《探究汽化和液化的特点》教学设计

　　【教材分析】

 

　　一、内容及目标

 

　　通过讨论、探究汽化的两种方式蒸发和沸腾，知道影响蒸发快慢的因素以及蒸发吸热，探究水沸腾的特点，经历科学探究的过程。通过学习能够将生活中的有关现象与所学知识联系起来，解释有关现象。

 

　　二、重点

 

　　在已有生活经验的基础上，进一步了解蒸发现象。

 

　　观察水的沸腾现象，探究沸腾特点。

 

　　三、难点

 

　　探究水的沸腾规律。

 

　　四、教学指导思想

 

　　物理课程标准指出：通过实验探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来。

 

　　为了落实新课标的这一要求，在本节课的教学中注重以学生的学习兴趣为动力、以学生已有的经验或知识为基础、以科学方法与创新设计贯穿整节课的教学。

 

　　【教学过程】

 

　　一、物理魔术引入新课

 

　　老师表演物理魔术“不怕烧的手指”，将一块沾有水的纱布缠在自己的手指上，再滴上几滴酒精，然后，在一支筷子上也缠上纱布（不沾水）滴上几滴酒精，同时点燃，同学们惊奇的发现，筷子被烧成了灰烬，而老师的手指却安然无恙，这一现象强烈地激发了学生的求知欲望，他们会非常关注本节课所要研究的内容──探究汽化和液化的特点。

 

　　二、实践问题展开研究

 

　　为了让学生体会到学习物理是有用的，潜移默化地培养学生的环境保护意识，结合当地实际设计了这样一个问题：物理实践活动小组的同学为了研究运河的水质，需要将这杯水样中的水分变干，你能帮他们想想办法吗？借助你身边的器材能否完成？

 

　　学生讨论总结后会想到：提高液体温度、加大液体表面积、增大液体表面的空气的流动速度、加热使水沸腾等办法。在此基础上教师引导学生做进一步思考：这些方法有哪些相同之处和不同之处？通过比较发现，这些方法都是将液态的水变成了气态，从而建立汽化概念；这些方法使水汽化的剧烈程度上明显不同（凭学生的生活经验能够意识到），对比总结后初步建立蒸发和沸腾的概念，展开对蒸发和沸腾的进一步研究。

 

　　三、研究蒸发的特点

 

　　1．影响蒸发快慢的因素

 

　　根据对前面实践问题的讨论，学生非常容易总结出液体的温度、液体的表面积、液体表面的空气流动速度影响了蒸发的快慢，然后教师组织学生举例说明加快和减缓蒸发的实例，将所学知识与实际问题结合起来，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

 

　　2．影响蒸发快慢因素的微观解释

 

　　为什么以上因素会影响蒸发的速度呢？带着这个问题，结合教材活动一“什么情况裤子干的快”，运用分子动力论的知识解释这一现象。让学生在运用微观知识解释宏观现象时，体会到微观世界与宏观世界的和谐统一。

 

　　3．蒸发吸热

 

　　蒸发吸热是液体蒸发得以发生的一个重要条件，这一规律在生活中有广泛的应用，为了让学生尽快地发现这一规律，又能意识到它在生活中的应用，教师引导学生观察湿度计上两支温度计的示数，分析示数不同的原因，得出蒸发吸热的结论。进而结合前面所学知识，组织学生讨论解释老师的手“不怕烧的原因”，揭开魔术的谜底。

 

　　四、探究沸腾的特点

 

　　探究水沸腾的特点是本节教学的重点和难点，并且具有一定的危险性，所以实验前让学生明确实验目的，设计好实验方案尤为重要。

 

　　凭借学生的生活经验，他们对沸腾现象已经有了一些了解，比如沸腾时有气泡出现、温度是100℃、有大量水雾出现等等，但是他们的这些认识都是初浅的不确切的，如沸腾前有没有气泡，沸腾是气泡有没有变化、温度是否一定是100℃有没有变化等，并不能给出准确的说法。教师在了解到以上情况的基础上，明确研究的目的：一是探究水沸腾时气泡的特点，二是探究水沸腾时温度的变化情况。

