后形態會發生變化。
科學思維：※通過測量與分析，知道在一般情況下，當溫度降低到0℃時，水會結冰。
探究實踐：※知道水會從一種狀態轉變為另一種狀態，并能解釋生活中的一些現象。
態度責任：※了解凝結和凝固的條件。重點
※利用曲線圖，分析水結冰過程中溫度變化的規律。難點
教學內容
本課著重從遇冷這一條件下，揭示水蒸氣—水—冰轉化過程的特點，幫助學生建立凝結和凝固的概念，了解生活中的凝結與凝固現象。有了前一課的學習方法，學生對本課的學習會輕松一些。在學完本課后，教師要對水的三態變化及時進行梳理，做好歸納總結，幫助學生建立起完整的概念。本課教學內容分三個部分。
第一部分，幫助學生回憶什么時候見過露水，見到露水時的氣溫在一天中是高還是低。通過調動學生的生活經驗，聚焦凝結現象，然后做水蒸氣遇冷的實驗，觀察并描述水蒸氣遇冷以后的變化，通過討論玻璃棒上流下來的水滴是怎樣形成的，知道水蒸氣遇冷后從氣態變成液態，建立凝結的概念。
第二部分，研究水結冰前后溫度和體積的變化。通過分析溫度變化曲線圖，認識水結冰過程中溫度變化的規律：當溫度達到0℃時，水會結冰，在結冰的過程中溫度一直保持0℃不變；觀察實驗現象，發現水結冰后體積會膨脹。
第三部分，利用所學的知識解釋生活中的凝結和凝固現象。最后幫助學生做好歸納總結，知道水在自然界中以液態、氣態、固態三種狀態存在，當外界溫度發生變化且達到一定程度時，水會從一種狀態轉變為另一種狀態，從而得出冰、水和水蒸氣是同一種物質的不同狀態。
教學準備
教師材料：鐵架臺、酒精燈、溫度計、燒杯、鋁箔紙、玻璃棒、冰塊、試管、試管夾、秒表。
學生分組材料：實驗記錄單。
教學過程
活動一 研究有露水時的氣溫
你在什么時候見過露水？那時的氣溫在一天中是高還是低？
一般我們見到露水都是清晨時分，比如在植物的葉子或花瓣上，常常能發現晶瑩剔透的露水。這時太陽還沒有完全升起，氣溫在一天中比較低。
露水是指空氣中水蒸氣凝結在地上或物質上的液態水。傍晚或夜間無光照，地面或物質的表面逐漸冷卻，使貼近地表面的空氣也隨著降溫，空氣中水蒸氣含量過飽和時，在地面或物質的表面就會有水蒸氣凝結成的小水滴。如果此時的溫度在0℃以上，在地面或物質上會出現微小的水滴，稱為露（水）。如果溫度低于0℃ ，可能會出現冰露或霜。
設計意圖：
調動學生的生活經驗，了解露水形成的原因，并通過實驗，建立凝結的概念。
活動二 研究水蒸氣遇冷以后的變化
1.實驗過程。
探究問題：水蒸氣遇冷以后會有什么變化？
實驗材料：鋁箔紙、水、燒杯、酒精燈、玻璃棒、三腳架、石棉網。
實驗步驟：（1）在燒杯中加溫水，用鋁箔紙包住燒杯口，并在鋁箔紙上開個小洞。
（2）用酒精燈加熱燒杯中的水，直到水沸騰。
（3）在鋁箔紙洞口上方斜放一根溫度較低的玻璃棒，觀察發生的現象。
實驗現象：我們能觀察到有“白氣”從小洞冒出來，玻璃棒上有水滴流下來。
實驗結論：水加熱后會形成水蒸氣，而水蒸氣遇冷會凝結成小水滴。
2.從玻璃棒上流下來的水滴是怎樣形成的？
水加熱后，鋁箔紙洞口會出現很多水蒸氣，而玻璃棒的溫度比較低，水蒸氣遇冷會凝結成小水滴，從而附著在比較涼的玻璃棒上。
3.凝結。
水蒸氣遇冷以后從氣態變成液態，這種現象叫作凝結。溫度越低，凝結速度越快。
活動三 研究水結冰過程中的溫度和體積變化
1.觀察水結冰前后溫度和體積的變化。
探究問題：水結冰的過程中，溫度和體積是如何變化的？
實驗材料：試管、水、溫度計碎冰、鹽、燒杯、筆。
實驗步驟： （1）在試管中加少量水，插入溫度計，再記下水面的位置。
