Урок-изучение нового по теме: Кипение Удельная теплота парообразования и конденсации. Зависимость температуры кипения от атмосферного давления.

Тема: Кипение Удельная теплота парообразования и конденсации. Зависимость температуры кипения от атмосферного давления.

Класс: 8

Дата:

Учитель: Иннокентьева А.В.

Тип урока: урок «открытия» новых знаний.

Цель урока: сформировать понятие кипения, как парообразования; выявить и объяснить особенности кипения, ознакомить учащихся с подсчетом количества теплоты при парообразовании и конденсации, воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.

Задачи урока:

Развивающие:

Развивать и совершенствовать умение применять имеющиеся у учащихся знания в измененной ситуации.

Формировать умение планировать, прогнозировать решение задач.

Продолжить развивать навыки использования графиков фазовых переходов.

Развивать личностные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия.

Воспитательные:

Умение организовать сотрудничество и совместную деятельность со сверстниками и учителями;

Воспитывать чувство ответственности.

Образовательные:

Раскрыть физическую сущность процесса кипения жидкости;

Объяснить постоянство температуры жидкости в процессе кипения;

Ввести новую физическую величину - удельную теплоту парообразования;

Закрепить полученные знания.

Научить пользоваться справочной литературой, работать с таблицами.

Планируемые метапредметные результаты:

Представлять информацию в словесной, символической, графической форме

Уметь работать в коллективе, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения.

Планируемые личностные результаты

Развивать познавательный интерес, убежденность в возможности познания природы, самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Планируемые предметные результаты:

На уровне запоминания:

Воспроизводить:

- определение удельной теплоты парообразования;

- формулы количества теплоты необходимого для превращения жидкости в пар при температуре кипения.

На уровне применения в типичных ситуациях

Уметь определять неизвестные величины, входящие в формулу количества теплоты.

Уметь работать с таблицами температур кипения и удельной теплоты парообразования

На уровне применения в нестандартных ситуациях:

Знать зависимость температуры кипения от давления

Ход урока:

I. Организационный момент

Приветствие. Настрой на урок. Проверка готовности к уроку и присутсвующих.

II. Актуализация опорних знаний

и фиксация индивидуального затруднения в пробном действии

2.1. Физический диктант «+/-»

1.        Парообразованием называют переход молекул из жидкости в пар (+)

2.        Испарение происходит при температуре кипения (-)

3.        Если нет притока энергии к жидкости извне, то температура при испарении понижается (+)

4.        Вода, пролитая на пол, испаряется значительно медленнее, чем то же количество воды в стакане (-)

5.        Чем выше температура жидкости, тем испарение происходит медленнее (-)

6.        Конденсацией называется процесс перехода молекул из пара в жидкость (+)

7. Парообразование с поверхности жидкости называют испарением (+)

8. Твердые тела не могут испаряться (-)

2.2. Устный опрос:

1. Что вы знаете про испарение? Испарение – это парообразование, поисходящее с поверхности жидкости.

2. При какой температуре происходит испарение? (испарение происходит при любой температуре).

3. От чего зависит скорость испарения? (от рода вещества, от температуры жидкости, от площади поверхности жидкости, наличие ветра)

4. А что вы можете сказать про кипение? (ответы детей)

1. Выявление причины затруднения-

Попробуйте решить задачу:

Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150 г в пар при температуре 100 °С?

Почему вы затрудняетесь ответить? (не хватает знаний)

Попробуйте сформулировать тему урока…

Запишите в тетради: «Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации. Зависимость температуры кипения от атмосферного давления»

Какова главная цель урока? (узнать о процессе кипения)

Предлагаю спланировать свою работу.

Что надо сделать, чтобы достичь поставленной цели? /Ученики предлагают варианты/.

Итак, нам необходимо выяснить:

1. Что такое кипение.

2. Что такое температура кипения.

3. От чего зависит температура кипения.

