Кипение ( разработка урока)
методическая разработка по физике (8 класс)

Разработка урока по теме: Кипение. Удельная теплота парообразования.

Вид урока: комбинированный с компьютерной поддержкой.

Тип урока: изучение и первичного закрепления знаний.

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.

Оборудование: персональный компьютер, проектор, экран, презентация «Кипение (Приложение). Удельная теплота парообразования», диск  «БЭНП», колба, электрическая плитка

Педагогические технологии: здоровьесберегающая, проблемное обучение,  личностно-ориентированное.

План урока:

1. Организационный момент

 2. Актуализация знаний – самостоятельная работа: физический диктант «Змейка».

 3. Взаимопроверка выполненной самостоятельной работы.

 4. Изучение нового материала  

 5. Работа с учебником

 6. Физкультминутка

 7. Закрепление

 8. Итог урока.

Физический диктант «Змейка» (Слайд 1)

Если да, то ставим такой знак

Если нет, то ставим такой знак

В итоге должна получиться змейка (примерно: )

1. Парообразованием называют переход молекул из жидкости в пар (да)
2. Испарение происходит при температуре кипения (нет).
3. Если нет притока энергии к жидкости извне, то температура при испарении понижается (да).
4. Вода, пролитая на пол, испаряется значительно медленнее, чем то же количество воды в стакане (нет).
5. Чем выше температура жидкости, тем испарение происходит медленнее (нет).
6. Конденсацией называется процесс перехода молекул из пара в жидкость (да)

Ответ:

1. Вступление:

Эпиграф к уроку:

Попробуй пар не выпускать –

 И чайник может бомбой стать!

В. Марков.(Приложение, слайд 1)

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

Тема урока – «Кипение» (Приложение, слайд 2)

2. Изучение нового материала:

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

 – Во время демонстрации пронаблюдать за появлением на дне и стенках сосуда мелких пузырьков. Объяснить причину их возникновения. Проследить за процессом отрыва пузырьков от стенок сосуда и дальнейшим всплыванием их на поверхность.

Во время нагревания воды обсуждаются 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?

Учитель: Все загадочные явления, сопровождающие кипение жидкости, которые нам не удалось рассмотреть, пока кипел чайник, мы еще раз посмотрим на видеоролике «Что такое кипение». (Приложение, слайд 3)

Вывод:

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.

Так что же такое кипение?

Кипение – это интенсивный переход жидкости в пар вследствие образования и роста пузырьков пара. (слайд 4)

 Какую температуру будем называть температурой кипения?

 – Температура кипения – температура, при которой кипит жидкость. 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). (Приложение, слайд 5)

 – Каждой жидкости соответствует своя температура кипения (Приложение, слайд 6).

Анализ таблицы «Кипения жидкости»

Просмотр видеоролика «Кипение азота» (Приложение, слайд 7)

– А как вы думаете от чего может зависеть температура кипения жидкости? (Приложение, слайд 8 )

Ответ: от давления

На самой высокой горе Джомолунгме (Гималаи) на высоте 8848 м вода кипит при температуре 70о С.

В кастрюле скороварке температура кипения – равна 120о С при давлении 200 кПа.

Учитель: Приготовление пищи в скороварке имеет массу преимуществ по сравнению с обычными способами варки в обычной кастрюле. Процесс приготовления пищи происходит при температуре 120о С и время приготовления значительно сокращается. Каким образом температуру кипения удается повысить до 120о С?

 Обратите внимание на эпиграф к уроку. Почему чайник может стать бомбой? Чтобы предотвратить это, в кастрюле скороварке делают отверстие для выхода пара.

– Почему температура жидкости во время кипении не изменяется?

Ответ: 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 подумает: если взять разные жидкости массой 1 кг каждое, одинаковое ли количество теплоты требуется каждому веществу, чтобы его полностью испарить при температуре кипения.

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

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.    (Приложение, слайд 8 )

Работа с таблицей № 6 стр. 49 учебника

Чему равна удельная теплота парообразования ртути?