（2）把試管連同溫度計放到加了鹽的碎冰中（加鹽可以制造更低的溫度），每隔1分鐘記錄一次溫度，直到溫度降到-2℃時為止。
（3）觀察試管中冰面的位置與原來水面的位置有什么不同。
實驗現象：水結冰的過程中，溫度下降，體積變大。
實驗分析：通過實驗操作，我們能夠發現，在碎冰中加入鹽，能制造更低的溫度，所以試管中的水的溫度會隨著燒杯中碎冰溫度的下降而逐漸下降，一直到試管里的水結成冰。但在溫度達到0℃時，會持續一段時間，才能繼續變化，這是因為冰水共存狀態需要時間來改變，冰水混合物的溫度是0℃，只有當水完全結冰后，溫度才會繼續下降。
實驗結論：在一般情況下，當溫度降低到0℃時，水會結冰。水結冰時，體積會增大。
2.把下圖中的點連成線，即為水結冰前后的溫度變化曲線圖，分析并回答問題。
（1）水結冰時的溫度是0℃。
（2）水結冰的過程中，溫度的變化規律：水的溫度逐漸下降，從室溫快速下降到0℃ ，到0℃時會持續一段時間，在這段時間里，冰水共存，當水完全結冰后，溫度會繼續下降。
設計意圖：
繼續學習水的三態變化。通過觀察、記錄水結冰的過程，分析水結冰過程中的溫度變化規律，從而了解水遇冷后是如何從液態變成固態的。
活動四 用凝結或凝固原理解釋生活中的現象
1.盛冰的瓶子外壁有很多水珠。
盛冰的瓶子溫度比較低，瓶子周圍的空氣中有水蒸氣，而空氣中的水蒸氣遇冷就會凝結成水珠掛在瓶子外壁。
2.屋檐下掛滿冰凌。
屋檐下的冰凌是水凝固形成的。當室外環境溫度低于0℃時，水就會由液態變成固態。屋檐下的冰凌就是房頂的雪融化后，在流下或滴下的過程中凝固形成的。
3.缸里的水結冰后水缸裂開。
冬天室外溫度比較低，當達到0℃時，水會結冰，體積會膨脹。水缸里的水結冰后，體積膨脹，加上水缸的材料在寒冷的條件下比較脆，使得水缸被脹裂。
4.冬天進入室內，鏡片上出現小水珠。
冬天，眼鏡的鏡片在室外環境下，溫度比較低，當進入室內后，室內空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的鏡片時形成了水珠，出現了凝結現象。
5.瓶里的水結冰后塑料瓶鼓脹。
這種現象與水缸裂開類似。瓶里的水結冰后，體積會膨脹，體積變大的冰向外擠壓瓶身，瓶子會變得鼓脹。
6.冬天水管容易爆裂。
冬天室外溫度比較低，當達到0℃時，水管中的水凝固結冰時體積膨脹，容易撐破水管，所以冬天水管容易爆裂。
活動五 自然界中水的三態變化
在自然界中，水能以液態、氣態、固態三種狀態存在。當環境溫度發生變化且達到一定程度時，水會從一種狀態轉變為另一種狀態。
水、水蒸氣和冰的狀態不同，水是液態，水蒸氣是氣態，冰是固態，它們都是由水分子組成的，并且可以相互轉化，如水遇冷可以變冰，冰受熱可以變成水或水蒸氣，水蒸氣遇冷變成水或冰。
可以用下圖表示它們的轉化關系：
設計意圖：
通過對生活中的凝結和凝固現象進行分析，鞏固對凝結、凝固以及水的三態變化的理解。
活動手冊
課堂總結
本課通過水蒸氣遇冷實驗，知道水蒸氣凝結成水的條件是溫度降低；通過水結冰實驗，知道水結冰的條件是溫度降低到0℃。會做水結冰實驗，記錄并分析水結冰過程中溫度變化曲線圖，認識水結冰過程中溫度變化的規律：當溫度達到0℃時，水會結冰，在結冰的過程中溫度一直保持0℃不變；當水完全結冰后，溫度會繼續下降。
板書設計
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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