 

　　如何才能较为准确的观察到水沸腾时的特点呢？当然是进行实验。实验是物理学研究问题获取规律的重要手段，教师结合实验的目的、器材、现象、记录、结论等几个重要环节布置实验任务，强调实验注意事项。这样既可以让学生明确做什么、怎么做，还可以培养学生良好的实验习惯，使他们认识到物理实验严谨性和严肃性。为了便于学生记录实验数据、发现实验规律，还给学生设计了《自主探究学习卡》（见附页），引导学生规范记录实验信息。

 

　　实验过程教师要特别提醒学生注意观察水沸腾前和沸腾时温度的变化、气泡产生的部位以及运动过程中大小的变化。

 

　　数据是实验中概括规律和特点的重要依据，所以，在对实验数据的分析中，教师应该特别注意教给学生分析实验数据的方法，在本节课中重点一道学生比较表格法和图象法处理数据的优缺点，表格法能够比较详实地记录实验数据，而图象法能够直观形象地反映出实验数据的变化规律。

 

　　五、比较建立概念

 

　　根据实验中发现的规律：沸腾时水中出现大量的气泡，并且温度保持不变。教师组织学生讨论后用自己的语言概括出沸腾的概念，“要达到一定温度，并在液体的内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。”然后，与蒸发现象相比较，概括出蒸发概念，“在任何温度下都能发生，并且只在液体表面进行的缓慢的汽化现象。”让学生逐步掌握比较建立物理概念的方法，同时也可以加深他们对两种汽化方式的理解。

 

　　六、实践作业

 

　　实践作业是激发学生强烈的求知欲望，全面培养学生科学素养的最有效途径，基于这种想法布置了这样一个实践作业：

 

　　同学们见过铝锅烧水、铁锅烧水，可是，你见过纸锅烧水吗？找一个纸盒或者用较厚的纸折一个纸盒，倒入一些水烧烧看。然后请你想一想：

 

　　1．纸锅会烧着吗？为什么？

 

　　2．比一比哪个小组水烧的最快？分析一下是什么原因影响了纸锅烧水的速度？

 

　　通过这样一个活动不仅可以巩固课上所学知识，还可以进一步掌握在课上学习的研究物理问题采用的科学方法。

 

　　本节课中的创新点

 

　　就本节课而言与以往相比在设计上有以下几个创新点：

 

　　1．教学思路

 

　　打破了教材中先给概念再进行研究的顺序，而是先借助学生已有的经验先初步建立蒸发和沸腾的概念，然后再经过探究、分析、比较，由学生自己建立起这两个概念。这一种调整符合学生由浅入深、由感性到理性的认知规律。

 

　　2．指导思想

 

　　比较法、实验法、控制变量、图象法等科学方法贯穿于整节科，在教学中教师适时点拨逐步渗透科学方法教育，有助于学生科学素养的提高。

 

　　3．器材改进

 

　　如图所示是对水的加热装置的改进，这一种装置既安全又便于学生操作。

 

 

　　将纱布缠在手指上点燃，大大提高了这个实验的刺激性，更容易激发出学生的求知欲望和好奇心。

 

　　利用Flash软件编辑的电子时钟，可以直接投影在屏幕上不仅省掉了学生操作秒表的麻烦增加了可见度，还节省了实验成本。

 

　　以上这些改进措施方便了教学，还在潜移默化地激励着学生大胆实践、勇于创新。也只有创新型的教师才有可能培养出具有创新精神的学生。

 

　　教学设计流程图

 

 

　　

 

　　附页   自主探究学习卡

 

　　班级        小组成员                       日期       

 

　　课题：探究水沸腾的特点

 

　　准备知识：你会判断水的沸腾状态吗？

 

 

实验信息记录表

 

 

　　结论：

 

　　请根据以上实验信息，写出沸腾的特点：

 

水沸腾时的温度—时间图像