4. Что такое удельная теплота парообразования и конденсации.

5. Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для превращения жидкости в пар.

III. Проблемное изучение нового

Проведем экспериментальное исследование. Очень удобно показать зарождение процесса кипения при нагревании воды. Нагревая колбу с водой на спиртовке, попробуем открыть тайну кипения воды. Не забываем про технику безопасности при работе с открытым огнем, при нагревании жидкости.

Экспериментальная работа:«Кипение воды» 

/возможна работа в группах или фронтальный эксперимент/

Начнем нашу работу с наблюдения за процессом кипения воды в колбе,  периодически будем измерять температуру воды.

 Во время демонстрации будем наблюдать за появлением на дне и стенках сосуда мелких пузырьков.

Постараемся объяснить причину их возникновения.

Проследим за процессом отрыва пузырьков от стенок сосуда и дальнейшим всплыванием их на поверхность.

Вопросы, на которые необходимо ответить во время нагревания воды:

Вопросы:

– Каким явлением сопровождается процесс кипения?_______________

 – Почему и где образуются пузырьки?_______________

 – Почему пузырьки увеличиваются в объеме?_______________

 – Под действием какой силы пузырьки движутся вверх?________________

 – Изобразите силы, действующие на пузырек.________________________

 – Почему вода «шумит»? ________________________

 – Чем отличается процесс кипения от процесса испарения?_________________

Процесс кипения: При поступлении теплоты увеличивается температура жидкости.

Увеличивается объём пузырьков воздуха.

На пузырёк действует сила Архимеда.

Пузырёк всплывает и лопается, попадая в непрогретую часть жидкости.

При равномерном нагревании жидкости, пузырёк доплывает и лопается на поверхности.

Вопрос: Что же такое кипение?..

Запишите в тетради:

Кипение – это интенсивный переход жидкости в пар вследствие образования и роста пузырьков пара.

Вопрос: Какую температуру будем называть температурой кипения?

Запишите: Температура кипения – температура, при которой кипит жидкость.

Вопрос: Предположите, будет ли одинакова температура кипения разных жидкостей?

Ответы учеников: Каждой жидкости соответствует своя температура кипения. – запишите в тетради.

Работа с учебником. Рассмотрим таблицу температур кипения разных жидкостей. Откройте учебники на стр.55 параграфа 18.
Обратите внимание, некоторые газы при достаточном охлаждении становятся жидкостями и могут закипеть при очень низкой температуре. Так, температура кипения кислорода посмотрите какая? -253^оС.

А твердые вещества, превратившись в жидкость при нагревании, кипят при очень высоких температурах. Посмотрите какая температура кипения меди? 2567 ^оС.

Итак, Что вы выяснили про температуру кипения? (во время кипения жидкости ее температура не меняется).

Вопрос: А где нам могут пригодиться знания про температуру кипения? (Во время приготовления еды. Действительно. Поэтому при приготовлении пищи, после закипания воды, газ у плиты нужно убавить.)

Проведем анализ таблицы «Температура кипения» (стр.55)

Обратите внимание на информацию, указанную в скобках заголовка этой таблицы? (Температура кипения некоторых веществ при нормальном атмосферном давлении).

Вопрос: Как вы думаете, зачем указано это условие? (Потому что температура кипения зависит от внешнего давления).

Проблемный вопрос: А можете сказать, как зависит температура кипения от давления?

Из опытов установлено: чем меньше атмосферное давление, тем ниже температура закипания жидкости, и наоборот.

Где в жизни можно это увидеть? Кастрюля – скороварка. Приготовление пищи в скороварке имеет массу преимуществ по сравнению с обычными способами варки в обычной кастрюле. Процесс приготовления пищи происходит при температуре 120º С и время приготовления значительно сокращается. Блюда, сваренные в скороварке, отличаются особым насыщенным вкусом. А благодаря ускоренному приготовлению в продуктах сохраняется максимальное количество витаминов и полезных веществ. Каким образом температуру кипения удается повысить до 120º С?
(увеличивая давление внутри скороварки) А как это сделать?

