Конспект урока "Кипение. Удельная теплота парообразования"
методическая разработка по физике на тему

Тема

 Кипение. Удельная теплота парообразования.

Цель урока

Сформировать понятие кипения, как парообразования; выявить и объяснить особенности кипения.

Задачи

Образовательные:

• продолжить изучение процесса парообразования,
• рассмотреть процесс кипения и его особенности: постоянство температуры при кипении жидкости в открытом сосуде и зависимости температуры кипения от внешнего давления;
• выявить основные особенности кипения: образование пузырьков, шум, предшествующий кипению;  
• ввести понятие удельной теплоты парообразования и формулу для расчета количества теплоты, необходимого для испарения жидкости, взятой при температуре кипения.

Развивающие:

• научить видеть вокруг физические явления и уметь их правильно объяснять;
• формировать умение проводить обобщения; развитие мыслительной деятельности учащихся.

Воспитательные:

• воспитывать внимательность, познавательный интерес к предмету;
•         расширять кругозор, формировать умение строить логическую цепочку рассуждений.

Планируемые результаты

• Сформированное понятие процесса кипения, его особенностей.
• Усвоенное понятие удельной теплоты парообразования, формулы   расчета количества теплоты

Основные понятия

Кипение, удельная теплота парообразования, количество теплоты.

Межпредметные связи

Математика, история, география

Ресурсы:

•  основные
•  дополнительные

Учебник  “Физика 8  класс”, под ред. А.В. Перышкина

Презентация Power Point

Формы урока

Ф - фронтальная, И – индивидуальная, П – парная,                      Г – групповая

Технология (метод)

Деятельностный метод,  исследовательский метод, практический метод, демонстрационный метод,  здоровьесберегающая технология, проблемное обучение.

Оборудование:

Персональный  компьютер, проектор, экран, презентация PowerPoint «Кипение. Удельная теплота парообразования», колба, электрическая плитка

Дидактическая
структура 
урока

Деятельность
учеников

Деятельность
учителя

Ход урока

Организация

Время: 1 мин.

Самопроверка готовности к уроку.

Организация процесса обучения, проверка готовности учащихся к уроку.

Учитель:

- Здравствуйте, ребята! Проверим готовность к уроку.

Мотивация

Уточнение темы урока.

Целеполагание

Время: 3 мин.

 - Высказывают предположения о теме урока, опираясь на эпиграф. Определяют круг знаний, которые необходимы для изучения нового материала.

- Определяют цель урока, пути ее достижения:

- Мотивирует на учебную деятельность на уроке.

- Корректирует постановку целей и задач урока.

Учитель:

Эпиграф к нашему уроку:

Попробуй пар не выпускать –

 И чайник может бомбой стать!

В. Марков

Учитель: Что может быть лучше горячего, хорошо заваренного чая?! И все знают, как правильно заварить чай. Перед тем, как заварить чай, воду предварительно кипятят.

- Посмотрев на процесс кипения под несколько иным углом зрения, мы можем найти в нем множество загадок, объяснения которым нет даже в самом толстой кулинарной книге.

- Предположите, какой может быть тема нашего урока?

Ученики: Кипение.

Учитель уточняет тему урока.

- Какие знания у нас должны быть?

Актуализация знаний

Время: 5 мин.

Систематизируют ранее полученные знания.

Учатся отличать известное от неизвестного в специально созданной учителем ситуации.  

 Организует работу по повторению понятий, необходимых для решения задач урока.

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 (+)

Восприятие и осмысление учащимися нового материала

Время: 15 мин.

 Планируют учебную деятельность.

Воспринимают, анализируют, систематизируют новый материал.

Делают первичные выводы.

 Организует осмысливание, первичное понимание учебной информации; побуждает к планированию УД.

Учитель: Опираясь на тему и цель урока, предложите, как мы можем спланировать работу на уроке.

Ученики: Предлагают варианты.

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

 – Как будем действовать?

Ученики: Будем наблюдать.

Учитель: Правильно. 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.

- Вы получаете карточку с вопросами, на которые обсудите в паре во время нагревания воды:

Карточка.

– 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?_________________

Учитель: Все загадочные явления, сопровождающие кипение жидкости, которые нам не удалось рассмотреть, пока кипела вода, мы еще раз посмотрим на видеоролике «Что такое кипение».

- Расскажите о процессе кипения, опираясь на результаты наблюдения и ваши записи в карточке.

Ученики:

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.

Учитель: Сделайте вывод  что же такое кипение?

Ученики:

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

Учитель - Какую температуру будем называть температурой кипения?

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

Учитель: Из проведенного опыта мы выяснили, что во время кипения жидкости ее температура не меняется. Как это мы можем изобразить графически?

 (Ученики в тетради чертят график кипения жидкости).

 Учитель: Предположите, будет ли одинакова температура кипения разных жидкостей? Ученики: Каждой жидкости соответствует своя температура кипения.

Учитель: Предлагаю провести анализ таблицы «Кипения жидкости»

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

Ученики: Высказывают предположения

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

Ученики: Зависит от давления.

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

 - Каким образом температуру кипения удается повысить в скороварке до120оС   ?

Ученики: повысили давление за счет конструкции скороварки.

Учитель: 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.

 Учитель: Обратите внимание на эпиграф к уроку. Почему чайник может стать бомбой? А скороварка?..

Ученики: Если не дать выхода пару, может произойти взрыв.

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

Учитель: Почему температура жидкости во время кипении не изменяется?

Ученики: Вся энергия расходуется на интенсивное парообразование.

Учитель: 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.

 Учитель: 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.

Учитель: Это характеризует физическая величина, называемая удельной теплоемкостью, обозначается L.

