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探究水的沸騰
探究水的沸騰 河南省新野市 劉海濤 李慶東
【教材分析】
“探究水的沸騰”選自人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》八年級上冊。
【教學(xué)流程】
一、聯(lián)系生活實(shí)際,引入新課
師:同學(xué)們,沸騰是流體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。我們每天都要吃飯、喝茶,對司空見慣的水的沸騰,大家是否注意到有什么特征?水沸騰后,繼續(xù)加熱水溫會(huì)──
學(xué)生相互議論:“水沸騰時(shí),有大量白氣�！薄八序v時(shí),水面翻騰作響。繼續(xù)加熱,水溫繼續(xù)上升唄�！薄安�,有資料介紹,繼續(xù)加熱水溫保持不變。”“為什么?”
一聯(lián)系到自己的生活經(jīng)驗(yàn),大家都打開了話匣子,老師還沒說完,就各抒己見,討論熱烈。有直觀現(xiàn)象,有猜想,有資料中找出的答案,有質(zhì)疑。
(從生活走向物理,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望和參與動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。)
師:很好,同學(xué)們注意觀察身邊的現(xiàn)象,具有一定的觀察能力,并且敢于質(zhì)疑有關(guān)資料上介紹的現(xiàn)象。那么,水沸騰時(shí)為什么有大量白氣?繼續(xù)加熱,水溫究竟是否變化?為什么?請同學(xué)們討論,通過怎樣的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行觀察研究呢?(板書:探究水的沸騰。)
二、分組實(shí)驗(yàn)探究
1.制定計(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
生A:用煤爐加熱水壺中的水,沸騰時(shí)觀察、研究現(xiàn)象。
生B:用酒精燈加熱燒杯中的水,觀察、研究水的沸騰現(xiàn)象。
生C:煤爐加熱鋼精鍋中的水,沸騰時(shí)觀察現(xiàn)象,用溫度計(jì)測水溫。
生D:酒精燈加熱燒杯中適量的水,用溫度計(jì)測水溫,沸騰時(shí)觀察研究現(xiàn)象。
(學(xué)生踴躍回答)
師:以上幾位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,都可以觀察到部分或全部的沸騰現(xiàn)象,為了保證在課堂上有限的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),建議同學(xué)們采用學(xué)生D的方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。
(培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案的能力)
2.分工明確,人人參與
師:實(shí)驗(yàn)臺上準(zhǔn)備了學(xué)生D方案的器材,大家先不要?jiǎng)邮�。各小組成員要分工具體、責(zé)任到人。裝水、加熱、測量溫度、觀察現(xiàn)象、記錄、交流發(fā)言等要明確。分工完畢的小組,組長到黑板上寫出組號,再開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為20分鐘。完成實(shí)驗(yàn)的小組里負(fù)責(zé)交流發(fā)言的同學(xué),在本組號后面簡要寫出觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中要注意酒精燈、溫度計(jì)的使用方法(幻燈片投影)。
(明確分工,使人人參與,有條不紊,既保證實(shí)驗(yàn)探究順利進(jìn)行,又培養(yǎng)了學(xué)生相互合作、交流學(xué)習(xí)的意識。)
3.分組實(shí)驗(yàn)
全班學(xué)生分為20個(gè)小組,按照教師的建議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
教師檢查落實(shí)了10個(gè)小組的分工情況,指導(dǎo)了5個(gè)小組的實(shí)驗(yàn),并對其他小組進(jìn)行巡視。
為了提高實(shí)驗(yàn)效率,有的小組采用250mL的小燒杯,有的燒杯中倒入適量的水,使水面稍高于溫度計(jì)液泡,有的采用溫水加熱,有的在燒杯口蓋上一塊硬紙板。學(xué)生們真是開動(dòng)了腦筋!
(學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是主導(dǎo),是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、合作者。)
15分鐘后,第二組在黑板上寫道:水沸騰時(shí),大量氣泡上升、變大,到水面破裂、劇烈汽化。
第六組寫道:沸騰前加熱、升溫,沸騰時(shí)加熱,溫度保持98°C不變(并附圖說明)。
第一組寫道:同六組,沸騰吸熱,加熱溫度不變。
部分小組寫道:同一組、六組或同二組。
部分小組寫道:同一、六組。
20分鐘實(shí)驗(yàn)時(shí)間到,還有兩組仍在進(jìn)行。
4.匯報(bào)交流
師:時(shí)間到。絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)組已經(jīng)結(jié)束,建議沒有完成的兩組也聽一聽完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)的交流匯報(bào),再繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)。
各組代表交流發(fā)言,第六組展示了繪制的圖。
(培養(yǎng)學(xué)生交流合作、分析論證的能力)
師:根據(jù)剛才的交流匯報(bào)結(jié)果可以看出,大家在實(shí)驗(yàn)中觀察到水沸騰時(shí)的特征是:水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象。這時(shí),大量氣泡上升、變大,到水面破裂,里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中。在沸騰過程中,雖然繼續(xù)對水加熱,但只能使水不斷地變成水蒸氣,它的溫度都保持不變。第六組繪制的圖象非常形象直觀。
水沸騰時(shí)的溫度叫水的沸點(diǎn)。不同液體的沸點(diǎn)不同,大家看(用幻燈片給出)幾種液體的沸點(diǎn)表。請找出水、亞麻仁油、液態(tài)氧三種液體的沸點(diǎn),并思考為什么油條是黃色的,而水餃煮不黃?為什么自然界氧以氣態(tài)存在?
