Разработка урока по теме: "Кипение"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Министерство образования и науки Российской федерации

Комитет Администрации Алтайского края по образованию и делам молодежи КГКОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №1

(разработка урока по физике 10 класс)

Подготовил учитель физики

Полянин С.Б.

Рубцовск 2012

ТЕМА УРОКА: «КИПЕНИЕ» (10 КЛАСС)

ПОЛЯНИН СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ - учитель физики.

КГКОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 1» г. Рубцовск

Цель: создать условия для усвоения учащимися понятия кипения как второго способа парообразования; дать сравнительную характеристику двум способам парообразования.

Тип урока: комбинированный.

Задачи:

Образовательные:

Содействовать усвоению понятия кипение;

формировать умение учеников применять основные положения М.К.Т. в объяснении физических явлений.

Развивающие:

Развитие интеллектуальных умений: анализировать, выделять главное,

Развитие познавательного интереса.

Воспитательные:
Содействовать в ходе урока формированию основных мировоззренческих идей:

познаваемость мира и его закономерностей;

Демонстрации:

наблюдение этапов кипения;

наблюдение зависимости температуры кипения от внешнего давления.

Оборудование: штатив, асбестовая сеточка, сухое горючее, колба с водой, резиновая медицинская груша, пробка с трубкой для колбы, таблица «Кипение».

ХОД УРОКА

I. Организационный момент.

Объявление темы и цели урока. Учитель обращает внимание на эпиграф на доске:

 «Наблюдение и опыт являются основными источниками знаний при изучении физических явлений.»

II. Опрос по домашнему заданию.

Для актуализации знаний учитель задает вопросы:

Как называется явление превращения жидкости в пар?

-Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.

Какие два способа парообразования существуют?

-Испарение и кипение.

Какое явление называется испарением?

-Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.

Объясните механизм испарения с точки зрения М.К.Т.

-Все тела состоят из молекул, которые непрерывно и хаотично движутся, причем с различными скоростями. Если “быстрая” молекула окажется у поверхности жидкости, то она может преодолеть притяжение соседних молекул и вылететь из жидкости. Все вылетевшие молекулы образуют пар. У оставшихся молекул при соударении друг с другом меняется скорость, и найдутся такие молекулы, которые могут оказаться у поверхности и вылететь из жидкости. Этот процесс непрерывен, поэтому жидкость испаряется постепенно.

При какой температуре происходит испарение?

-При любой

От чего зависит скорость испарения жидкости?

-От рода вещества, температуры, площади поверхности, скорости удаления молекул от поверхности жидкости.

Что называется конденсацией пара?

-Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией пара.

При каких условиях происходит конденсация пара?

-Когда пар становится насыщенным, то есть находится в динамическом равновесии со своей жидкостью.

III. Изучение нового материала.

Сегодня мы познакомимся со вторым способом парообразования – кипением.

С кипением жидкости человечество связано ежедневно. Дома, на производстве. Кипение нашло широкое применение в быту, технике. Многие технологические процессы происходят благодаря кипению. Без процесса кипения жидкости и вещества немыслима жизнь на земле.

Проведем  эксперимент, поставим на огонь колбу с водой и пронаблюдаем процесс кипения:

Испарение с поверхности жидкости усиливается по мере увеличения температуры. Иногда может наблюдаться туман (сам пар не виден).

На дне и стенках сосуда появляются пузырьки воздуха.

Вопрос учителя:

Почему пузырьки воздуха появляются на дне и стенках сосуда?

-Сначала нагревается сосуд, а затем жидкость на дне и у стенок. Так как в воде всегда есть растворенный воздух, то при нагревании пузырьки воздуха расширяются и становятся видимыми.

Пузырьки воздуха начинают укрупняться, появляются по всему объему, причем в пузырьках будет не только воздух, но и водяной пар, так как вода начнет испаряться внутрь этих пузырьков воздуха. Появляется характерный шум.

Поясним это явление.

При достаточно большом объеме пузырька он под действием Архимедовой силы начинает подниматься вверх. Так как жидкость прогревается способом конвекции, то температура нижних слоев больше температуры верхних слоев воды. Поэтому в поднимающемся пузырьке водяной пар будет конденсироваться, а объем пузырька уменьшаться. Соответственно давление внутри пузырька будет меньше, чем давление атмосферы и столба жидкости, оказываемое на пузырек. Пузырек будет захлопываться. Слышен шум.

При определенной температуре, то есть когда в результате конвекции прогреется вся жидкость, с приближением к поверхности объем пузырьков резко возрастает, так как давление внутри пузырька станет равным внешнему давлению(атмосферы и столба жидкости). На поверхности пузырьки лопаются, и над жидкостью образуется много пара. Вода кипит.

Итак, признаки кипения:

много пузырьков лопается на поверхности;

много пара.

Условие кипения: давление внутри пузырька равно давлению атмосферы плюс давление столба жидкости над пузырьком

Что же такое кипение?

