科学实验教案 水结冰了

《水结冰了》教案

【教学目标】

科学概念：

1、当环境温度低于0℃，水的温度下降到0℃时，水开始结冰，从液体状态变成了固体状态。

2、水在结冰过程中，要向周围放出热量。

过程与方法：

1、观察、记录冰的特征，并比较冰和水的相同与不同。

2、观察水结冰过程中的温度及其他变化。

情感、态度、价值观：

1、乐于在实验观察活动中保持认真、细致的态度。

2、初次感受、体现物质状态的变化。

【教学重点】观察冰的特点和水结冰过程中的温度变化

【教学难点】水为什么会结成冰

【教学准备】小组：观察用冰块及盛放冰块的浅盘，保温杯1只、冰块1杯、试管1支、8

毫升纯净水（或自来水）、水温计1支。

【教学过程】

一、冰的观察

1、师：同学们一定见过冰吧，能说一说冰是什么样子的吗？

2、师：每个小组桌上放着冰，这是老师昨天把水在冰箱的冷冻槽中，今天取出来的一些冰，今天我们就来观察一下冰是怎么样的和水为什么结成冰了。

板书：水结冰了

3、师：接下来我们就来认真的观察冰，及时把冰的特点记录在维恩图中，同时要注意手小心被冰冻坏。

4、学生观察后汇报交流。（预设：冰是没有颜色的、没有气味的、透明的、比较硬、很光滑、温度低、易融化、冰块会浮在水上面、水结冰后占据了更大的空间等。）

5、水是我们上学期所探究过的，它的特点肯定还记得，我们把水和冰做一个比较，及时把结果记录在维恩图中。

6、学生比较后汇报。（预设：水是没有颜色的、没有气味的、透明的、会流动的、没有固定形状的液体等；水和冰的共同点：都是没有颜色的、没有气味的、透明的）

7、师：大家一起来看一下这个维恩图，水和冰的相同点和不同点都展现在这里，水是液体，那么冰呢？

（学生发表意见，并请他们阐述原因。）

通过争论得出结论：（1）冰是固体，因为冰具有固体的特点。

（2）水结成冰以后，形态发生了改变，从液体变成固体。

（设计意图：此环节通过观察让学生初步了解冰的特征。水可以变成冰，通过比较渗透由液态水可以变成固态冰的物理变化。）

二、水在什么温度时结冰

1、师：我们知道了把冰放在冰箱冷冻槽内里水会结冰，但水到底是在什么温度的时候会结冰呢？我们一起来探究一下吧。

2、指导学生阅读书P49，然后请学生讲讲这个实验应该怎么做？

（预设：（1）在细而短的试管里加入大约8毫升左右的纯净水，用温度计测量并记录试管里水的温度。（2）拿一只塑料杯（为了保温在外面包裹一块干毛巾），在杯内装满碎冰，把试管插入碎冰中。用温度计观试管里的水温的变化。（3）在碎冰里加入很多食盐（加盐可制造更低的温度），保持几分钟持续观测试管里的水温。（4）如果观察到试管里的水开始结冰时，读出温度计的示数。）

3、师：清楚怎么做了吗？请组长来领器材，同时注意轻声交流，仔细观察。

学生实验，教师巡视。

4、汇报交流观察到的现象。师：现在你能回答水在什么温度时会结冰了吗？是什么使水的状态发生了变化？

（设计意图：此环节可能需要比较长的时间，学生在动手操作的过程中可能由于种种原因不能很快结冰，教师要引导学生找出原因，比如水不纯、水量太多、试管尽量细短、加入的盐不够等。边“思”变“行”，变“行”边“思”，从而得出温度的变化导致了水结冰。）