生E:油的沸點(diǎn)比水高,所以水餃不黃,油條黃。
生F:液態(tài)氧沸點(diǎn)是-183°C,所以自然界常溫下氧以氣態(tài)存在。
生G:水的沸點(diǎn)是100°C。我們測量為98°C,表上的數(shù)值應(yīng)修改。
師:很好!E、F兩同學(xué)用沸點(diǎn)知識解釋了生活和自然界的兩個(gè)現(xiàn)象,G同學(xué)根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對沸點(diǎn)表提出了質(zhì)疑,精神可嘉。請同學(xué)們注意沸點(diǎn)表所注的條件:在101kPa下。我們今天實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓可能不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以數(shù)據(jù)不同,有關(guān)大氣壓知識我們將在以后的章節(jié)學(xué)習(xí)。
(培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識與生活相結(jié)合的應(yīng)用能力和質(zhì)疑精神)
5.實(shí)驗(yàn)評估
師:現(xiàn)在我們還回到本次實(shí)驗(yàn)中,請大家?guī)椭^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)小組查找分析一下原因。
生H:可能是實(shí)驗(yàn)用水溫度低。
生I:可能是沒利用酒精燈外焰加熱燒杯中的水。
生J:可能是燒杯中被加熱的水過多。
繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的第三組組長發(fā)言:“謝謝同學(xué)們,我們組開始時(shí)確實(shí)忽略了用酒精燈外焰加熱燒杯,后來發(fā)覺,進(jìn)行了調(diào)整,現(xiàn)在水已沸騰,看到了和同學(xué)們說的一樣的現(xiàn)象�！�
另一個(gè)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的第十六組組長說:“我們早已發(fā)現(xiàn)同學(xué)們說的各種現(xiàn)象。我們在研究資料上看到,水沸騰時(shí),迅速提起水壺,短時(shí)間內(nèi)壺底是涼的。通過剛才實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)水沸騰時(shí),迅速移去酒精燈,燒杯底6秒內(nèi)是涼的……”
“涼的?”“真的?”“為什么?”……
超出教師的意料,師生都感到驚奇,反響強(qiáng)烈。同學(xué)們議論紛紛,有的急著要嘗試。
師:大家不要著急,請十六組組長把話講完。
第十六組組長:“當(dāng)時(shí)我們還百思不解,經(jīng)同學(xué)們剛才的交流,我們明白了!剛移去酒精燈時(shí),杯內(nèi)水仍在沸騰,沸騰吸熱吸去杯底的熱,所以……
教師帶頭鼓起掌來。
(師生交往,互動(dòng)互惠,一起分享新知,促進(jìn)學(xué)習(xí)。)
三、總結(jié)
師:很好,十六組同學(xué)有著驚奇的發(fā)現(xiàn),解釋也非常好。大家應(yīng)向十六組同學(xué)學(xué)習(xí),課后找機(jī)會(huì)嘗試,老師提醒大家注意兩點(diǎn):一要勇敢;二要注意安全。
(引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行探索活動(dòng),培養(yǎng)
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學(xué)生勇敢精神,同時(shí)強(qiáng)化安全意識教育。)
師:馬上就要下課了,時(shí)間不允許我們現(xiàn)在嘗試,請同學(xué)們整理器材,然后各小組把實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象、結(jié)果或圖表寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在班上討論和交流。課后完成“想想做做”──紙鍋燒水,并交流其中的道理。
(培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)后整理器材的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力、交流合作能力。)
【課后反思】
在這節(jié)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課中,我真正體驗(yàn)到,新課程強(qiáng)調(diào)的教學(xué)是教與學(xué)的交往、互動(dòng),師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充。在這個(gè)過程中教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗(yàn)和知識,交流彼此的情感、體驗(yàn)與觀念,豐富教學(xué)內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),從而達(dá)到共識、共享、共進(jìn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長和共同發(fā)展。近三十年的教學(xué)生涯里,在這一內(nèi)容的教學(xué)中,從未涉及到十六組同學(xué)提出、驗(yàn)證并圓滿解釋的這一問題,真是后生可畏,教師也大開眼界!當(dāng)學(xué)生的興趣和積極性得到充分調(diào)動(dòng),充分體現(xiàn)了自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式時(shí),學(xué)生主體性的凸顯,個(gè)性的施展,創(chuàng)造性的解放,教師式學(xué)生和學(xué)生式教師的出現(xiàn)絕非偶然。另外,作為教師,不斷學(xué)習(xí),更新知識,實(shí)在是十分必要。
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