Конспект урока "Изменение агрегатных состояний вещества"
план-конспект урока по физике (8 класс)

Конспект открытого урока физики на тему

«Измерение агрегатного состояния вещества»

Класс:   8

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний 

Форма урока: урок-игра

Используемое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация, школьная доска.

Используемые технологии: технология проблемного обучения с элементами критического мышления, здоровьесберегающие,  информационно-коммуникативные  технологии.

Цель: обобщить и систематизировать и закрепить знания по теме «Изменение агрегатных состояний вещества».

Формируемые УУД:

предметные: закрепить знания учащихся об основных понятиях, физических явлениях, полученных при изучении темы «Изменение агрегатных состояний вещества»; закрепить навыки решения задач по теме;

метапредметные: выполнять действия по образцу, оценивать и корректировать их; создавать, анализировать, и перерабатывать информацию, представленную в виде таблиц, набора символов; искать информацию; применять полученные знания для решения задач; овладеть навыками организации учебной де6ятельности, самоконтроля и оценки результатов;

личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; развитие интеллектуальных способностей учащихся.

Ход урока

I. Организационный момент. Слайды №1-2

(Объявление темы и целей урока)  

Дидактическая задача: подготовить учащихся к работе на уроке.
Учитель. Мы живем в мире полей и веществ. В природе существует три агрегатных состояния вещества. Агрегатное состояние вещества может изменяться. Сегодня на уроке нам предстоит вспомнить и закрепить понятия, связанные с изменением агрегатных состояний вещества. Повторить формулы для расчета количества теплоты при нагревании, охлаждении, плавлении, кристаллизации, парообразовании, конденсации. Знания, которые вы получили при изучении темы, сегодня будем применять при решении задач, работе с таблицами, при объяснении явлений, происходящих в природе.
Сегодня у нас будет урок-игра по теме « Изменение агрегатных состояний» . А девиз нашего сегодняшнего урока –

 Незнающие пусть научаться, а знающие пусть вспомнят еще раз.

Гипотеза. Изменится ли мир, если не будут существовать агрегатные переходы вещества?  

“Круговорот воды в природе – это реальность или сказка? (Слайд №3)

2. Повторение и обобщение пройденного материала.

…Все хорошо в природе,
но вода – красота всей природы! С.Т.Аксаков (Слайд №4)

Именно на земле одновременно можно  наблюдать все агрегатные состояний этого вещества

Круговорот воды в природе (Слайд №5)

Сегодняшний урок  хотелось бы начать такими словами: (Шевелёв Саша)
 Послушайте, считают:
Вода появляется из ручейка.
Ручьи по пути собираются в реки.
Река полноводно течет на просторе,
Пока, наконец, не вливается в море.
Моря пополняют запас океана,
Над ним формируются клубы тумана,
Они поднимаются выше, пока
Не превращаются в облака.
А облака, проплывая над нами,
Дождем проливаются, сыплют снегами.
Весной соберется вода в ручейки,
Они побегут до ближайшей реки.
Эти строки об удивительном природном явлении

Круговороте воды в природе.

На слайде вы видите замёрзший водопад. Красивое зрелище.

 А бывает лёд горячий? (Слайд №6)

Сегодня мы совершим кругосветное путешествие  к островам архипелага  «Агрегатных состояний вещества».   И целью нашей будет: обобщение, систематизация и расширение знаний по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»;

 Таможня. Для того чтобы отправиться в плавание нам нужно пройти таможню. А для этого необходимо ответить на вопросы.
- Скажите, в каких агрегатных состояниях может находиться вещество? (Слайды №7,8,9,10)  

- Отличаются ли молекулы одного и того же вещества в твёрдом, жидком и газообразном состояниях?

Чем объясняются свойства вещества в том или ином агрегатном состояниях?

В добрый путь! (Слайд №11)

На пути первый остров.

1. Остров процессов (Слайд №12)
- Как называется процесс перехода из Т в Ж, а обратный?
- Как называется процесс перехода из Г в Ж, а обратный?
- Как называется процесс перехода из Т в Г, а обратный?