Вспомните эпиграф к уроку. Почему чайник может стать бомбой? Из-за повышения давления внутри закрытого чайника, не выпускающего пар, температура кмпения увеличится и чайник может взорваться…

Чтобы предотвратить это, в кастрюле скороварке делают отверстие для выхода пара.

Вопрос: Что мы ещё не выяснили? (ответы учащихся) Правильно, как рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар.

Вопрос: На что же расходуется энергия, подводимая к жидкости во время ее кипения?

Ответ учащихся: На парообразование.

Какая физическая величина характеризует процесс парообразования. (удельная теплота парообразования). Найдите в учебнике на стр. 60 определение этой величины. Запишите в тетради:

Удельная теплота парообразования – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы жидкость массой 1кг обратить в пар при температуре кипения.

Как обозначается эта величина: (буквой L),

в каких единицах измеряется в системе СИ:

В СИ [L] = (Дж/кг). Посмотрите таблицу на стр. 61. (сравнение удельной теплоты парообразования)

Знакомятся с формулой. (Работают с формулой)

Температура кипения зависит от рода жидкости.  А как вы думаете, от чего  еще может зависеть температура кипения жидкости?

Ученики: Высказывают предположения

На самой высокой горе Джомолунгме (Гималаи) на высоте 8848 м вода кипит при температуре 70 ^оС, в чайнике – при 100^о С а в скороварке температура кипения – равна 120^оС         

Вопрос: От чего это зависит?
Ученики: Зависит от давления.

Правильно. Чем выше давление, тем больше температура кипения жидкости.

Вопрос: Каким образом температуру кипения удается повысить в скороварке до120^оС   ?

Ученики: повысили давление за счет конструкции скороварки.

Приготовление пищи в скороварке имеет массу преимуществ по сравнению с обычными способами варки в обычной кастрюле. Процесс приготовления пищи происходит при более высокой температуре и время приготовления значительно сокращается.

Вопрос: Почему температура жидкости во время кипении не изменяется?

Ученики: Вся энергия расходуется на интенсивное парообразование.

 Кипение есть то же испарение, только оно сопровождается быстрым образование и ростом пузырьков пара. Во время кипения необходимо подводить к жидкости определенное количество теплоты. Это количество теплоты идет на образование пара.

  Давайте проведем мысленный эксперимент: возьмем  разные жидкости массой 1 кг.  Одинаковое ли количество теплоты потребуется каждому веществу, чтобы его полностью испарить при температуре кипения?

Ученики: высказывают предположения.

 Различные жидкости одной и той же массы требуют разное количество теплоты для их обращение в пар при температуре кипения.

Введем формулу количества теплоты необходимого для превращения в пар жидкости любой массы взятой при температуре кипения: нужно удельную теплоту парообразования L умножить на массу m.

Q = L ^. m 

удельная теплоемкость L – физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения  температуры.  

Работа с таблицей № 6 стр. 61 учебника

Вопрос: Чему равна удельная теплота парообразования ртути? Что означает это число?

- Работаем в парах: по таблице выберите удельную теплоту парообразования любой жидкости и объясните друг другу, что обозначает эта величина.

Кипение  происходит с поглощением теплоты. Большая часть подводимой теплоты расходуется на разрыв связей между частицами вещества, остальная часть – на работу, совершаемую при расширении пара.

 Мы знаем, что процесс обратный парообразованию – конденсация. Что же происходит с энергией в этом случае?

Ученики: Конденсация происходит с выделением  теплоты  

IV. ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

V.Первичное закрепление новых знаний.

Учитель: составьте модель кипения жидкости.   – запишите в тетради

Жидкость – кипение – пар                      

Модель конденсации жидкости – Пар - конденсация – жидкость                  

Ответьте на вопрос: что общего у этих явлений?

