教育課件文案32-水下熱流水密度

1、 類別：活動(dòng)實(shí)驗(yàn)類 策劃：GA-徐蕾 水的密度一、活動(dòng)概述在本次活動(dòng)中參與者將一起合作調(diào)查深海中水的溫度密度特性。主題水混合時(shí)的密度效應(yīng)科學(xué)主題 探究水的密度效應(yīng)傳播目標(biāo) 高溫水在低溫水中有何表現(xiàn)？ 溫度和密度的關(guān)系是什么？換句話說(shuō)，熱水遇到冷水會(huì)怎樣？密度和浮力的關(guān)系是什么？熱水和冷水，哪個(gè)密度更小而浮力更大？ 科學(xué)家如何利用水溫度和密度的關(guān)系尋找深海熱液噴口？組織形式適合人群：初中、高中生參與人數(shù)：15-20人活動(dòng)時(shí)間：1小時(shí)活動(dòng)場(chǎng)所：探索中心活動(dòng)所需材料 食用色素（紅、黃、藍(lán)、綠各1瓶，每瓶50毫升） 燒杯（1升容量，每組2只） 鉛筆教師準(zhǔn)備 在進(jìn)行試驗(yàn)的前一天準(zhǔn)備冰塊：將水與10滴深色

2、食物色素（紅色、黃色、藍(lán)色、綠色）在燒杯或耐熱玻璃杯中混合，然后將有顏色的水倒進(jìn)制冰格并冷凍。每組準(zhǔn)備一盒冰格。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)也可以顛倒過(guò)來(lái)做，就是實(shí)驗(yàn)時(shí)用有顏色的水和無(wú)色的冰塊，這樣就只需做無(wú)色的冰塊。 活動(dòng)前準(zhǔn)備好足夠的熱水（約80）和冷水（約04）符合的標(biāo)準(zhǔn)暫略二、活動(dòng)流程指南1. 預(yù)熱活動(dòng)參觀上海自然博物館生態(tài)萬(wàn)象展區(qū)的“深海熱液”景箱，回到探索中心，播放表現(xiàn)深海熱液生物與環(huán)境的視頻給大家看。讓參與者對(duì)深海熱液有一個(gè)直觀的印象?！窘榻B深海熱液的基本知識(shí)，了解深海熱液的基礎(chǔ)組成，形成原因等，為下一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證做準(zhǔn)備】2. 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備將參與者分組，每組不少于4人。分發(fā)相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料和預(yù)先制好的冰

3、塊。預(yù)測(cè)冷水、熱水以及正在融化的冰的質(zhì)量和在即將開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。借助活動(dòng)學(xué)習(xí)單上提的問(wèn)題，在活動(dòng)學(xué)習(xí)單上記錄自己的觀點(diǎn)。 有顏色的冰塊 熱水 冷水3. 進(jìn)行冰塊在熱水中的融化實(shí)驗(yàn)（1）在燒杯中倒上四分之三的熱水。加冰塊前，做一個(gè)預(yù)測(cè)，想想看把冰塊加進(jìn)熱水后會(huì)發(fā)生什么？用活動(dòng)學(xué)習(xí)單上的問(wèn)題組織自己的觀點(diǎn)。（2）慢慢將一塊有顏色的冰塊加入水中，不要讓它濺起來(lái)。從燒杯或玻璃杯的一邊（不是頂部）觀察發(fā)生了什么。觀察顏色移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，請(qǐng)仔細(xì)觀察冰塊移動(dòng)時(shí)，冷水怎么融化以及在哪里融化。（如果顛倒過(guò)來(lái)，使用有顏色的水和無(wú)色的冰塊，則需要看純凈的冷水怎樣在有色的水中流動(dòng)。）在活動(dòng)學(xué)習(xí)單上記錄觀察結(jié)果，

