师:同学们,大家好,很高兴与大家一起走进科学课堂,一同研究有趣的科学现象。上节课,我们探讨了温度与水的变化,今天继续探索相关内容。首先,来看几幅图片,其中呈现了一些我们熟悉的自然现象,大家能尝试解释这些现象是如何发生的吗?比如,洗的衣服晾晒后变干,雨天过后地上的水消失了。
生:这都是由水蒸发变成水蒸气形成的。
师:衣服晒干,雨水消失,的确都与水的蒸发有关。那草叶上的露珠与玻璃上的水珠又是怎么回事呢?
生:清晨草叶上的露珠和冬天玻璃上的水珠,是由水蒸气凝结形成的。
师:看来这些现象都与水的蒸发和凝结有关。谁能说一说,水蒸发是怎么回事?水蒸气凝结成水又是怎么回事?其实,我们在三年级时就学习过,水蒸发就是水慢慢变成水蒸气的过程,水凝结就是水蒸气重新凝结成水的过程。那么,你们知道水的蒸发和凝结与哪些因素有关吗?想不想了解呢?今天我们就一起探究这个问题。先来说说,你们对于水的蒸发和凝结有什么想法?
生:我认为水的蒸发和凝结与水的温度有关。
师:这位同学认为水的蒸发和凝结与温度有关,为什么会有这样的想法呢?
生:就像之前看的图片,晒衣服时,夏天温度高,衣服干得比较快;冬天温度低,衣服干得比较慢。所以我猜水的蒸发和温度有关。
生:清晨温度低容易出现露水,温度高的中午和下午就不容易出现露水,所以我认为水蒸气的凝结和温度有关。
师:看来大家意见比较统一,都认为水的蒸发和凝结与温度有关。到底是不是这样呢?下面我们逐个探究。先看水的蒸发,你认为水的蒸发与温度之间究竟是什么样的关系呢?
生:我认为温度越高,水蒸发得越快;温度越低,水蒸发得越慢。
师:这位同学的观点是,温度越高,水蒸发得越快。其他同学同意他的观点吗?这只是我们的猜想,你准备怎样验证你的猜想呢?
生:我们可以取两杯同样多的水,对其中一杯进行加热,静置一段时间后,观察两杯水的多少。如果加热的水减少得比较多,就说明温度越高,蒸发得越快。
师:这位同学思路很清晰,利用两杯同样多的水,观察相同时间内蒸发量的多少,来判断水的蒸发与温度的关系。按照这个思路,老师提供了这些实验器材,大家能根据这些器材小组讨论,完善实验步骤吗?同学们讨论好了吗?来听听这个小组的想法。
生:通过讨论,我们认为可以这样做。第一步,用电子秤称量两杯水,借助胶头滴管使两杯水保持初始质量一致,并分别测量两杯水的初始温度。第二步,将一杯水放在常温下,另一杯水加热至80摄氏度,同时放置,3分钟后称量两杯水的质量和温度,最后记录并对比实验结果。
师:这个小组的实验步骤很详细,利用精度较高的电子秤保证两杯水质量相同,从而控制整个实验过程只有温度这一个变量在改变。而且还提醒要注意观察和记录。下面我们对照实验记录单,看看有哪些要素需要注意。
生:我们首先要记录两杯水的初始质量和初始温度。
生:我们还要注意加热的温度和放置的时间,并做好记录。
师:这两位同学分析得很仔细,大家看到这些注意事项了吗?不仅要测量初始的质量和温度,以及最终的质量和温度,还要控制加热的温度以及放置的时间。最后老师提醒大家两点,实验中用到许多玻璃仪器,使用时要轻拿轻放;使用酒精灯加热时要注意安全,避免烫伤。下面按照实验步骤,一起来完成这个实验。水蒸发快慢和温度高低的关系实验。实验材料有:水、胶头滴管、烧杯、电子秤、酒精灯、温度计、石棉网、三脚架、秒表、实验记录单。第一步,用电子秤量取两杯等质量的水,量取过程中可用胶头滴管辅助。用温度计测量水的温度并记录。
师:用酒精灯将烧杯一中的水加热到80摄氏度。
师:达到80摄氏度以后,熄灭酒精灯,两烧杯静置。
师:3分钟后,读取并记录温度计示数。再次用电子秤分别称量两烧杯质量。
师:实验完成了,你们完成了吗?实验过程中观察到了哪些现象?来听听这个小组的发现。
生:通过实验以及对实验数据的分析,我们发现在相同时间内,烧杯一中的水减少得比烧杯2中的水多。
师:感谢这个小组的分享,你们的结果和他们类似吗?这些现象说明了什么问题呢?有没有证明你们的猜测?
