Тема урока: 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 70^о С.
• В кастрюле скороварке температура кипения – равна 120^о 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 120^о С и время приготовления значительно сокращается. Каким образом температуру кипения удается повысить до 120^о 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

1. Чему равна удельная теплота парообразования ртути?
2. 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

1. При увеличении площади свободной поверхности жидкости скорость испарения ...  (увеличивается, руки вверх)
2. При уменьшении температуры жидкости скорость испарения … (уменьшается, руки вниз)
3. При наличии ветра испарение происходит ... (увеличивается, руки вверх)
4. Если нет притока энергии к жидкости извне, испарение сопровождается … температуры жидкости  (понижением , руки вниз)
5. При конденсации жидкости энергия ...  (выделяется, руки вниз).
6. 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.
– Продолжите, пожалуйста, фразу:
– Сегодня на уроке я узнал…
– Сегодня на уроке я познакомился…
– На уроке мне понравилось…

Литература:

1. Лукашик В.И, Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений, М.: Просвещение, 2004.– 224
2. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений. – 6-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 192 с.