Удельная теплота парообразования – физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения  температуры.  

Учитель: 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 

 Ученики: Работают с таблицей № 6 стр. 49 учебника

Учитель: 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.

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

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

Ученики: Конденсация происходит с выделением  теплоты  

Первичная проверка понимания. Самоконтроль.
 Время: 5 мин.

 Отвечают на вопросы учителя, соотносят первичные  знания с определениями и формулами в учебнике.

 Проверяет понимание учащимися полученных знаний; координирует способы проверки знаний.

 Учитель: составьте модель кипения жидкости.   – 1 вариант

Модель конденсации жидкости – 2 вариант

Ответьте на вопрос: что общего у этих явлений?

Ученики работают в парах: 1в.  Жидкость – кипение – пар                       выделение

                                                2в. Пар - конденсация – жидкость                   теплоты          

Учитель: Решим задачу стр.51, упражнение 10 (задача 4)

Первичное закрепление

Самооценка полученных знаний.
Время: 10 мин.

 Самостоятельно отвечают на вопросы теста,  оценивают полученные знания

 Организует выполнение теста,  проверку знаний  с опорой на изученные таблицы.

Тест (карточки)

 Вариант 1

1. Кипение - это:

А. парообразование, которое происходит при t кип.                                                                     Б.  парообразование, которое происходит при t кип. только с поверхности жидкости     В. парообразование, которое происходит при t кип. с поверхности и по всему объему жидкости.                                                                                                                                      Г. переход жидкости в пар.

2.Температура жидкости во время кипения:

А. Уменьшается.                                                                                                                                   Б. Увеличивается.                                                                                                                                      В. Не изменяется.                                                                                                                                          Г. Сначала увеличивается, а потом уменьшается.

3.Шотландский ученый Д.Блэк установил одну из причин «пения» нагретых сосудов. Она заключалась в следующем:

А При нагревании жидкости интенсивно образуются пузырьки воздуха.                                                    Б. Пузырьки, отрываясь от горячего дна устремляются вверх.                                                                   В. Пузырьки, всплывая, попадают в верхние, еще не достаточно прогретые слои воды и быстро схлопываются.                                                                                                                                     Г. Пузырьки всплывают на поверхность равномерно прогретой воды и взрываются.

4. В романе Ж. Верна «Дети капитана Гранта» путешественники на перевале в Андах обнаружили, что термометр, опущенный в закипевшую воду, показал всего лишь 87º С. Возможно ли такое?

А. Нет, при любых условиях t кип.  воды 100º С.                                                                                  Б. Да. Высоко в горах атмосферное давление низкое и t кип. воды уменьшается.                          В. Нет, термометр был испорчен.

Вариант 2

1.Кипение – это:

А.  парообразование, которое происходит при tº кипения с поверхности и по всему объему жидкости.                                                                                                                                          Б.  парообразование, происходящее с поверхности жидкости.                                                                 В.  переход твердого тела в жидкое состояние.                                                                                         Г.  переход жидкости в пар при любой tº.

2.Как изменяется температура жидкости от начала кипения до полного ее выкипания?

А. Повышается.                                                                                                                                       Б. Понижается.                                                                                                                                           В. У одних жидкостей повышается, у других понижается.                                                                    Г. Остается неизменной.

 3.При нагревании воды до определенной tº слышен шум. Причиной шума является:

А. Пузырьки всплывают на поверхность равномерно прогретой воды и взрываются.                Б. Пузырьки, отрываясь от горячего дна, устремляются вверх.                                                                   В. Пузырьки, всплывая, попадают в верхние, еще не достаточно прогретые слои воды и быстро схлопываются.                                                                                                                        Г.  Интенсивное образование пузырьков воздуха при нагревании жидкости.

4.В романе Ж.Верна «Гектор Сервадак» автор замечает, что на высоте 11000м вода должна закипать при tº= 66ºС. Так ли это?

А. Проверить невозможно, т.к. на такой высоте человек не сможет дышать.                               Б. Да, т.к. высоко в горах атмосферное давление низкое и t кип. воды уменьшается.              В. Нет, т.к. высоко в горах атмосферное давление низкое и t кип. воды увеличивается.                 Г. Вода, где бы и в каких условиях она ни находилась, всегда будет кипеть при 100ºС.

Ответы к тестам:

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

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

Анализ изученного

Время: 3 мин.

Самостоятельно делают выводы.

Обобщает материал урока.

 Учитель: 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, расскажите, о каком физическом явлении говорится в отрывке?

- Ученики: Обобщают изученный материал.

Рефлексия

Время: 3 мин.

Оценивают успешность освоения полученных знаний, соотносят результат с целями урока, прогнозируют  работу на последующих уроках.

Организует рефлексию.

 –Учитель: Продолжите, пожалуйста, фразу:

- В начале урока я ставил цель…

 – Сегодня на уроке я узнал…

 – Сегодня на уроке я познакомился…

 – На уроке мне понравилось…

Домашнее задание

Учитель:

1. Прочитать, изучить параграфы 18-20.
2. Составить кроссворд (по желанию)

1Д

а

в

л

е

н

и

е

2К

и

л

о

д

 ж

о

у

л

ь

3 К

а

л

 о

р

и

м

е

т

р

4 Д

ж

о

 у

л

ь

5 Т

о

п

 л

и

в

о

6Т

е

п

л

о

п

р

о

в

о

д

н

о

с

т

 ь

8К

а

 Л

о

р

и

я

9К

и

п

 е

н

и

 е

10И

с

п

а

р

е

 н

и

е

11К

о

н

д

е

н

с

а

 ц

и

я