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熱對物質的影響(翰林版)---物質性質的改變

熱對物質的影響這個單元,可以先以生活中看過或遇到過那些物質受熱後的變化當起頭,已引起學生對本單元的內在動機;或是先以小遊戲(壓扁的鋁罐-跳動的瓶蓋)讓學生產生學習的動機,再來探討生活中的現象有哪些和剛剛小遊戲是一樣的原理...

物質受熱後的改變,可以從本質-形狀-顏色-體積型態來探討,一來一往的師生問答,可以讓學生多思考並且說出來頭腦裡的東西...

我們從本質來討論:

有的會和原來本質一樣(物理變化),例如:水遇冷結成冰,冰受熱(熔化)後變成水;水受熱後會變成水蒸氣,水蒸氣遇冷變成小水滴;不論是固態變液態或是液態變氣態,其本質都還是水,沒有改變...

物質受熱後的改變,有的會和原本的本質不同(化學變化),例如:紙張受熱變成灰燼,灰燼受冷後卻與原本的紙張不同,本質已經不一樣...

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(圖片拍攝:教務主任李順興)


物質受熱後都會變化,包含固-液-氣態的物質,經由三項動手操作,讓學生動手做,觀察進而歸納...

液體受熱後體積的變化

將錐形瓶裝滿紅色水,並以插有玻璃管的軟木塞塞住,於水位處做記號

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置入放有熱水的容器內,觀察變化

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置入放有冷水的容器內,觀察變化...發現紅色水柱往下降

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實驗結果:
紅色水柱受熱後會上升;紅色水柱受冷後會下降

 

氣體受熱後體積的變化

將氣球套入錐形瓶口,置入放有熱水的容器內,觀察變化

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將氣球套入錐形瓶口,置入放有冷水的容器內,觀察變化

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實驗結果:
氣球受熱後會膨脹;氣球受冷後會扁掉

 

固體受熱後體積的變化

利用酒精燈加熱銅球

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將加熱的銅球看能否通過銅環

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如果,我們利用酒精燈加熱銅環,你猜,會有什麼現象呢?

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結果是......

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實驗結果:
銅球受熱後會膨脹無法通過銅環;銅環受熱後會膨脹讓銅球順利通過

 

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(圖片來源:普物演示廳)

實驗注意事項:

1.教師必須利用時間向學生說明酒精燈使用方式,包含:如何添加酒精?如何點燃酒精燈?如何熄滅酒精燈?(這很重要)
2.當銅球加熱後,放入冷水中冷卻時要注意,冷水會有類突沸及飛濺現象,一定要提醒學生注意;要不然可以考慮,桌面上放置濕抹布,當作銅球冷卻用,避免冷水會有類突沸及飛濺現象,降低學童危險

 

統整歸納:

1.大部分氣體-液體-固體都會有受熱後體積膨脹.受冷後體積縮小的現象,這種現象稱作為”熱脹冷縮”
2.熱脹冷縮微觀解釋:物質內部組成物質(粒子)受熱時振動幅度增加,造成粒子間的距離變大;導致所有粒子的平均間距增加,物體的體積就會變大,也就是膨脹

 

熱脹冷縮在生活中的應用

1.將扁掉的乒乓球放入熱水中.乒乓球會恢復原狀
2.電線桿的電線預留長度
3.橋梁伸縮縫預留空間
4.磁磚間預留空間

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