Тема урока: Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара.
Цели урока:
1. Сформировать представление о физических явлениях «испарение» и «конденсация».
2. Развивать когнитивную сферу учащихся; пройти весь путь научного познания природы, развивая при этом навыки самостоятельного учебного труда.
3. Прививать культуру умственного труда, воспитывать чувство уверенности в своих возможностях через успешность обучения и личностные достижения.
Методы ведения урока: по характеру познавательной деятельности - проблемно-поисковый, по степени взаимодействия учителя с учащимися - эвристическая беседа.
Формы организации познавательной деятельности: индивидуальная, групповая, фронтальная.
Оборудование: Библиотека наглядных пособий «Физика 7-11»; приборы для организации лабораторных опытов.
Ход урока
I. Организация класса
II. Ориентировочно-мотивационный этап урока
Ребята, я прочитаю вам знакомые слова А.С.Пушкина, ставшие эпиграфом к телепередаче «Очевидное - невероятное»:
О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвященья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.
Как вы понимаете сказанные поэтом слова?
В этих стихах поэт выразил ряд мировоззренческих выводов к которым впоследствии пришла наука, т.е. фактически он показал метод научного познания.
Мы с вами попытаемся на уроке пройти весь путь научного процесса познания
Факты---- модель----следствие----эксперимент
Давайте проделаем простые эксперименты. Дохните себе на руку. Что вы ощущаете? (Ощущение тепла.)
А теперь дуньте на ладонь. Что теперь ощущаете? (Ощущение холода.)
Попытайтесь объяснить эти факты. (Ребята выдвигают гипотезы.)
Чтобы подтвердить выдвигаемые гипотезы для этого следует изучить некоторые природные явления.
Демонстрация слайдов с круговоротом воды в природе. Какие явления природы здесь наблюдаются?
А теперь запишем тему урока «Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара».
План.
1. Явления « испарение» и « конденсация».
2. Факторы, влияющие на скорость испарения жидкости.
3. Объяснение разнообразных природных явлений.
Повторение ранее изученного материала.
Индивидуальное задание. Ученик решает задачу, затем, используя компьютерную модель проверяет правильность своего решения.
Задача. В сосуд с водой, масса которой 100 г и температура 100С опускают медный цилиндр. Затем его переносят в другой сосуд с водой такой же массы и температурой 20С. Установившаяся температура в сосуде 40С. Какова масса медного цилиндра? (Теплоту, идущую на нагревание окружающих тел, не учитывать).
Фронтальная беседа
1. В каких агрегатных состояниях могут находиться вещества?
2. Каковы основные положения молекулярно-кинетической теории?
3. Изменяются ли молекулы при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое?
4. Сравните скорости движения молекул в твердом, жидком и газообразном состояниях вещества.
5. Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения ? Как называется эта энергия?
6. Какой еще вид механической энергии вы знаете?
7. Что собой представляет внутренняя энергия?
III. Поисково-исследовательский этап урока.
Нарисуйте в тетради сосуд. Предположите, что внутри находится жидкость. Изобразите молекулы жидкости, а стрелочками покажите направление скорости движения каждой молекулы. Выделите две молекулы у поверхности жидкости, скорости которых направлены наружу. У какой из них больше вероятность покинуть жидкость?
Вывод: жидкость могут покинуть молекулы поверхностного слоя, у которых кинетическая энергия больше чем их потенциальная энергия взаимодействия с соседними молекулами воды.
Что при этом образуется над жидкостью? (Пар.)
После этого ребята сами дают определение явления испарения.
На столе стоит стакан с водой. Что происходит с жидкостью в процессе ее испарения?
Да, ее количество уменьшается. А если закрыть ее плотной бумагой? Ее количество не будет изменяться.
Вывод: Наряду с испарением происходит обратный процесс- конденсация.
Ребята сами дают определение процесса конденсации. После этого дополняют свой рисунок, изображая молекулы, возвращающиеся в жидкость.
Мы построили модель явлений. (Второй этап процесса познания).
Ребята, как вы думаете, внутренняя энергия жидкости в процессе ее испарения не изменяется? Если изменяется, то как?
Верно, она уменьшается.
Как это связано с температурой жидкости?
В процессе испарения жидкости ее температура понижается. Это следствие нашей модели.