Что означает это число?

– Кипение  происходит с поглощением теплоты. Большая часть подводимой теплоты расходуется на разрыв связей между частицами вещества, остальная часть – на работу, совершаемую при расширении пара. (Приложение, слайд 9)

 – Мы знаем, что обратный процесс парообразованию – конденсация. Что происходит с энергией? (Конденсация происходит с выделением  теплоты)  (Приложение, слайд 10).

Кипение в быту и промышленности (Приложение, слайд 11)

Кипение в природе: гейзеры (Приложение, слайд 12)

Закрепление

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.

 О каком физическом явлении говорится в отрывке? (Приложение, слайд 13)

Физкультминутка

При увеличении площади свободной поверхности жидкости скорость испарения ...  (увеличивается, руки вверх)

При уменьшении температуры жидкости скорость испарения … (уменьшается, руки вниз)

При наличии ветра испарение происходит ... (увеличивается, руки вверх)

Если нет притока энергии к жидкости извне, испарение сопровождается … температуры жидкости  (понижением , руки вниз)

При конденсации жидкости энергия ...  (выделяется, руки вниз).

Температура жидкости во время кипения … (не изменяется,  руки в стороны)

Упражнения на вращения головой:

Учитель: Учиться будем хорошо?

Учащиеся кивают головой «Да, да, да».

 – Нарушать дисциплину не будем?

Учащиеся поворачивают голову из стороны в сторону «Нет, нет, нет».

 – А что будем делать, если не получиться?

Учащиеся поднимают и опускают плечи «Не знаю, не знаю, не знаю».

 – А чтобы у нас все получилось, давай прослушаем сказку и ответим на вопрос.

Закрепление

Сказка

Жил-был царь. У него были три дочери: старшая, средняя и младшая. Младшая была самая красивая, самая любимая.  Царь был стар и умен. Он давно издал указ, по которому первая дочь, выходящая замуж получит пол-царства. Зная указ, средняя и старшая дочери очень хотели замуж,  и часто из-за этого ссорились. Младшая дочь замуж не собиралась. Чтобы разрешить все вопросы с замужеством и уладить ссоры, царь предложил провести такое соревнование.

 Он поставил на стол три чайника. Они были совершенно одинаковы, как по внешнему виду, так и по вместимости.  Царь налил в каждый чайник равное  количество воды из ведра.

 «Мои любимые дочери, – начал свою речь царь, – сейчас каждая из вас возьмет по чайнику и отправиться вместе со мной на кухню. Там вы поставите чайники на плиту и дождетесь, пока они закипят. Та дочь, у которой закипит чайник раньше, выйдет замуж первой».

 Как не странно, но расчеты царя были точными, первым закипел чайник у младшей дочери.   Почему?

Ответ: Старшая и средняя дочери очень хотели, чтоб их чайники закипели быстрее, и часто поднимали крышки чайников, проверяя, не кипит ли в них вода. Младшая дочь замуж не хотела и в чайник не заглядывала! (Приложение, слайд 14).

 – Можно ли заставить кипеть воду, не нагревая ее? (Приложение, слайд 15).

 Если учащиеся не придут к правильному ответу, можно это задание дать на дом используя различную литературу, интернет найти ответ на поставленный вопрос.

Домашнее задание:

§ 18, 20 упр.10 № 1-4.

Найти ответ на вопрос «Можно ли заставить кипеть воду, не нагревая ее?» (слайд 16)

– Итак, мы с вами рассмотрели процесс парообразования, который происходит двумя способами: испарение и кипение. Рассмотрели в чем разница между испарением и кипением.

Рефлексия:

 – Продолжите, пожалуйста, фразу:

 – Сегодня на уроке я узнал…

 – Сегодня на уроке я познакомился…

 – На уроке мне понравилось…

Литература:

Лукашик В.И, Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений, М.: Просвещение, 2004.– 224

Перышкин А.В. Физика. 8 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений. – 6-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 192 с.