- На какие два вида подразделяется парообразование?
- Чем отличается испарение от кипения?
- От каких факторов зависит испарение?  

- Что называют влажностью воздуха?

На пути второй остров.
 2. Остров графический  (Слайд №13)

Какой участок графика соответствует процессу:

нагревания;

плавления;

конденсации;

охлаждения;

кристаллизации;

парообразования;  

кипения.

Какие процессы нуждаются в затрачивании энергии?

Какие процессы происходят с выделением энергии?

Почему процессы 2, 4, 6 происходят при постоянной температуре?

 На что затрачивается энергия?

На пути третий остров.

  3. Необитаемый остров (Слайд №14)

Заселите остров формулами

На пути четвёртый остров.

4. Остров стихов (Слайды  №15-19)

 Стихи на тепловые явления.
1. А. С. Пушкин “Евгений Онегин”.
В окне увидела Татьяна
Поутру побелевший двор,
Курины, кровли и забор,
На стеклах лёгкие узоры,
Деревья в зимнем серебре...
Вопрос: Что представляют с точки зрения физики, “на стёклах лёгкие узоры”.
Ответ: Кристаллики замёршей воды, её твёрдое состояние.
2. Е. Баратынский “Весна”.
Шумят ручьи! Блестят ручьи!
Взревев, река несет
На торжествующем хребте
Поднятый ею лед!
Вопрос: В каком агрегатном состоянии находится вода?
Какие тепловые процессы отражены в этом отрывке?
Ответ: Вода в жидком и твёрдом агрегатном состоянии. Процессы нагревания и плавления.
3. Д. Б. Кедрин “Мороз на стеклах”.
Пейзаж тропического лета
Рисует стужа на окне.
Зачем ей розы? Видно это
Зима тоскует о весне.
Вопрос: Какое физическое явление нашло отражение в этом отрывке?
Приведите на физическую терминологию процесс “рисование” стужи на окне.
Ответ: Кристаллизация.
4. Иван Суриков “Золилась заря”
От цветов на полях
Льётся запах кругом,
И сияет роса
На траве серебром.
Вопрос: Какое физическое явление нашло отражение в этом отрывке?
Ответ: Конденсация. Образование росы.
На слайде презентации появляется диаграмма агрегатных состояний, фазовых переходов.
5.Остров качественных задач (Слайд №20)
-Будет ли плавиться серебро , если его бросить в расплавленное железо? (будет tж=15390C,tс=9620С)
-Какой металл расплавиться в ладони? (цезий t=290C)
- «Через полчаса явился уездный лекарь, человек небольшого роста, худенький и черноволосый. Он прописал мне обычное потогонное» (И.С. Тургенев. Записки охотника). Для чего нужно потогонное средство. (Для выделения пота: он испаряется с поверхности кожи, при этом температура организма понижается)
- «Что за дурни, прости господи, эти немцы!- сказал голова. Я бы батогом их, собачьих детей! Слыханное дело, чтобы паром можно кипятить!» (Н.В. Гоголь. Вчера на хуторе близ Диканьки). Можно ли водяным паром вскипятить воду?(ответ: Можно. При теплообмене водяной пар отдаёт воде энергию, вода принимает энергию и нагревается при этом. Если вода достигнет температуры кипения, то она закипит.)
-Почему бегущая собака высовывает язык?
-Подсчитано, что если для заправки бензином использовать ведро, то в год потери горючего (на одну автомашину) составят 200 кг. Каковы причины этих потерь?-

 Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от неё. Почему?
6.Остров смекалистых(Слайд №21)
Выполнение теста  «Агрегатные состояния вещества»

Приложение №1

Вот и закончилось наше путешествие. Что интересного мы узнали?

1. Десублимация – физический процесс перехода вещества из газообразного состояния в твердое, минуя жидкое. (Кондакова Е.) (Слайд №22)

Примером десублимации является  образование на стеклах ледяных узоров в зимнее время.

 При десублимации высвобождается энергия. Десублимация является экзотермическим фазовым переходом.  

Известным примером десублимации является появление инея на ветках во время усиления мороза, появление кружевных узоров на стекле окна.

Говорить об этом долго не буду. Вы лучше посмотрите на это чудо, на эту неописуемую красоту.

