Урок физики.Тема: «Энергия топлива. Экологические проблемы»
план-конспект урока по физике (8 класс)

МОУ « Татауровская СОШ»

Конспект урока физики в 8 классе

Тема: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»

Подготовил: учитель физики Есин А.С.

Тип урока: изучение нового материала.

Цели урока:

Образовательная

Сформировать понятие об энергии топлива, обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива. Рассмотреть физические основы горения веществ, закрепить навыки решения расчётных, экспериментальных задач.

Развивающая: развивать способность учащихся проблемного мышления для решения познавательных задач, развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух.

Рассмотреть примеры использования видов топлива в различных областях деятельности человека.

Воспитательная: способствовать воспитанию у школьников культуры исследовательского труда, воспитанию навыков коммуникативного общения.

Интеграция предметов: физика, химия, математика, экология.

 Оборудование и средства обучения: компьютер, проектор, экран для демонстации слайдов, свеча, банка, спички, алюминиевые кусочки фольги, небольшие фарфоровые блюдца, пипетка, пузырьки со спиртом и бензином, коллекция топлива. 

Виды учебной деятельности:
- устная и письменная
- работа в парах
- практические навыки решения задач
- мыслительный анализ
- отработка математических навыков

Ожидаемый результат:

Ученики

Знают физические основы горения топлива, ТБ при использование горючего.

Понимают смысл понятия «удельная теплота сгорания топлива»

Умеют использовать физические приборы (весы с разновесом и измерительный инструмент – секундомер) для измерения физических величин.

Умеют решать экспериментальные задачи и производить определённые расчёты.

Умеют работать с таблицей «удельная теплота сгорания» и справочной литературой.

Видят вокруг себя практическое использование разных видов топлива в деятельности человека.

Ход урока

Высказывание, посвященное уроку.

«Чтобы согреть других свеча должна сгореть»

М.Фарадей.

Орг. момент урока.

Повторение изученного материала:

Фронтальный опрос.

Дайте определение, что называют количеством теплоты?

Как обозначается данная величина?

Каковы единицы измерения данной физической величины?

Физический диктант

От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?

Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела( выделяемого телом при охлаждении?)

С=920 Дж/кг 0С (С=820 Дж/кг 0С ) Что это значит?

Почему металлы остывают быстрее, чем вода?

Сжелеза=460 Дж/кг 0С, Смеди=400Дж/кг 0С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0С?(на 3 0С ) Почему?

Учитель: Задумывались ли вы, откуда берётся энергия, необходимая для нагревания тел?

(сжигается топливо)

- Что такое топливо?

(вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло)

- Какие виды топлива вы знаете?

(дрова, уголь, бензин, керосин, газ…)

- Какие внешние признаки горения?

(пламя, свет, тепло)

Учитель: Следовательно, внутреннюю энергию можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.

Учитель: Тема урока сегодня«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива».

Изучение нового материала:

Опыт с горящей свечой.

Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Налили в тарелку немного воды и добавили несколько капель чернил, чтобы было наглядно. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет, а вода из тарелки войдёт в банку.

Создаётся проблемная ситуация, при решение которой учащиеся делают вывод: свеча горит при наличии кислорода, при горении она израсходовала часть кислорода и вода под давлением из вне вошла в банку, заняв место сгоревшего кислорода.

Вопросы к классу:

- Почему под банкой свеча гаснет?

- Что же происходит в процессе горения. За счёт чего выделяется

энергия?

Учитель: Для этого вспомним строение вещества.

- Из чего состоит вещество?

(из молекул, молекулы из атомов)

- Какими видами энергии обладает молекула?

(кинетической и потенциальной)

Учитель: Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. В этом случае такое вещество называется топливам. В состав любого топлива входит углерод.

Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.

Использование топлива основано на явлении выделения энергии при соединении атомов в молекулы.

Учитель: Рассмотрим процесс горения более подробно.

К каким явлениям (физическим или химическим) относится процесс горения? Почему?

Что такое реакция горения? Обратимся за информацией к учебнику «Химия -8»

Каковы условия протекания реакции горения?

Почему эта реакция происходит с выделением тепла?

Для чего используется реакция горения?

Сделаем химическую запись этой реакции:

С+О2=СО2+Q СО2 – углекислый газ

2C+O2=2CO+Q СО – угарный газ

Таким образом в реакции горения обязательно необходимо горючее(топливо) и окислитель (О2)

Какие виды топлива вы можете назвать?

Демонстрируется коллекция топлива.

Учитель: При расчёте двигателей инженеру необходимо точно знать, какое количество теплоты может выделить сжигаемое топливо. Для этого надо опытным путём определить, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов.

Учитель: Как рассчитать энергию, которая выделяется при сгорании?

Фронтальный опыт (на каждой парте уже находятся: пипетка, два небольших фарфоровых блюдца, два кусочка алюминиевой фольги, два пузырька со спиртом и бензином, спички). Даётся инструктаж по технике безопасности при работе с топливом.

В чашки положить по кусочку одинакового размера алюминиевой фольги, на одну фольгу пипеткой капнуть капельку спирта, на другую – бензина и зажечь их одновременно. Когда спирт и бензин сгорят полностью, нужно прикоснуться к кусочкам фольги.

Вопросы:

Одинаково ли нагрелись кусочки фольги?

(кусочки фольги, где сгорел бензин, нагрелся сильнее).

Какое топливо, спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании?

(бензин больше тепла, чем спирт).

Учитель: Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива, обозначается буквой q. Единица измерения Дж/кг.

Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами.

Результаты опытных данных приведены в таблице учебника. Из этой таблицы видно, что удельная теплота сгорания, например, бензина 4,6 * 107 Дж/кг. Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 4,6* 107 Дж энергии.

Если сжигается не 1 кг бензина, а 2 кг (тогда выделяется в 2 раза больше энергии).

Значит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива, вычисляется по формуле: Q = q m

Далее работаем по таблице «Удельная теплота сгорания топлива» и отвечаем на вопросы о том, какое топливо имеет наибольшую удельную теплоту сгорания, а какое топливо имеет наименьшую удельную теплоту сгорания. Какое топливо и для каких целей используется человеком.

Учитель: Ребята! Давайте подумаем над вопросом: «Огонь человеку друг или враг?»

Экологическая проблема.

В результате сгорания топлива возникают еще экологические проблемы. Экологические проблемы в результате сгорания топлива:

• загрязнение атмосферы
• парниковый эффект
• нехватка топливных ресурсов
• зола

Вывод: экология в опасности. Какой выход? Ваши предложения и идеи?

1.Поиск более чистого топлива

2. Очистка продуктов сгорания

3. 100% сгорание всего топлива без отходов и т.д.

Закрепление знаний:

самостоятельная работа в тетради и контрольное выполнение у доски.

Упр.5 (1,2)

Рассчитайте, какую массу дров необходимо сжечь, чтобы разогреть оловянного солдатика до температуры плавления из сказки Г.Х.Андерсена. Известно, что начальная температура солдатика 120С, температура плавления олова 2320С, а его масса – 500г.

5.Рефлексия. Итог урока.

В конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. 

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я понял, что…

я приобрел…

меня удивило…

мне захотелось…

1. Что нового узнали на уроке?

2.Пригодятся ли эти знания в жизни?

6. Домашнее задание: 1. Учебник § 10, упр. № 5. Творческое задание: Нарисовать плакаты на экологическую тему, предложите альтернативные источники энергии.