4、繼續(xù)觀察并隨著冰塊融化持續(xù)記錄。在等著冰塊融化時(shí)可以進(jìn)行第四步。4. 準(zhǔn)備另一塊冰塊融化實(shí)驗(yàn)這次一個(gè)燒杯裝熱水、一個(gè)裝冷水。熱水和冷水的量都裝到燒杯的四分之三處。同樣做一個(gè)預(yù)測(cè)，想想看與熱水中融化的冰塊相比，冷水中的冰塊如何融化？冷水中融化的冰塊如何移動(dòng)？將自己的預(yù)測(cè)填入活動(dòng)學(xué)習(xí)單中。5. 進(jìn)行冰塊分別在熱水和冷水中的融化實(shí)驗(yàn)慢慢將冰塊放入兩個(gè)燒杯，防止濺起。從燒杯的一邊（不是頂部）觀察發(fā)生的現(xiàn)象，比較兩個(gè)燒杯發(fā)生的現(xiàn)象。在活動(dòng)學(xué)習(xí)單上記錄所觀察到的現(xiàn)象，繼續(xù)觀察，隨著冰塊融化持續(xù)記錄所觀察到的現(xiàn)象。6. 活動(dòng)總結(jié)小組成員一起分析數(shù)據(jù)，用活動(dòng)學(xué)習(xí)單上的問(wèn)題指導(dǎo)各自的分析。得出結(jié)論后，將結(jié)論記錄

5、在各自的活動(dòng)學(xué)習(xí)單上。可以使用圖畫解釋自己的觀點(diǎn)。拓展活動(dòng)無(wú)三、背景信息基礎(chǔ)知識(shí)： 深海溫度、鹽度和壓強(qiáng)共同作用決定水的密度（水的重量除以它占的空間）。冷水和鹽水密度高于熱水和淡水，而且沉在較密度低的層面。根據(jù)它們的密度，海洋水可以分為三層：密度較低的水形成最上面的表面混合區(qū)。這一層的溫度和鹽度是可以變化的，因?yàn)樗涂諝庵苯咏佑|。例如，水分蒸發(fā)能增加鹽度，而冷鋒可以導(dǎo)致溫度降低。接下來(lái)一層是密度躍層，也稱為轉(zhuǎn)變區(qū)。這里的密度不怎么變化。轉(zhuǎn)變區(qū)是表面區(qū)域和底層的屏障，允許兩個(gè)區(qū)域間少量水的移動(dòng)。底層叫深層，這里的水保持冰冷和密度。只有極地的深層水暴露在空氣中，因?yàn)槊芏溶S層不是一直存在的。知識(shí)鏈接

6、：無(wú)四、活動(dòng)學(xué)習(xí)單一、問(wèn)題材料1. 在下面的空白處用你自己的語(yǔ)言定義密度。為什么知道物質(zhì)的密度很重要？密度和浮力的關(guān)系是什么？2. 猜測(cè)不同溫度水的質(zhì)量。你覺(jué)得熱水重還是冷水重？水重還是冰重？冰塊沉下去還是浮起來(lái)？沉浮和密度有什么關(guān)系？冰塊融化或冷水遇到熱水時(shí)會(huì)發(fā)生什么？為什么？3. 冰塊放到熱水中你看到了什么？冷水超什么方向移動(dòng)？描述你看到的現(xiàn)象并說(shuō)明。4. 與熱水的密度相比，你對(duì)融化的冰塊形成的冷水的密度有什么結(jié)論？解釋你的答案。5. 把冰塊放進(jìn)冷水中會(huì)發(fā)生什么，或者說(shuō)，冷水遇到冷水會(huì)怎樣？這個(gè)和熱水加冰塊組合有什么可比之處？6. 你把冰塊加進(jìn)冷水看到了什么？冷水在冷水中朝什么方向移動(dòng)？這個(gè)運(yùn)動(dòng)和熱水中的冷水相比有什么不同？描述你的觀察并說(shuō)明。7. 關(guān)于融化冰塊的冷水和燒杯中的冷水的密度哪個(gè)更大，你得出了什么結(jié)論？解釋你的答案。8. 關(guān)于物質(zhì)密度不同影響一種物質(zhì)下沉的速度這個(gè)問(wèn)題，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么呢？9. 看問(wèn)題2到5檢查你的預(yù)測(cè)。它們成立嗎？為什么成立或?yàn)槭裁床怀闪ⅲ?0. 根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)得出一些結(jié)論。冷熱水互相作用時(shí)發(fā)生了什么現(xiàn)象？哪個(gè)密度更大？這個(gè)如何解釋海洋表面水的特性？這個(gè)如何解釋深海水的特性？地球上海洋表面