Морозный рисунок с утра на окне.

В нем странное что-то мерещится мне...

Дремучая чаща … С которыми связи у нас еще нет?

И много столетий морозная вязь.

С землянами тайно выходит на связь?

2. Сублимация (возго́нка) — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое. (Слайд №23-24)
Где используют этот процесс?  (Голеньков Р.)

Сублимация иода.

Возгонка характерна, например, для элементарного иода I2, который при нормальных условиях не имеет жидкой фазы: чёрные с голубым отливом кристаллы сразу превращаются (сублимируются) в газообразный молекулярный иод (медицинский «йод» представляет собой спиртовой раствор).

  Применение сублимации в лабораторной технике.

На эффекте возгонки основан один из способов очистки твердых веществ. При определенной температуре одно из веществ в смеси возгоняется с более высокой скоростью, чем другое. Пары очищаемого вещества конденсируют на охлаждаемой поверхности. Прибор, применяемый для этого способа очистки, называется сублиматор.

Сублимационная сушка.(Дробышев К.)

Возгонка также используется в пищевой промышленности: так, например, фрукты после сублимирования весят в несколько раз меньше, а восстанавливаются в воде. Сублимированные продукты значительно превосходят сушеные по пищевой ценности, так как возгонке поддаётся только вода, а при термическом испарении теряются многие полезные вещества. Перед сублимацией пищевых продуктов используется быстрое замораживание, что приводит к образованию мелких кристаллов, не разрушающих клеточные мембраны.

 Сублимация воды .( Кривоухов М.)

Хорошо поддается возгонке вода, что определило широкое применение данного процесса как одного из способов сушки. При промышленной возгонке сначала производят заморозку исходного тела, а затем помещают его в вакуумную или заполненную инертными газами камеру. Физически процесс возгонки продолжается до тех пор, пока концентрация водяных паров в камере не достигнет нормального для данной температуры уровня, в связи с чем избыточные водяные пары постоянно откачивают. Возгонка применяется в химической промышленности, в частности, на производствах взрывоопасных или взрывчатых веществ, получаемых осаждением из водных растворов.

Сублимация кофе (Сырцова К)

Сублимированный кофе получают из замороженного кофейного экстракта через обезвоживание вакуумом.

Например, графит можно нагреть до тысячи градусов, и тем не менее в жидкость он не превратится: он будет сублимироваться, т.е. из твёрдого состояния сразу переходить в газообразное.

Все запахи, которыми обладают твёрдые тела, также обусловлены возгонкой: вылетая из твёрдого тела молекулы образуют над ним газ (или пар), который и вызывает ощущение запаха.

Запах  нафталина – сублимация твердого нафталина.

Запах сухих духов – сублимация.

Запах шариковых дезодорантов  – сублимация.

Высыхание мерзлого белье – сублимация.

Сублимация  рисунков на посуду-это вид сублимационной трансферной печати на ткани.

  А теперь вернёмся к вопросу в начале урока.

 Каким бывает лёд?(Шевелёв А.) (Слайд №25)

 Горячий лёд Мы привыкли считать, что вода не может быть в твёрдом состоянии при t выше 0°С. Английский физик Бриджмен показал, что вода под давлением р ~ 2*109 Па остаётся твёрдой даже при t = 76°С. Это так называемый «горячий лёд - 5». Взять его в руки нельзя, о свойствах этой разновидности льда узнали косвенным образом. «Горячий лёд» плотнее воды (1050 кг/м3), он тонет в воде. Сегодня известно более 10 разновидностей льда с удивительными качествами.

 Сухой лёд При сгорании угля можно получить не жар, а наоборот, холод. Для этого уголь сжигают в котлах, образующийся дым очищают и улавливают в нём углекислый газ. Его охлаждают и сжимают до давления 7*106 Па. Получается жидкая углекислота. Её хранят в толстостенных баллонах. При открывании крана жидкая углекислота резко расширяется и охлаждается, превращаясь в твёрдую углекислоту – «сухой лёд». Под влиянием теплоты хлопья сухого льда сразу переходят в газ, минуя жидкое состояние.