Давайте убедимся в этом на опыте. Смажьте руку спиртом. Что вы ощущаете? (Испаряется спирт, его внутренняя энергия уменьшается, температура при этом понижается.)
Эксперимент подтвердил следствие, вытекающее из созданной нами модели, тем самым убедив нас в ее верности.
А теперь выясним, от чего зависит скорость испарения жидкости.
Работа в группах.
1-я группа получает экспериментальное задание.
Выяснить, как зависит скорость испарения жидкости от рода вещества?
Капните на предметное стеклышко по одной капле воды и спирт. Проследите, какая из капель испарится быстрее. Объясните полученный результат.
2-группа должна выявить зависимость скорости испарения жидкости от температуры и скорости ветра. (Задание экспериментальное).
а) Капнув на две чистые стеклянные пластинки по капле спирта, поместите одну из них над включенной электрической лампой. Заметьте, когда испарятся эти капли. Сделайте вывод из этого опыта о зависимости скорости испарения жидкости от температуры и объясните его с помощью молекулярно-кинетической теории.
б) На две чистые пластинки стекла капните по капле спирта. Над одной из пластинок помашите листком бумаги. Сделайте вывод из опыта и объясните его.
3-группа. Выявить зависимость скорости испарения жидкости от площади ее поверхности.
А.С.Пушкин « Евгений Онегин».
Смеркалось; на столе, блистая,
Шипел вечерний самовар,
Китайский чайник нагревая;
Под ним клубился легкий пар.Но чай несут: девицы чинно
Едва за блюдечки взялись…
Почему девицы намеривались пить горячий чай из блюдечек, а не из чашек?
После выполнения и проверки заданий учащиеся делают вывод о том, что скорость испарения жидкости зависит от ее температуры, площади поверхности, рода вещества и скорости ветра.
Изучая процессы «испарение» и «конденсация» мы прошли весь путь научного процесса познания:
Факты---модель----следствие---эксперимент
А теперь возвратимся к нашей проблеме. Кто может объяснить, почему ощущаем тепло если дышим на ладонь и ощущаем холод когда дуем на нее?
Ребята объясняют причины
IV. Практический этап
1. Вновь А.С.Пушкин.
Татьяна пред окном стояла,
На стекла «хладные дыша»,
Задумавшись, моя душа,
Прелестным пальчиком писала
На отуманенном стекле
Заветный вензель О да Е.
Какое физическое явление происходило, когда Татьяна дышала на «стекла хладные»? Почему стекло стало «отуманенным»?
2. Тест.
Начальный уровень.
1. Из холодильника достали стеклянную бутылку с молоком и поставили на стол. Выберите правильное утверждение.
А. Бутылка «запотела» -на ней произошла конденсация водяного пара.
Б. При «запотевании» бутылка еще больше охладилась.
В. При конденсации водяного пара поглощается тепло.
2.Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.
А.Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара.
Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды.
В. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.
3. При кипении чайника окно на кухне « запотели». Выберите правильное утверждение.
А. «Запотевание» окон - это пример испарения воды.
Б. При кипении температура воды увеличивается.
В. «Запотевание» окон - это пример конденсации воды.
4. Мама вывесила на балкон мокрое белье. Выберите правильное утверждение.
А. Белье высыхает вследствие конденсации водяного пара.
Б. При испарении влаги из белья его температура повышается.
В. Если подует ветерок, белье высохнет быстрее.
Средний уровень.
1. Как влияет испарение на температуру жидкости? Приведите примеры
2. Почему холодное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать?
3. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?
4. Когда и почему запотевают очки?
Высокий уровень.
1. Почему в холодных помещениях часто бывает сыро?
2. Как известно, после дождя цветы начинают пахнуть сильнее. Объясните это явление.
3. Почему в капроновой и нейлоновой одежде трудно переносить жару?
4. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова, взятого при температуре 32С?
V. Рефлексивно-оценочный этап
1 Выставление оценок.
2. Давайте попытаемся ответить на вопрос «Что дал каждому из нас этот урок?».
3. Задание на дом: §16,17. Придумать «научно-художественный» рассказ о каком- либо событии из своей жизни, в котором нужно использовать такие термины: парообразование, облака, роса, испарение, конденсация.
Лучшие рассказы будут зачитаны на уроке, включены в сценарий физического вечера и др.