师：同学们，你们好，欢迎来到科学课堂。本节课我们需要准备好相应实验材料，准备妥当后，就开启今天的科学之旅。上节课通过实验，我们了解到热在金属中以传导的方式，由温度高的部分向温度低的部分转移，还拓展认识了热的另外两种传递方式——热对流和热辐射。那么，热在水中是如何传递的？和在金属中的传递方式相同吗？大家可以先猜一猜。其实生活中我们经常给水加热直至烧开，可你们知道水是怎样全部变热的吗？水在受热过程中又发生了什么现象呢？带着这两个问题，我们先来想象一下。假如在一个试管中加入适量的水，给试管的一端加热，热量在水中会如何传递呢？
老师这里准备了一份任务单，同学们可以在任务单一中用笔画一画，或者用箭头表示，也能图文并茂。我们先来看看这三位同学的任务单，听听他们的想法。
生1：这是我的猜测。我觉得水在加热过程中，底部的水先热起来，然后把热逐渐向上传递给冷水。
生2：我想试管底部的水应该先变热，然后热水和冷水相对交换位置，接着冷水在底部被加热，这样水就全部变热了。
生3：我觉得给水加热时，水受热后会向上跑，冷水会向下跑，然后在底部受热后再往上跑，就这样循环直到水开，就像空气受热会向上升，冷空气下降一样。
师：这3位同学说的好像都有道理，你们还有其他想法吗？也可以和同伴交流一下。但事实究竟怎样，我们还需要通过实验来验证。接下来，大家准备好实验材料，亲自验证。实验前，我们要梳理好实验步骤以及注意事项。
我们可以在试管中加入适量的水，固定在铁架台上，用酒精灯加热。为使实验现象更明显，老师准备了感温粉末，将它加入水中搅拌均匀，大家可以根据感温粉末的颜色变化来感受水的受热情况。实验过程中，加热时间不能太长，避免试管受热不均破裂。加热时试管口不能对着人，也不能用手直接触摸试管，以免烫伤。下面请先看老师的演示实验，仔细观察现象，并把看到的现象记录在任务单上。
准备好实验材料，佩戴好护目镜，在烧杯中加入适量感温粉末，用玻璃棒搅拌均匀。搅拌完成后，记得用纸巾将玻璃棒擦拭干净。然后在试管中加入适量溶液。将试管倾斜固定在铁架台上。点燃火柴，引燃酒精灯，并将酒精灯轻轻移到试管底部加热。
实验结束后，用湿抹布擦去酒精灯外焰可能残留的杂质，并用灯帽熄灭酒精灯。实验完成了，你们有哪些发现呢？试管中的水是如何传热的？和大家交流一下。
生4：我发现冷水中的感温粉末最初是黑褐色的，底部的水先受热变成红色，然后向上运动，上方冷水会向下运动，到试管底部又被加热变成红色，再向上运动，最后水全部受热变成了红色。
生5：通过感温粉末，我感受到了热的传递顺序，也观察到了水流的循环运动，但试管太细，现象看得不太明显。我们可不可以改用大一点的杯子呢？
师：是的，通过感温粉末我们能感受到试管底部的水先受热，然后向上流动，将热传递给试管上方的水，上方冷水向下流动，在试管底部加热后再向上运动，这样冷水和热水之间就发生了相对流动的现象。刚才这位同学提出，由于试管太细看不清楚现象，想用大一点的杯子，大家觉得呢？
接下来我们一起改进实验，该如何设计这个实验？又需要准备哪些实验材料？先和伙伴们讨论一下实验方案。
生6：我们讨论认为可以将试管替换成大烧杯，给烧杯中的水加热，用三脚架替代铁架台，同时垫上石棉网。由于感温粉末颜色较浅，我们也可以用红色墨水代替。
师：嗯，听起来不错，大家准备好实验材料，一起试试。实验前还是要梳理一下实验步骤和注意事项，先看老师的演示实验。
先准备好两杯500毫升的冷水，放置在三脚架上。实验前请佩戴好护目镜。用两个胶头滴管分别吸取适量红色墨水，并用纸巾擦拭干净。将两个滴管同时伸入到烧杯底部，各挤两滴红色墨水。然后用火柴引燃酒精灯，熄灭的火柴不能随意丢弃，应放置在废水槽中。最后，将酒精灯轻轻移到其中一个三脚架下加热，另一个不加热用于对比。