Выводы.(Слайд №26)

И так, мы выдвигали гипотезу. Изменится ли мир, если не будут существовать агрегатные переходы вещества?

Можем ли мы дать ответ?  

Перед вами был поставлен основополагающий вопрос: “Круговорот воды в природе – это реальность или сказка? Ответьте мне на него.  

Сколько тепловых переходов существует между агрегатными состояниями вещества?

Существование  агрегатных состояний,  их тепловые переходы,

 обуславливают «Круговорот воды в природе»

Если не будут существовать эти тепловые переходы, то окружающий мир будет не интересным. Мы будем наблюдать либо вечный дождь, либо вечный снег. А в худшем случае, мир прекратит свое существование.

3.   Подведение итогов урока . Рефлексия.  

(Слайд №27-28)

4. Домашнее задание.  

Написать сочинение о любом агрегатном состоянии.

Учитель: Урок закончен, до встречи на следующем уроке!"  

Литература:

1.Уроки физики с использованием информационных технологий. 7-11 классы. Методическое пособие с электронным приложением / З.В. Александрова и др. - 2-е изд., стереотип. -М.: Издательство «Глобус», 2010.

2.Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителя / А.А. Гин. — 9-е изд. — М.: ВИТА-ПРЕСС, 2009.

3. Лукашик В. И. Сборник задач по физике для 7-9 классов : Просвещение, 2008.

4.Интернет ресурсы (сайты)

http://festival.1september.ru/articles

Приложение №1

Вариант 1
1. В каких агрегатных состояниях может находиться одно и то же вещество?
а) только в твердом;
б) только в жидком;
в) только в газообразном;
г) в жидком, твердом и газообразном.

2. В алюминиевом стакане можно расплавить ...
а) цинк; б) золото; ) медь; г) чугун;

3. Удельная теплота плавления вещества обозначается буквой ...
а)Q  б) c; в) λ; г)r.

4.Испарением называют явление ...
а) переход молекул в пар из любой части жидкости;
б) переход молекул в пар с поверхности жидкости;
в) переход молекул из пара в жидкость;
г) переход молекул в пар с поверхности твердого тела.

5.Какое из утверждений верно:
а) в процессе кипения температура не меняется;
б) в процессе кипения температура увеличивается;
в) температура кипения и конденсации одинакова;
г) температура кипения всегда больше температуры конденсации.

6. Решить задачу:

На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного металлолома массой 4 т, начальная температура которого была равна 39 °С?

а) 38,4· 

б) 3,84· 

в) 2,43· 
г) 8,45· 

Вариант 2
1. В процессе плавления энергия топлива расходуется на ...
а) увеличение температуры;
б) разрушение кристаллической решетки вещества;
в) выделение количества теплоты нагреваемым телом;
г) увеличение кинетической энергии тела.

2. Алюминиевое, медное и оловянное тела одинаковой массы нагреты так,
что каждое находится при температуре плавления. Какому телу потребуется большее количество теплоты для плавления?
а) алюминиевому; б) оловянному; в) медному;
г) всем телам достаточно сообщить одинаковое кол-во теплоты.

3.В ведре с водой плавает кусок льда. Общая температура воды и льда 0°С.При этом ...
а) лед будет таять; б) вода будет замерзать;
в) никаких изменений не произойдет;
г) лед частично будет таять, а вода частично замерзать.

4.Кипением называют явление ...
а) переход молекул в пар не только с поверхности, но изнутри жидкости;
б) переход молекул в пар с поверхности жидкости;
в) переход молекул из пара в жидкость;
г) переход молекул в пар с поверхности твердого тела.

5.В три одинаковых стакана в равном количестве налили: ртуть, воду и спирт. Какая жидкость испарится быстрее?
а) ртуть; б) спирт; в) вода; г) из всех стаканов жидкость испарится одновременно.

6. Решить задачу:

 Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до 100 °С и последующее образование пара массой 250 г?

а) 82,7 

б) 587 

в) 827 
г) 8,27· 

Шкала оценивания

На «5»  - от 33 до 40 баллов.

На «4»  - от 28 до 33 баллов.

На «3»  - от 28 до 23 баллов.