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1、1 1 第 3 课水的沸腾、教材分析 本节课是在学生认识了水蒸发现象后，继续指导学生认识水汽化的另一种方 式一沸腾。沸腾是我们生活中常见的一种现象，三年级的学生都有一定的感性 认识。比如水的温度会升高，水烧开后会翻腾，水烧开后能够听见声音等，但是 缺乏对整个沸腾过程的科学认知。本节课学生的主要活动就是“烧开水”，学生烧开水的过程中，经历预测结 果、设计实验、实验观察、记录信息、解释讨论、建构概念的全过程，在这个过 程中教师既要帮助学生获得许多关于沸腾现象的直接认识，又要使学生体会到原 来“司空见惯”的沸腾现象中隐藏着很多我们未必“熟知”的科学知识，培养学 生对事物敏锐的观察力。烧开水活动中，最
2、重要的是指导学生观察和记录水沸腾 过程中出现的相关现象，测量水沸腾过程中水温的变化数据，然后基于这些事实 建构沸腾的概念，让学生由感性到理性、由现象到本质地真正认识沸腾的本质。本节课教学难点是多变量的实验观察、实验记录和数据分析，需要教师引导 各小组做好分工合作安排，设计好实验记录表单，做好控制实验安全的预案。二、教学目标 1-科学知识 知道水沸腾的基本特征：水加热到 100 C会不停地翻腾起来，同时水会迅速 而剧烈地变成水蒸气。2.科学探究 能在观察的基础上全面、准确地描述水沸腾时的现象。能用比较科学的词汇、符号、统计图表记录水沸腾过程中观察到的现象和测 量的数据。能基于证据分析水沸腾时的现
3、象产生的条件。3.科学态度 能分工协作，进行多人合作的探究学习。湘科版 1 1 实事求是，勇于修正与完善自己的发现和观点。三、教学准备 分组材料：铁架台、酒精灯、烧瓶架、石棉网、烧杯、水、温度计等 四、教学建议 课时安排建议：1 课时 教学导入 本节课教师可以从生活中烧开水这一常见现象引入，组织学生根据已有的经 验对“水烧开过程中的变化”进行充分交流，深入了解学生已有的经验和想法，教师应对学生的可能预测（在烧开水的过程中，水的温度、水量的多少、水由静 止到翻滚、冒气泡等方面会发生变化）进行适时的梳理、筛选。建议用思维导图 的方式在黑板上进行整理和呈现。让学生的前概念与本节课真实的观察记录有一
4、个充分的比较，有利于学生概念的转变和建构。活动 1 烧开水 1-本活动可以按如下程序组织：“讨论实验及记录方法-小组成员分工-分 组进行实验、观察和记录-分析现象和数据，思考现象与水温的关联-初步建立 沸腾的概念”。活动的重点是搜集、整理和分析实验记录。2.教师要在课前提前预做一遍实验，以便确定好烧杯内水量的多少，水从加 热到烧开大致需要多少时间，根据加热烧开的总时间确定每次隔多长时间测量一 次温度，以及其他需要学生注意的地方。烧开水的活动有一定的危险性，所以一 定要向学生交待安全操作方面的问题。安装实验器材时，教师可先示范，再让各 小组的学生模仿教师的范例进行组装，也可以由教师在课前将实验器
5、材安装好。为便于观察，同时防止烫伤手，建议用铁架台悬吊温度计后放入烧杯内（不要手 持温度计去测量）。实验过程中，还要交待酒精灯的使用要求，提醒学生手不要触 摸正在加热和已加热的烧杯。3.由于烧开水的过程中，涉及观察现象、定量测量、按时间顺序前后对比观 察记录等，为了让学生能有序地展开整个观察实验活动，教师在实验前组织学生 从“观察和测量什么”“怎样观察和测量”“怎样记录”等方面引导学生讨论好观 察、实验、记录方法和内容，特别是记录水量变化情况时，应指导学1 1 生在加热前 和停止加热后在烧杯外壁标记试管内水面的位置。最后组织学生明确好分工，确 定谁观察水的变化，谁观察温度计读数，谁计时，谁记录
6、，等等，让实验做到有 目的和有序。4.在研讨的环节，由于观察的现象和数据比较多，为了有序地讨论，教师可 以建立一个思考和讨论的框架，分别从产生气泡、水翻腾、水温变化、水位变化 等内容去描述烧开水过程中观察到的现象。研讨中注意以下几点：当讨论气泡 现象时，引导学生分析气泡是从烧杯内什么地方出现的。然后让学生分析水中的 气泡是由什么变化出来的，使学生认识到水沸腾时逸出的气泡主要是水变成的水 蒸气。描述水温变化数据时，要引导学生不仅仅汇报温度数据，更重要的是描 述水温变化的过程，组织学生寻找烧杯中水的温度和水的不同现象之间存在的关 系和规律，总结得出：水沸腾前，水的温度不断升高；水沸腾后，继续给试管
