23.水的三态变化

《水的三态变化》

【教材简析】

本课教材主要从液态、固态、气态三个方面讲解了水的变化，通过实验来帮助讲解了水之间的变化过程和三态之间的关系。

【教学目标】

1．尊重证据，能够综合分析数据；能用温度计测量水结冰时的温度，知道水的冰点。

2．愿意合作交流，懂得交流与讨论可以引发新的问题。

3．知道外界温度发生变化时，水会通过吸热或放热改变存在形态，意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。

【教学重点】蒸发、沸腾、凝结知识，温度计的使用，表的使用。

【教学难点】意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。

【教学过程】

一、引出探究活动主题

1．学生展示交流课前搜集不同状态水的图片。

2．教师播放课件：流动的小溪、融化的冰山、弥漫的大雾、飞舞的雪花、悬挂的冰凌、卷舒的白云、飘洒的雨丝等动态的美丽画面。

水在自然界中有冰、水、水蒸气三种形态，它们之间是怎样转化的呢？我们来一起探究“水的三态变化”。

教师揭示课题：水的三态变化

【设计意图】通过学生的搜集，培养了学生观察生活、搜集资料的能力；教师的视频资料为学生提供了一个生动的情境，让学生真切感受到自然界中水的各种存在形态，进一步激发他们对自然界中不同状态水的观察兴趣，增加学生的信息量。

二、进行“水的三态变化”探究实验活动

1．引导学生根据已有生活经验说一说冰、水、水蒸气之间的转化。

【设计意图】通过蒸发、沸腾、凝结的学习及日常生活经验，学生初步了解水会慢慢变成水蒸气，水蒸气可以凝结成水；水能结成冰，冰会化为水等。

2．探究水的冰点。

（1）提出问题：水在什么情况下开始结冰呢？

（2）猜想：常温下，水结冰时的温度可能是多少呢？

（学生简单汇报，教师记下学生猜想的温度。）

猜测是科学发现的前奏，你们已经迈出了精彩的一步。到底谁的猜想正确呢，我们还是通过实验验证吧！

（3）动手探究。

①讨论组装实验装置：请各小组仔细观察你们的实验材料，铁架台、插有温度计的橡皮塞、装有冰块的烧杯、试管、一杯凉开水，小组讨论怎样组装你们的实验装置？

学生汇报，教师指导学生正确组装实验装置，如图1（实验器材四人一组）：先往试管中装少量凉开水，盖上插有温度计的橡皮塞（温度计的下端不触及试管底部和试管壁），用铁架台固定装有凉开水并插着温度计的试管，再把试管正放在装着冰块的烧杯中。（为使实验效果明显，凉开水杂质要少，所用冰块为冰箱冷冻得到的-20℃左右的食盐水或在冰块中混入1/3的食盐。）

图1

②学生实验观察，做好科学记录。

同学们仔细观察，把你们观察到的现象和发现填写在记录单上。

探究冰点实验记录单

时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 ……

温度（℃）

试管内水的形

态

等，适时进行课堂评价，如：你是一个很优秀的记录员，不仅把观察的内容都详细地记录下来，而且还写得非常端正、清晰；你真有毅力，能坚持研究这么久；老师发现第四小组在实验过程中有商有量，讨论特别积极；科学家总不忘在研究后整理好材料，看，这一组就做到了，而且做得很好……

（4）合作交流。

同学们都已经完成了实验，并且做好了各自的实验记录，哪个小组愿意把你们的实验成果与大家分享？

（学生汇报探究结果）

学生在实验过程中可能会有很多发现：温度计示数会有一段时间保持不变，试管中的水慢慢都结成了冰……教师要善于鼓励学生勇敢谈出自己的发现，验证实验前的猜想，引导学生尊重证据，综合分析数据，形成结论。

同学们，通过大家的实验探究，我们知道了：通常状态下，水结冰时的温度是0℃，水结冰时的温度就是水的冰点。当试管里的水在0℃时，呈现的状态是冰水混合物。

3．探究冰与水蒸气之间的相互转化。

我们知道了水在0℃以下就会结冰，可是寒冷的冬天，放在室外的湿衣服结了冰也会慢慢变干。衣服里的水经历了哪些形态的变化呢？

在探究“结冰的衣服变干”的问题时，要首先明确“水有什么变化”“衣服上的冰变成了什么”两个问题。引导学生结合已学习的蒸发内容和日常生活经验，对衣服上的冰的变化过程、结果进行猜想。观察教师补充的关于“结冰的衣服在阳光下慢慢变干”的视频资料，讨论、交流分析，让学生尝试用状态变化图、语言描述或箭头图示等表述衣服里的水经历的状态变化，引导学生交流水的状态相互转化的特点。

同学们通过我们的观察发现：寒冷的冬天，我们的湿衣服里的水首先会结成冰，衣服上的冰有一部分会慢慢变成水，然后水变成水蒸气分散到空气中；也有一部分冰会直接变成水蒸气。

【设计意图】教师梳理提升学生已有的零碎认知信息，整合形成完整的系统认知。】

4. 探究影响水的三态变化的因素。

通过学习探究，我们知道了冰、水、水蒸气之间能够相互转化，影响水的三态变化的因素是什么呢？

我们结合蒸发、凝结等所需条件，联系生活经验分析一下：

（1）阳光下，冰雪融化时，为什么感觉比下雪时要冷？

夏天游泳上岸后，为什么也会觉得冷？

引导学生分析：冰雪遇到太阳光的热会融化成水或水蒸气，夏天游泳过后身上的水遇到周围的热空气会蒸发，变化过程中都会吸收外界的热量，所以人会感觉到冷。得出：冰受热融化、水受热蒸发都会吸收热量。

（2）天冷时，农场主给果树喷水防冻。

沐浴后，浴室墙壁、镜子表面会产生水雾。

引导学生分析：天冷给果树喷水，水在冷天结冰的过程中会释放热量，果树可以获得其中一部分热量，避免冻伤；浴室墙壁、镜子表面的水雾，是由于空气中的水蒸气遇到温度较低的墙壁和玻璃时，释放热量凝结成小水珠所致。得出：水受冷结冰，水蒸气受冷变成水都会释放热量。

师生综合分析交流，得出科学结论：当水的外界温度发生变化时，水会吸收热量或放出热量，从一种状态转变成另一种状态。明确知道：影响水的三态变化的因素是水所处的外界温度的变化，导致水吸收热量或放出热量，呈现水的状态的变化，如图2所示：

图2