Методическая разработка урока по теме: "Изменение агрегатных состояний вещества"

Цель:

• Закрепить понятия, связанные с изменением агрегатных состояний вещества (плавление, кристаллизация, парообразование, конденсация). Повторить формулы для расчета количества теплоты при нагревании, охлаждении, плавлении, кристаллизации, парообразовании и конденсации;
• Формирование умений: решать задачи на применение формул для расчета количества теплоты; работать с таблицами физических величин; строить и читать графики процессов; давать ответы на качественные вопросы по тепловым явлениям; выявить уровень перечисленных умений;
• Приучать учащихся к аккуратности при решении задач, построении графиков; к доброжелательному общению и взаимопомощи.

Дидактическая задача: подготовить учащихся к работе на уроке.

Содержание этапа: взаимное приветствие учителя и учащихся, выявление отсутствующих, проверка подготовленности учащихся к уроку, организация внимания.

Дидактическая задача: организовать и целенаправить познавательную деятельность учащихся.

Содержание. Мы живем в мире полей и веществ. В природе существует три агрегатных состояния вещества. Какие? (учащиеся отвечают). Агрегатное состояние вещества может изменяться. Перечислите процессы, при которых вещество переходит из одного агрегатного состояния в другое (учащиеся перечисляют). 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, будите применять при решении задач, работе с таблицами, при объяснении явлений, происходящих в природе.

Этап повторения и обобщения знаний.

Дидактическая задача: Закрепить понятия, связанные с изменением агрегатных состояний вещества (плавление, кристаллизация, парообразование, конденсация). Повторить формулы для расчета количества теплоты при нагревании, охлаждении, плавлении, кристаллизации, парообразовании и конденсации.

Содержание этапа. На этом этапе учащиеся выполняют несколько заданий.

Ребята, откройте тетради, запишите число и тему урока.

Задание 1. Работа со словарем физических терминов. Выполнив задание правильно, ребята получают ключевое слово (знание и интерес). Работу выполняют по вариантам.

Вариант 1

1. Процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое (плавление).
2. Парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости (испарение).
3. Процесс, при котором температура тела увеличивается (нагревание).
4. Прибор для измерения влажности воздуха (психрометр).
5. Процесс перехода из газообразного состояния в жидкое (конденсация).

Вариант 2

1. Процесс перехода из жидкого состояния в газообразное (испарение).
2. Интенсивное парообразование, при котором внутри жидкости растут и поднимаются вверх пузырьки пара (кипение).
3. Прибор для измерения температуры (термометр).
4. Переход вещества из твердого состояния в жидкое (плавление).
5. Процесс, обратный испарению (конденсация).

Проверка 1 варианта

1. Во 2-ю клетку впишите 7-ю букву.
2. В 3-ю клетку впишите 4-ю букву.
3. В 4-ю клетку впишите 1-ю букву.
4. В 5-ю клетку впишите 3-ю букву.
5. В 6-ю клетку впишите последнюю букву

В первую клетку впишите букву з.

Проверка 2 варианта

1. В 1-ю клетку впишите 1-ю букву.
2. Во 2-ю клетку впишите 5-ю букву.
3. В 3-ю клетку впишите 1-ю букву, в 5-ю клетку – последнюю букву.
4. В 4-ю и 6-ю клетки впишите последнюю букву.
5. В 7-ю клетку впишите 7-ю букву.

Итак, ребята, знания и интерес помогут нам сегодня хорошо поработать на уроке.

Задание 2. Разминка. Учащиеся отвечают на вопросы учителя.

1. Почему бегущая собака высовывает язык?
2. Подсчитано, что если для заправки бензином использовать ведро, то в год потери горючего (на одну автомашину) составят 200 кг. Каковы причины этих потерь? (Испарение).
3. Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от нее. Почему? (Таяние льда).
4. Почему в болотистых местах сильная жара переносится труднее? (Воздух там влажный, испарения почти не происходит, испарение затруднено, и тело плохо охлаждается).

Задание 3. Графики и формулы.

А) Учитель показывает буквы, а учащиеся называют физическую величину и ее единицу измерения (Q, m, c, t, r, ).