7、加 热，水的温度不变。讨论水位变化现象时，要引导学生分析和推测烧杯内水位 下降的原因，让学生认识到沸腾过程水减少了，是水变成水蒸气跑到空气中去了。5.在得出结论环节，教师应充分整理学生在烧开水过程中描述的各种现象,之后重点引导学生思考：这些现象是在什么条件下产生的？最后综合学生描述的 现象及现象产生的原因，建构“沸腾”的概念，即将水加热到一定温度（通常是 100。0,水中会产生大量气泡，水会不停地翻腾起来，水迅速而剧烈地变成水蒸 气跑到空气中，这种现象叫做沸腾。由于水的沸点受水的纯净程度、大气压等因 素影响，即使用最标准的温度计测量，沸点也不一定是 100 C,更何况学生使用 的实验温度计大多
8、质量不佳，有一定的误差是正常。因此，关于测量的沸点和标 准状态下纯净水的沸点不一致，建议教师可以向学生作适当说明。沸腾时，学生 看到烧杯上方冒着的“白气”往往误认为是水蒸气，教师可以引导性地解释：不 是水蒸气，是和云、雾类似的液态小水滴。水蒸气是气体，肉眼看不到。烧水时 水汽化为水蒸气，在上升过程中水蒸气遇冷碰到空气中的灰尘凝结成为液态小水 珠，飘浮在空中，看到白雾。五、课程资源 1.沸腾 1 1 沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化 的现象。当液体沸腾时，在其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予 的压强相等，气泡才有可能长大并上升，所以，沸点也就是液体的
9、饱和蒸汽压等 于外界压强时的温度。液体的沸点跟外部压强有关。当液体所受的压强增大时，它的沸点升高；压强减小时，沸点降低。例如，蒸汽锅炉里的蒸汽压强，有几十 个大气压，锅炉里的水的沸点可在 200 以上。又如，在高山上煮饭，水易沸腾,但饭不易熟。这是由于大气压随地势的升高而降低，水的沸点也随高度的升高而 逐渐下降（在海拔 1900 米处，大气压约为 79800 Pa,水的沸点是 93.5）,沸点 低的一般先汽化，而沸点高的一般较难汽化。各种液体沸腾时都有确定的温度叫沸点。在相同的大气压下，不同种类液体 的沸点亦不相同。这是因为饱和气压和液体种类有关。不同液体的沸点不同。即 使同一液体，它的沸点也
10、要随外界的气压而变：大气压强越高，液体沸点越高，反之就越低。一个标准大气压下水的沸点为 100 C,这是最为常见的。在一定的 外界压强下，沸腾只能在某一特定温度（沸点）并持续加热下进行。液体在沸腾 时，温度保持不变，仍然吸热。这时的饱和气压跟外部压强相等。液体所受外部 压强增大时，它的沸点升高；反之则降低。不同液体在相同的压强下的沸点是不 同的。这与液体的饱和蒸气压有关。若当前温度下饱和蒸气压与外界相同，液体 即沸腾，而液体的饱和蒸气压与液体的温度存在正相关关系。沸腾的条件：达 到沸点。能继续从外界吸热。液体中若含有杂质，则对液体的沸点亦有影响。液体中含有溶质后它的沸点 要比纯净的液体高，这是
11、由于存在溶质后，液体分子之间的引力增加了，液体不 易汽化，饱和气压也较小。要使饱和气压与大气压相同，必须提高沸点。2.蒸发和沸腾的区别 蒸发和沸腾，它们都是液体汽化的方式，即都属于汽化现象，液体在蒸发和 沸腾的过程中，都需要吸收热量。但是也有很大的区别：1 1(1)蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象(忽略-273.15 C,因为-273.15 弋为绝对零度，这时，分子停止运动)，而沸腾是液体在一定温度(沸 点)下，继续加热才能发生的汽化现象。(2)蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象，而沸腾是在液体表面和内 部同时发生的剧烈的汽化现象。(3)蒸发时液体温度会下降，而沸腾时液体温度保持不变(在液体表面气体 压强不改变的前提下)。(4)影响蒸发速度的因素是：液体的表面积，液体的温度，液体表面附近的 空气流速；影响沸点的因素是：液体表面上的气压，液体的纯净程度。影响沸腾 速度的因素：液体体积和原先的温度。(5)沸腾时有大量气泡产生，而蒸发时无气泡产生。(6)蒸发的微观本质为：由于分子的热运动，使液体表面的分子离开液体,进入空气中。(7)蒸发在任何温度都会进行，只是温度越高越快，反之越慢。而沸腾必须 温度达到沸点，且继续吸热。