Решим задачу. Вернёмся к задаче, которую не могли решить в начале урока. А теперь вы можете её решить? Давайте решим. (Решают самостоятельно с помощью эталона)

Задача: Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150 г в пар при температуре 100 °С? (Проверить ответы: один из учащихся записывает решение на доске)

Поставьте себе оценку за решение задачи.

VI. Первичная проверка понимания.

Учитель: Какие два процесса парообразования вы теперь знаете? (испарение и кипение). Давайте сравним эти процессы: что у них общего и чем различаются.

 Результаты представить в виде диаграммы Венна

При ответе учитывать

- В чем сходство процессов?

- Где происходит парообразование?

- При какой температуре происходит парообразование?

- Что происходит с температурой жидкости при испарении и кипении?(2 учащихся работают с диаграммой)

Анализ диаграммы. Выводы.

VII.Включение нового знания в систему знаний и повторение

Чтобы узнать, насколько внимательны вы были сегодня на уроке. Все ли вам было понятно. Поработаем с тестом.

Тест (карточки) пишем с обратной стороны проверочных листов.

Ответы к тестам:

1. Вариант: 1.В   2.В    3.В      4.Б    

2. Вариант: 1.А     2.Г   3.В     4.Б  

Учитель: Обменяйтесь листочком с соседом по парте, проверьте правильность выполнения теста – открыть ответы (поставьте + или – напротив ответов . А теперь поставьте оценку – соответственно количеству правильных ответов. Если у вас 5 «+» – «5», 4 «+» - «4», 3 «+»– «3», 1 – 2 «+»– «2»

Анализ изученного

Время: 3 мин.

В I веке до н.э. римский поэт Тит Лукреций Кар в своей знаменитой поэме «О природе вещей» писал:

И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны,

 Платье сыреет всегда,  а на солнце, вися, оно сохнет.

 Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает,

 Да и не видно того, как она исчезает от зноя.

 Значит, дробиться вода на такие мельчайшие части,

 Что недоступны они совершенно для нашего глаза.

Используя материал сегодняшнего урока, скажите, о каком физическом явлении говорится в отрывке?

Ученики отвечают:

Обобщают изученный материал.

VIII. Итоги урока

Ребята, а какую цель и задачи урока мы с вами ставили? Как вы считаете, справились мы с поставленными задачами? Можем ли мы ответить на вопросы, поставленные в начале урока?

Определите свои затруднения во время занятия: что у вас не получилось и почему.

Научились решать задачи по данной теме (Да.)

А теперь с помощью оценочного листа выставляем отметку за работу на уроке.

( оценочные листы сдают)
IX. Рефлексия учебной деятельности Время: 3 мин.

Как вы оцениваете свой уровень познания нового сегодня на уроке?

Продолжите, пожалуйста, фразу:

В начале урока поставленные цели… достигнуты

Сегодня на уроке я узнал нового….

Теперь я могу …

Было интересно…

Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся…

X. Информация о домашнем задании

домашнее задание: §18, 20, конспект. Упр. 14 (1-устно, 2-3 -письменно)стр. 56, Упр. 16(1,3 - устно, 2, 4-6 - письменно) стр. 62-63. Посмотреть прикрепленный видеоматериал. 

1. Прочитать, изучить параграфы 18, 20.

2. Составить кроссворд (по желанию)

Дополнительный материал:

Альпинисты заметили, что высоко в горах вода закипает при температуре меньше, чем 100ºС. Сварить, например, мясо, яйца в таком кипятке просто невозможно.

А если спустится в шахту на глубину 300 м то, то там вода закипит при tº =101ºC, на глубине 600 м при tº=102ºС. С высотой атмосферное давление уменьшается, температура кипения жидкости тоже уменьшается. И наоборот, с глубиной атмосферное давление увеличивается, температура кипения увеличивается.