5、师：能解释冰箱里的水为什么会结冰了吗？

（预设：冰箱中的低温使水向周围放热，温度降低，降到0℃时，使水的状态发生了变化，结成了固态的冰。）

三、拓展。

1、师：通过这节课的学习，你有什么收获吗？

2、师：现在知道为什么冬天有时候河里会结冰了吗？回家也自己去做一块冰。

课后练习：

一、精彩补白。

1、水和冰比较水是（），冰是（）。

2、水在（）温度时可以结冰。

3、作“水在什么温度时结冰”实验时，在普通塑料杯外包裹一块毛巾，是为了起到（）作用；在碎冰里加入较多的食盐是为了制造（）。

二、明辨是非。

1、水一遇冷就会结冰。（）

2、水是无色透明的，冰是白色的。（）

3、冰块是由水变成的，所以是液体。（）

4、利用水和结成的冰可以保存食物、药品等。（）

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盐之所以能融化冰,是因为在结晶的冰结构表面覆盖着薄薄的一层盐溶液.而任何物质溶解于水中时它都能使水的冰点(零摄氏度)降低.随着温度的降低,液体中分子移动的速度会逐渐减慢.随着温度的降低,液体中分子移动的速度会逐渐减慢,分子之间的距离也会越来越靠近.最后,当速度减慢到分子之间的作用力胜过由分子运动所产生的能量时,分子便堆积起来形成固体,于是水就变成了冰.我们把发生这一现象时的温度叫做冰点. 如果添加盐,冰中水分子的结构就会被破坏.正如美国一位科学家所指出“水分子之间的引力受到盐的干扰,其固态的形成就受到了阻碍.”由于盐分子挡了路,水分子便难以聚扰形成冰.

冰与盐试验中的乐趣

为了更好的理解冰与盐的相关知识，我专门作了一个“冰块上加食盐与不加盐对比”的实验，并查阅有关资料，整个过程有趣好玩，收获多多，感慨万千。

一、准备：两个小塑料杯；食盐；一只勺；一支温度计；适量的水。

二、实验过程：

1、把两个小塑料杯均装满水放进冰箱里，待完全结冰后取出；

2、把食盐其中一个塑料杯中的冰块上面；

3、观察两个塑料杯中冰块的不同变化。

观察结果记录如下：

开始状态：普通冰块冰块高大约2.5厘米；表面温度0度。撒了食盐的冰块冰块高大约2.5厘米；表面温度0度。

10分钟后：普通冰块冰块高大约2厘米；表面温度几乎没有变化；水面高大约 0.5厘米。撒了食盐的冰块冰块高大约1.5厘米；表面温度下降至零下3度；水面高大约1厘米。

40分钟后：普通冰块冰块高大约1.3厘米；表面温度几乎没有变化；水面高大约 1.2厘米。撒了食盐的冰块冰块全部融化；表面温度下降至零下8度；水面高大约2.5 厘米。

三、实验结论。

撒了盐的冰块比普通的冰块不仅融化速度明显加快，而且表面温度大幅度降低。

这样的结论使我很开心，冰淇淋中加盐的道理我终于明白了；很多食品通过加盐保鲜的道理，我也总算明白了。

同时，我在互联网上查寻相关资料时，让我高兴地看到，“冰盐融化过程的吸热包括冰融化吸热和盐溶解吸热这两种作用。起初，冰吸热在0摄氏度下融化，融化水在冰表面形成一层水膜；接着，盐溶解于水，变成盐水膜，由于溶解要吸收溶解热，造成盐水膜的温度降低；继而，在较低的温度下冰进一步融化……这样的过程一直进行到冰的全部融化，与盐形成均匀的盐水溶液。冰盐冷却能到达的低温程度与盐的种类和混合物中盐与水的比例有关。”

这次试验，让我很受启发，不仅使我完成了一次有趣的作业，而且使我在一定程度上理解了大自然中冰与盐的科学知识，是一次很有收获的课外学习活动。

冰盐混合物是一种有效的起寒剂。当盐掺在碎冰里，盐就会在冰中溶解而发生吸热作用，使冰的温度降低。冰盐混合在一起，在同一时间内会发生两种作用：一种是会大大加快冰的溶化速度，而冰溶化时又要吸收大量的热；另一种是盐的溶解也要吸收溶解热。因此，在短时间能吸收大量的热，从而使冰盐混合物温度迅速下降，它比单纯冰的温度要低得多。冰盐混合物的温度高低，是依据冰中掺入盐的百分数而决定的，如用盐量为冰的 29％时，最低温度可达-21℃。

可以做一个实验，准备如下实验器材：一些碎冰、一包盐、一只深色搪瓷杯、一只小试管和一支温度计。首先，将碎冰倒入搪瓷杯，同时迅速倒进一些盐，稍稍搅拌，冰块和盐的比例约 3：1。然后，在小试管中倒入约五分之一的水，插入“冰盐水”混合物中，同时插入温度计。仔细观察，不一会儿搪瓷杯外壁将外界空气中的水蒸气凝固成“霜”，尽管不是很明显，但也可以看见。随着时间的推移，搪瓷杯外壁的霜越来越厚。三五分钟后，将试管拿出来一看，会发现试管里的水已经结冰，而温度计上的读数可以达到-10℃左右。