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”選自人教版義務教育課程標準實驗教科書《物理》八年級上冊。
    【教學流程】
    一、聯(lián)系生活實際,引入新課
    師:同學們,沸騰是流體內(nèi)部和表面同時發(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──
    學生相互議論:“水沸騰時,有大量白氣�！薄八�沸騰時,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,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)學生的學習愿望和參與動機,引導學生進行猜想。)
    師:很好,同學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?請同學們討論,通過怎樣的實驗來進行觀察研究呢?(板書:探究水的沸騰。)
    二、分組實驗探究
    1.制定計劃,設計實驗
    生A:用煤爐加熱水壺中的水,沸騰時觀察、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,沸騰時觀察現(xiàn)象,用溫度計測水溫。
    生D:酒精燈加熱燒杯中適量的水,用溫度計測水溫,沸騰時觀察研究現(xiàn)象。
    (學生踴躍回答)
    師:以上幾位同學設計的實驗方案,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間內(nèi)完成任務,建議同學們采用學生D的方案進行探究實驗。
    (培養(yǎng)學生設計探究實驗方案的能力)
    2.分工明確,人人參與
    師:實驗臺上準備了學生D方案的器材,大家先不要動手。各小組成員要分工具體、責任到人。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,再開始實驗。實驗時間為20分鐘。完成實驗的小組里負責交流發(fā)言的同學,在本組號后面簡要寫出觀察現(xiàn)象。實驗中要注意酒精燈、溫度計的使用方法(幻燈片投影)。
    (明確分工,使人人參與,有條不紊,既保證實驗探究順利進行,又培養(yǎng)了學生相互合作、交流學習的意識。)
    3.分組實驗
    全班學生分為20個小組,按照教師的建議進行實驗操作。
    教師檢查落實了10個小組的分工情況,指導了5個小組的實驗,并對其他小組進行巡視。
    為了提高實驗效率,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液泡,有的采用溫水加熱,有的在燒杯口蓋上一塊硬紙板。學生們真是開動了腦筋!
    (學生是學習的主體,教師是主導,是學生學習活動的組織者、合作者。)
    15分鐘后,第二組在黑板上寫道:水沸騰時,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分鐘實驗時間到,還有兩組仍在進行。
    4.匯報交流
    師:時間到。絕大多數(shù)實驗組已經(jīng)結(jié)束,建議沒有完成的兩組也聽一聽完成實驗的同學的交流匯報,再繼續(xù)完成實驗。
    各組代表交流發(fā)言,第六組展示了繪制的圖。
    (培養(yǎng)學生交流合作、分析論證的能力)
    師:根據(jù)剛才的交流匯報結(jié)果可以看出,大家在實驗中觀察到水沸騰時的特征是:水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象。這時,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。
    水沸騰時的溫度叫水的沸點。不同液體的沸點不同,大家看(用幻燈片給出)幾種液體的沸點表。請找出水、亞麻仁油、液態(tài)氧三種液體的沸點,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:油的沸點比水高,所以水餃不黃,油條黃。
    生F:液態(tài)氧沸點是-183°C,所以自然界常溫下氧以氣態(tài)存在。
    生G:水的沸點是100°C。我們測量為98°C,表上的數(shù)值應修改。
    師:很好!E、F兩同學用沸點知識解釋了生活和自然界的兩個現(xiàn)象,G同學根據(jù)我們的實驗結(jié)果對沸點表提出了質(zhì)疑,精神可嘉。請同學們注意沸點表所注的條件:在101kPa下。我們今天實驗時大氣壓可能不是標準大氣壓,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)學習。
    (培養(yǎng)學生將所學知識與生活相結(jié)合的應用能力和質(zhì)疑精神)
    5.實驗評估
    師:現(xiàn)在我們還回到本次實驗中,請大家?guī)椭�繼續(xù)進行實驗的兩個小組查找分析一下原因。
    生H:可能是實驗用水溫度低。
    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)實驗的第三組組長發(fā)言:“謝謝同學們,我們組開始時確實忽略了用酒精燈外焰加熱燒杯,后來發(fā)覺,進行了調(diào)整,現(xiàn)在水已沸騰,看到了和同學們說的一樣的現(xiàn)象�！�
    另一個繼續(xù)實驗的第十六組組長說:“我們早已發(fā)現(xiàn)同學們說的各種現(xiàn)象。我們在研究資料上看到,水沸騰時,迅速提起水壺,短時間內(nèi)壺底是涼的。通過剛才實驗證明,當水沸騰時,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,反響強烈。同學們議論紛紛,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:“當時我們還百思不解,經(jīng)同學們剛才的交流,我們明白了!剛移去酒精燈時,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,互動互惠,一起分享新知,促進學習。)
    三、總結(jié)
    師:很好,十六組同學有著驚奇的發(fā)現(xiàn),解釋也非常好。大家應向十六組同學學習,課后找機會嘗試,老師提醒大家注意兩點:一要勇敢;二要注意安全。
    (引導學生繼續(xù)進行探索活動,培養(yǎng)

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學生勇敢精神,同時強化安全意識教育。)
    師:馬上就要下課了,時間不允許我們現(xiàn)在嘗試,請同學們整理器材,然后各小組把實驗過程、現(xiàn)象、結(jié)果或圖表寫成實驗報告,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)學生實驗后整理器材的良好實驗習慣以及整理實驗報告能力、交流合作能力。)
    【課后反思】
    在這節(jié)科學探究實驗課中,我真正體驗到,新課程強調(diào)的教學是教與學的交往、互動,師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充。在這個過程中教師與學生分享彼此的思考、經(jīng)驗和知識,交流彼此的情感、體驗與觀念,豐富教學內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),從而達到共識、共享、共進,實現(xiàn)教學相長和共同發(fā)展。近三十年的教學生涯里,在這一內(nèi)容的教學中,從未涉及到十六組同學提出、驗證并圓滿解釋的這一問題,真是后生可畏,教師也大開眼界!當學生的興趣和積極性得到充分調(diào)動,充分體現(xiàn)了自主、合作、探究的學習方式時,學生主體性的凸顯,個性的施展,創(chuàng)造性的解放,教師式學生和學生式教師的出現(xiàn)絕非偶然。另外,作為教師,不斷學習,更新知識,實在是十分必要。

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