进入深度

水3:融化和冻结

材料

  • 密封塑胶袋的游泳短裤
  • 冰水
  • 巧克力
  • 人造黄油
  • 纸巾
  • 规模/平衡
水3:融化和冻结照片Credit:Clipart.com。

目的

为了探讨从固体变为液体或液体的不同物质的量发生的情况。


上下文

本课程是三部分系列中的第三个,解决了对水循环理解的核心的概念 - 水能够采取多种形式但仍然是水。这一系列课程旨在准备学生了解,大多数物质可能与该物质的温度,压力和性质相比作为固体,液体或气体存在。这种知识对于了解我们世界的水是不断循环作为固体,液体或气体的。

在这些课程中,学生将观察,衡量和描述水域变化状态。重要的是要注意到这个水平的学生“......应该熟悉冻结水和冰的融化(没有体重变化),湿润在空气中的消失,以及冷表面上的水的出现。。蒸发和冷凝将意味着没有与消失和外观不同,也许几年,直到学生开始理解蒸发的水仍然以不明显的小分子的形式存在。“(科学素养基准,第66-67页。)

水1:水和冰,学生们探索了水是如何从固体变成液体,然后再变回来的。

水2:消失水,学生专注于水可以从一种形式来回到另一个形式来回概念,水量将保持不变。

在这节课中,学生们将研究融化和冻结如何影响三种日常用品:水、巧克力和人造黄油。我们将向他们介绍物质守恒的概念。他们将体会到,当一种物质从固体变成液体时,其数量(重量)没有变化。

请记住,虽然水是一种单一的物质,人造黄油和巧克力不是。因此,重要的是讨论的重点是物质的数量,而不是它们的特性。例如,水有特定的冰点和熔点,而人造黄油和巧克力没有。虽然你可以无限期地融化和冻结水而没有任何明显的变化,但人造黄油和巧克力就不一样了。


提前计划

当你准备学习本课程时,你可以在以下网站上搜索有用的背景信息:


动机

向学生询问以下问题:

  • 有人在炎热的夏天吃过冰淇淋吗?如果不吃它会发生什么?
  • 你有没有在桌子上留下一杯冰水?冰上发生了什么?
  • 你有没有注意到冰冻物体加热时会发生什么?
  • 如果它从固体变为液体的物质的量会发生什么?

接下来,向学生展示一个装满冰的巴格。让学生预测物质(包括它的数量)随着时间的推移会发生什么。这应该以开放,大的组格式完成,您应该记录学生预测的列表。


发展

将学生分成小组,并为他们提供Ziploc Baggie,冰,纸巾和秤或平衡。

让学生将冰块放入袋子并密封。让他们记录下此时对冰的观察,然后记录下冰袋的重量。让学生轮流拿着书包,必要时擦拭书包外面的水分。

问学生:

  • 你看到了什么?
  • 冰发生了什么?
  • 为什么这发生在冰上?
  • 你觉得发生了什么冰?

让学生们再称一下冰袋的重量。

问学生:

  • 金额发生了什么变化?
  • 冰看起来和开始时一样吗?有什么不同?

让固体完全变成液体,让学生擦拭书包,再称一遍。如果时间允许(并且有一个冷冻室),把袋子放进冷冻室凝固液体。然后擦拭袋子,最后称量一下重量。

问学生:

  • 当它从固体(冰)变为液体时,水的变化量会发生变化吗?
  • 当水从液体变成固体时,水的量会改变吗?
  • 想象一下,一个年轻的朋友刚刚告诉你,冰不见了,因为她看到冰融化了。你如何向她解释她的错误?
  • 你如何向没有做这个实验的人解释你观察到的东西?

在以后的时间用巧克力芯片进行同一实验。让学生在手中握住巴格,以融化巧克力芯片。

问学生:

  • 巧克力芯片的数量发生在融化时发生了什么?
  • 当巧克力屑变成固体时,它们的数量发生了什么变化?
  • 你料到了吗?为什么或为什么不?
  • 如果你拿一块蛋糕并把它切成小块,切成小块的蛋糕和未切成小块的蛋糕的数量是一样的,还是更多?画一幅图来解释你的答案。准备好解释你的画。

稍后再用人造黄油做这个实验。让学生们拿着袋子融化人造黄油。

问学生:

  • 当人造黄油从固体变成液体时,它的数量发生了什么变化?
  • 当人造黄油从液体变成固体时,它的数量发生了什么变化?
  • 在晚餐时,你在桌子上看到一碗蔬菜,顶部有一只人造黄油。当人造黄油融入蔬菜时,金额会发生什么?

评估

重新审视学生在这一课的动机中取得的预测。讨论他们的预测如何与物质的实际经验相关。

接下来,让每个学生响应以下提示:

你把碗放在外面过夜。它下雪了,装满了碗。早上你注意到碗,然后把它留下。气温升高,雪就融化。画出雪融化时会发生什么。准备好解释,如果你把碗放在秤上,水的量会发生什么变化。


延期

读故事,白雪公主通过Alvin Tresselt到课堂上。

问学生:

  • 雪是什么?
  • 随着温度的增加,雪发生了什么?
  • 当雪融化变成液体时,数量会发生变化吗?
  • 为什么雪人看起来变小了?他到底发生了什么事?雪人的数量真的变了吗?为什么或为什么不?

你发现这个资源有用吗?

课程细节

成绩 主题 类型 2061项目的基准 国家科学标准 国家标准

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