Б) На доске (или листе ватмана) начерчен график процессов. Учащимся необходимо назвать процесс и подобрать соответствующую этому процессу формулу. Названия процессов и формулы написаны на отдельных листах и крепятся на график с помощью магнитов.

(нагревание льда, плавление, нагревание воды, охлаждение льда, охлаждение воды, кристаллизация, конденсация, кипение, Q = m c (t₂ – t₁), Q = m c (t₁ – t₂), Q = m c (t₃ – t₂)

Q = m c (t₂ – t₃), Q = r m, Q = - r m, Q = m, Q = - m)

Задании 4. Литературная пауза.

Учитель зачитывает отрывок из произведения Ж. Верна «Дети капитана Гранта». Путешественники оказались на перевале в Андах: «…Вода здесь закипит не при ста градусах, а раньше… - Майор оказался прав: термометр, опущенный в кипящую воду, показывал всего лишь 87 ^оС». Объясните это явление. Оцените, на какой высоте находились путешественники, если считать, что температура кипения воды уменьшается на 1^о через каждые 324 м подъема. (Ответ:4212 м).

Демонстрация опыта: Кипение жидкости при пониженном давлении.

Задание 5. Решение задачи № 179 (по алгоритму). Задачу решает ученик на доске, остальные работают в тетрадях.

Рассчитайте количество теплоты, необходимое для превращения в пар ртути массой 0,1 кг, взятой при температуре 27 ^о С. (Ответ: 34620 Дж).

Алгоритм решения задач по теме: «Изменение агрегатных состояний вещества»

1. Запишите дано.
2. Переведите единицы в СИ.
3. Выясните, о каких процессах говорится в задаче.
4. Выпишите из таблиц температуру плавления и температуру кипения вещества и постройте графики процессов.
5. Подберите к каждому процессу формулу, запишите её.
6. Выпишите из таблиц недостающие величины (удельная теплоемкость вещества, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования).
7. Вычислите количество теплоты.
8. Проверьте решение по размерности.
9. Запишите ответ.

Дидактическая задача этапа: выявить уровень умений решать задачи на применение формул для расчета количества теплоты; работать с таблицами физических величин; строить графики процессов; давать ответы на качественные вопросы по тепловым явлениям.

Содержание этапа. Самостоятельная работа

Пользуясь таблицей «Температура плавления некоторых веществ» (стр.105), ответьте на вопросы:

1. Какой из двух металлов (алюминий или медь) вы бы выбрали, чтобы изготовить посуду, годную для расплавления в ней второго металла?
2. Какой из кусков (стальной или вольфрамовый) останется твердым, если он будет брошен в расплавленное железо?
3. Можно ли расплавить золото, держа его в оловянной ложке?

Решите задачи:

1. Вычислите количество теплоты, необходимое для плавления 500 г меди, находящейся при температуре плавления.
2. Вычислите количество теплоты, необходимое для превращения 3 т воды, взятой при температуре кипения, в пар.

Ответьте на вопросы:

1. Олово переведено из одного агрегатного состояния в другое. Затвердело оно или, наоборот, расплавилось, если известно, что его внутренняя энергия уменьшилась?
2. Вода или водяной пар, если их массы одинаковы, обладают при 100 ^о С наименьшей внутренней энергией? Почему?
3. Телу сообщили некоторое количество теплоты. Всегда ли можно утверждать, что температура тела повысилась?

Задание № 2

Рассчитайте количество теплоты, необходимое для осуществления процессов, указанных ниже. Массу вещества считать равной 2 кг.

Вариант 1: вода (при 20 ^о С) ---> пар (при 100^о С)

Вариант 2: лед (при 0 ^о С) --->  вода (при 50^о С)

Дидактическая задача: дать анализ успешности овладения знаниями на уроке (анализ результатов самостоятельной работы проводится на следующем уроке).

Дидактическая задача: дать домашнее задание, направленное на дальнейшее развитие знаний по теме «Изменение агрегатных состояний вещества».

Решите задачи № 176 и № 180. Задача № 180 кратко обсуждается.

Литература.

1. Сколько нужно дров?.. Подходы к обучению решению задач на тепловые явления. 8 класс. М., Чистые пруды, 2005 (Библиотечка «Первого сентября», серия «Физика»).
2. Плахова Е.В. Изменение агрегатных состояний вещества. Газета «Физика» № 17/06.