-Кипение – это парообразование, которое происходит в объеме всей жидкости при постоянной температуре.

Какая температура называется температурой кипения?

-Температура, при которой жидкость кипит называется температурой кипения.

Исследуем зависимость температуры кипения от внешнего давления.

Демонстрация: колбу с кипящей жидкостью снимем с плитки и закроем ее пробкой с вставленной в нее грушей. При нажатии на грушу кипение в колбе прекращается. Почему?

-При нажатии на грушу мы увеличили давление в колбе, и условие кипения нарушилось.

Таким образом, мы показали, что с увеличением давления температура кипения увеличивается.

Обратимся к таблице, повторим этапы кипения.

 Так, в паровом котле при давлении 15 атмосфер (1,5 . 106 Па) вода закипает при температуре 200 оС. В скороварке, где давление выше атмосферного, температура кипения воды 120 оС, поэтому ускоряется процесс приготовления пищи в четыре раза.

И наоборот, уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения. Откачивая насосом воздух и пары воды из колбы можно заставить воду кипеть при комнатной температуре. При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, поэтому уменьшается температура кипения. Так, на высоте 5000 метров над уровнем моря, где давление в два раза ниже атмосферного, температура кипения воды 83 оС. А на вершине Эвереста давление воздуха равно 0,4 атмосферы. Кипение воды 74 оС. При такой температуре невозможно заварить чай или сварить мясо.

Вывод: температура кипения зависит от давления.

Краткая запись в тетради:

Признаки кипения:

много пузырьков лопается на поверхности;

много пара.

Условие кипения: давление внутри пузырька равно давлению атмосферы плюс давление столба жидкости над пузырьком

-Кипение – это парообразование, которое происходит в объеме всей жидкости при постоянной температуре.

        Температура кипения зависит от давления.

Каждое вещество имеет свою температуру кипения. Так, температура кипения дистиллированной воды составляет 100оС при нормальном атмосферном давлении 760 мм рт.ст. Жидкий кислород кипит при температуре -183 оС. Вещества, которые в обычных условиях находятся в твердом состоянии, обращаются при плавлении в жидкость. Так, свинец кипит при температуре  1740 оС, а железо при температуре 2750 оС. Видите, как сильно меняется температура кипения жидкостей, от –183оС до +2750оС.

Сравним два способа парообразования (См.  таблицу):

Общие признаки: это явления парообразования, которые зависят от внешнего давления и рода вещества.

Различия:

Испарение происходит с поверхности жидкости, при любой температуре. Температура понижается.

Кипение происходит во всем объеме, при определенной для каждого вещества температуре. Температура не меняется.

IV. Закрепление нового материала

        Итак, мы познакомились с явлением кипение. Давайте закрепим материал с помощью теста. (Раздаю тест) Время ответа 5 минут. Критерии оценок: 5 ответов – «5», 4 ответа – «4», 3 ответа – «3». Подпишите фамилию, отмечайте галочкой правильный ответ.

Тест по теме «Кипение»

Какие два вида парообразования вы знаете?

А) Испарение и конденсация.

Б) Испарение и кипение.

В) Нагревание и кипение.

Каковы главные особенности кипения?

А) Образование пузырьков воздуха с паром на стенках сосуда; начало кипения при определенной температуре.

Б) Кипение при определенной для каждой жидкости температуре; парообразование во всем объеме жидкости.

В) Схлопывание воздушных пузырьков с паром на поверхности жидкости; парообразование при высокой температуре.

Температурой кипения называют температуру, при которой …

А) …парообразование становится очень интенсивным.

Б) … пузырьки с паром появляются на стенках нагреваемого сосуда с жидкостью.

В) … происходит рост воздушных пузырьков с паром внутри жидкости.

Г) … наступает кипение жидкости.

Каков результат наблюдений за температурой кипящей жидкости?

А) Температура жидкости во время кипения остается постоянной.

Б) При кипении жидкости ее температура уменьшается.

В) По мере выкипания жидкости, ее температура возрастает.

Как температура кипения жидкости зависит от давления воздуха?

А) При увеличении давления температура кипения жидкости понижается.

Б) При уменьшении давления температура кипения повышается.

В) При уменьшении давления температура кипения понижается.

 Собираю тест.

Давайте вспомним, какова цель нашего урока?

- добиться усвоения понятия кипения как второго способа парообразования и дать сравнительную характеристику двум способам парообразования.

Как вы поняли процесс кипения? От чего он зависит? Понятна ли  вам сравнительная характеристика двух способов парообразования.

Будем считать, что цель нашего урока достигнута.

V. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Выставляются оценки за устные ответы активным учащимся. Оглашаются результаты письменного задания по тесту.

VI. Домашнее задание:  

§ 17

Вопросы:

А) Можно ли заставить воду кипеть, не нагревая ее?

Б) Что видно, если ничего не видно?