《气体和金属的热胀冷缩》教学设计
秦皇岛市昌黎县二街完全小学田小红
一、教材分析：
本教学内容是教科版《科学》五年级下册《热》单元第三课时《空气的热胀冷缩》和第四课时《金属热胀冷缩吗》两课时的内容。

在研究了液体的热胀冷缩之后，这节课让学生探究空气、铜和铁热胀冷缩的性质，从而对物体三态的热胀冷缩有一个整体的认识。

二、教学目标：
科学概念：
1、气体、固体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。

2、热胀冷缩现象与物体内部微粒的运动有关。

3、有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。

过程与方法：
1、设计简单易操作的实验活动，观察研究空气和金属热胀冷缩的现象。

2、正确使用酒精灯给物体加热。

3、对生活中的现象尝试用模拟实验加以解释。

情感态度价值观：
1、培养学生乐于探究、团结合作的探究精神，激发学生对热胀冷缩现象的探究兴趣。

2、初步意识到事物遵循普遍的变化发展规律，但也有特殊性。

三、教学重难点：
引导学生自行设计实验观察气体、金属固体体积的变化现象。

四、教学准备：
1、学生准备：带吸管的青霉素小瓶、红水、肥皂水、锥形瓶、气球、注射器、刨冰袋、胶带、滴管、烧杯、冷水、热水、冰水、固体热胀冷缩实验盒、酒精灯、钢丝条、刻度尺、作支架用的木块。

2、教师准备：热喷泉装置、热水、冷水、塑料袋、酒精灯、火柴、固体热胀冷缩演示器、瓶子吞蛋装置、多媒体资料。

五、教学过程：
（一）、激情导入，揭示课题
1、演示热喷泉实验。

2、提问：老师是根据什么性质做的热喷泉实验？
3、演示热喷泉对比实验。

4、提问：到底是什么受热膨胀出现了喷泉？
5、引出课题：通过上节课的研究，我们已经知道了液体有热胀冷缩的性质，气体和固体是不是也有这种性质呢？（板书课题）
（二）探究活动一：探究气体是否有热胀冷缩的性质
1、提问：空气是什么样的？搜集一些空气可以用什么方法？
2、学生使用塑料袋搜集空气。

3、讲解：为了便于观察空气的体积变化，一定要把容器里的空气密封起来。

4、提问：用什么方法可以把桌上各种容器里的空气密封起来？
5、介绍实验材料。

6、学生讨论实验方案：
7、学生实验探究，教师巡视指导。

8、汇报实验情况。

（学生把气球套在锥形瓶口上、用胶带把刨冰袋的开口封住，然后分别放入热水和冷水中。

用滴管吸一滴红水或肥皂水把吸管口封住，再把小瓶放入热水和冷水中观察水滴或肥皂泡的变化。

将注射器吸入空气，放入热水中会看到从出口冒出气泡。

用小手握住小瓶或滴管将吸管插入水中，也会看到有气泡冒出.。

）
9、小结：空气受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小。

10、提问：谁能说一说，热喷泉实验是怎么回事？
11、提问：温度变了，水和空气的体积都会发生变化，这是怎么回事？当我们紧挨着站在教室中间，和每个人都起劲地在教室里跳跃时，哪种情况下占据的空间大？
12、模拟空气“微粒”运动的游戏。

13、交流：从游戏中我们明白了什么？建立我们的假说。

14、学生自学课本上的资料。

（三）探究活动二：探究铜、铁是否有热胀冷缩的性质
1、讲述事实，引出课题。

我们先来看一则故事：（课件演示）
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根的焊接在一起的。

结果，到了炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。

2、听了这则故事，你有什么问题要问？
3、你猜测一下可能是什么原因？
4、讲述：是啊，液体、气体都有热胀冷缩现象，钢轨是不是也具有热胀冷缩的特点呢？
5、演示实验：铁片的热胀冷缩实验。

（1）介绍实验装置。

（这是一个圆圆的铁片，它恰好能从这两根钉子之间沿着轨道滑下去。

）（2）学生讨论实验方案。

（3）教师演示铁片的热胀冷缩实验。

（点燃酒精灯，加热这块铁片，然后放在木板的两根钉子中间，它滑不下去了，然后在冷水中冷却一会儿，再放回木板上，铁片又滑下去了。

）（4）得出结论：铁有热胀冷缩的性质。

6、分组实验：铜丝的热胀冷缩实验
（1）介绍实验装置（这是一根皮筋，它的一端固定在铁钉上，另一端系着一根细线，绕过这个轴，下面悬挂了一个重物。

现在拉长这根皮筋，会看到红色的指针向顺时针方向转动。

缩短这根皮筋，红色的指针沿逆时针方向转动。

现在把这根皮筋换成一截细铜丝，也就是同学们实验盒上的装置。

）
（2）学生讨论实验方案。

（点燃火柴加热这根铜丝，看指针会不会沿顺时针方向转动。

）（3）学生实验探究。

（4）汇报实验情况。

（5）得出结论：铜有热胀冷缩的性质。

（6）实验中我们发现铜球和铝条都有热胀冷缩的性质，我们能肯定地说所有的金属都会热胀冷缩吗？要做出这样的判断，我们应该先做什么？金属有几十种我们根本没有办法观察。

还是让我们了解一下科学家的研究结果吧！
阅读教材38页右侧的资料。

（锑、铋有热缩冷胀的性质）
（7）结论：水有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，铜和铁有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩的性质。

（四）、巩固知识、拓展应用
1、现在你能解释前边故事中的现象了吧！
2、正因为铁轨有热胀冷缩的现象所以钢轨之间必须要留有缝隙。

请听铁路专家的介绍（听录音）
录音资料：温度每变化1℃，1米长的钢轨大约伸缩0.000018米，假如一年中气温变化60℃那么1千千米长的铁路就要伸缩708米，如果不留缝隙冬天受冷收缩，就会被冻裂成几段，夏天钢轨受热膨胀，就会变得七扭八歪，有的朝上拱起。

因为有热胀冷缩，所以钢轨之间必须有缝隙。

3、在我们的生活中还有许多热胀冷缩的现象，你看到过吗？（学生介绍）
4、老师找到了几个生活中和热胀冷缩有关的现象，我们来看：（课件演示）
（1）伸缩的桥梁；
（2）架高压线要保持电线一定程度的下垂；
（3）剥鸡蛋（把煮热的鸡蛋放在冷水中泡一泡, 由于蛋壳和鸡蛋白的收缩程度不一样, 就可以使两者脱离, 剥的时候也就很容易了）；
（4）瓶子盖拧不下来，用热水把瓶盖烫一烫就能拧下来；
（5）火车轮上的可装卸的轮箍、水泥板路面等等
5、质疑：还有哪些不懂的地方？让我们共同解决。

（五）课外延伸，趣味无穷
1、教师表演小魔术：“瓶子吞蛋”。

2、结束语：想知道这个魔术是怎么回事吗？你还能让瓶子把蛋吐出来吗？如果你有兴趣的话，就让让我们课下接着研究吧！
板书设计：
液体
气体
铜
教学评价设计：
“气体和金属的热胀冷缩”学生能力评价表
“气体和金属的热胀冷缩”课堂教学效果评价表。