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《探究——物质的比热容》
教材分析:
教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。 从学生角度看,学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
教学目标:
【知识与能力目标】
1.尝试用比热容解释简单的自然现象。
2.能根据比热容进行简单的热量计算。
3.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
【过程与方法目标】
1.通过探究,比较不同物质的吸热能力。
2.通过阅读“气候与污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一下“热岛效应”。
【情感态度价值观目标】
利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
教学重难点:
【教学重点】
理解比热容概念并能利用它解释有关现象。
【教学难点】
比热容的概念和热量的计算。
课前准备:
1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
3.实验器材:温度计、烧杯、热得快、铁架台、水、沙子、煤油、搅拌棒等。
教学过程:
一【抛锚】设置情境,引出问题
(大屏幕投影大海美丽的图片)
提问:美不美? 想不想去?
想象是无限的,“心有多大,舞台就有多大”,假如我们现在身临其境,在海边玩耍,赤着脚走在沙滩上会有什么感觉?(学生回答)走在海水中又是什么感觉?(学生回答)。
我也会有这样的感觉,那么为什么会觉得沙滩上烫脚而海水中却不怎么烫呢?(学生对这一问题进行简短的讨论)学习本节知识后你自然会明白。
二、【探锚】探究问题,分工合作
(一)科学探究物质的比热容
1.提出问题
同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?(学生回答)将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长?(学生回答)。
烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下。
(继续提问)对于不同的物质,例如,水、沙子、煤油,如果它们的质量相同,温度升高的度数也一样,它们吸收的热量是否相同?它们的吸热能力是否相同?
2.作出猜想
学生可能从生活中的经验进行多种猜想:
如:吸热能力不相同,夏天到海边洗澡时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;沙子的温度高,说明沙子的吸热本领大。
如:吸热能力相同,因为它们受同样的太阳光照射。
……
教师总结说明:吸收热量多少、或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小。怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢?请同学们参看桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验方案。
3.制定计划与设计实验
让学生分小组合作讨论并设计方案。
( 在学生讨论的过程中教师要加入学生的探究设计环节,倾听学生的思路,并适时加以点拨,培养学生的创新思维和创新意识。)
教师让学生进行实物投影展示设计方案,并让学生口头表述自己的设计思路。
学生可能设计的方案:
(1)用相同质量的水和沙子,加热相同时间,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的强弱。
(2)用相同质量的水和煤油,温度升高相同时,通过比较它们加热时间的长短来比较吸热能力强弱。
教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。并把实验中可能遇到的问题先提出来讨论,有助于实验的顺利完成。
(3)设置问题:
a.你会选择什么物质作为研究对象?应该用什么实验方法?
(选择水、干砂石既可满足“不同物质”,又可使探究对象更具普遍性,因此地球表面的主要组成物质是“水、土、砂”;在探究时采用“控制变量法”,使水、砂的质量相等,因为质量也是影响吸热的因素。)
b.怎样获得质量相同的水和沙子?
c.怎样测出它们的温度?
d. 教材上的实验装置能否很好的完成本次探究活动?本套装置有何缺陷?该如何改进?
(建议学生用“热得快”,能更好的控制不同物质在单位时间内吸收的热量相同。并且在给沙子加热时需要不断地搅拌,让沙子的各个部分均匀受热。)
e.怎样确定它们吸收的热量是否相同?
学生思考、讨论,并逐一回答,教师作正确引导,把学生的方法引向更合理的途径上。
4.进行实验与收集数据
表1 质量相同、加热时间相同时升高的温度/℃
水
沙子(煤油)
升高的温度/℃
表2 质量相同、升高相同的温度时加热的时间/S
水
沙子(煤油)
加热的时间/S
5.分析归纳
请同学们从这些数据中,总结出不同物质的吸热能力,谁的吸热能力强,谁
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