Цели и задачи.
Образовательные
- Сформировать понятие о воздухе и его свойствах.
- Расшиpить представление учащихся об использовании свойств воздуха человеком.
- Познакомить с экологической проблемой воздуха и мерами ее предотвращения.
Развивающие
- Развить речь и логическое мышление.
- Развить умение анализировать и делать выводы.
- Развивать воображение и творческие способности.
Воспитательные
- Воспитывать умение слушать друг друга, сотрудничать друг с другом.
- Воспитывать бережное отношение к окружающей среде.
Оборудование
1. Учебники.
2. Тетради.
3. Доклады и рисунки.
4. Приборы для проведения опытов.
5. Таблицы и схемы.
6. Видеофильм.
7. Выставка книг.
8. Журнал, оформленный детьми.
Постановка учебной задачи урока.
Учитель: Наша планета называется Земля. Учеными доказано, что только на нашей планете есть жизнь. Докажите почему?
Дети: 1. Атмосфера - воздушная оболочка нашей планеты с помощью озонового слоя защищает поверхность Земли от губительного ультрафиолетового облучения, от падения метеоритов, от давления космоса.
2. Атмосфера обеспечивает постоянные условия для жизни от перегрева и переохлаждения.
3. Благодаря циркуляции ветров формируются условия жизни на Земле, в которых может существовать биосфера.
4. Все живые организмы дышат и поглощают в процессе дыхания кислород из атмосферы.
5. Растения используют углекислый газ воздуха в процессе фотосинтеза и выделяют кислород.
Учитель: Воздух окружает нас со всех сторон и занимает все свободное пространство. Воздух есть в воде, в разных предметах, растениях. Есть он в теле человека и в теле животных. Однако есть способы увидеть и почувствовать воздух. Давайте проверим это вмести с вами. Докажите, что вокруг нас есть воздух.
Самый простой способ состоит в том, чтобы продемонстрировать его наличие. Для этого надо помахать веером перед лицом (наглядно). Мы почувствуем прикосновение, хотя веер до нас не прикасался. Значит между веером и лицом есть какое-то тело. Это воздух.
- Давайте проведем еще один опыт и узнаем, где находится воздух. Нам понадобится:
• прозрачная банка с водой;
• мячик для пинг-понга;
• стакан.
Ход опыта
1. Положим шарик на поверхность воды.
2. Опрокинем стакан накрыв шарик, и опустим его на дно емкости.
Результат.
Вода не проникла в банку, и шарик лежит на дне емкости почти на сухом месте.
- Почему?
Это потому чтовоздух, находившийся в стакане не позволяет воде проникнуть внутрь. На самом деле стакан только кажется пустым.
З. Сейчас наклоним стакан, из стакана выходят пузыри, поднимаются на поверхность и лопаются. Вода проникает в стакан, шарик поднимается вверх.
- Почему, объясните?
- Это потому что воздух, наполняющий стакан выходит из него, поднимается вверх, а вода занимает его место.
Учитель: Благодаря ветру тепло и влага разносятся по всей поверхности Земли. Больше того без ветра вся суша превратилась бы в пустыню. В чем причина образования ветра?
Причина образования ветра - различное давление воздушного столба над участками Земли. Ветер дует из области высокого давления в область низкого давления. Обычно высокое давление наблюдается в области с холодными воздушными массами, а более низкое - с теплыми. То есть ветер дует от менее нагретого, к более нагретому. Ветры приводит к более равномерному перераспределению тепла и осадков на поверхности Земли. Если бы на планете не существовала циркуляция ветров, климат на различных участках был бы гораздо контрастнее.
Тема урока: “Свойства воздуха”
I. Сила ветра
II. Расширение при нагревании
III. Плотность воздуха.
IV. Плохая проводимость тепла.
V. Упругость воздуха.
Учитель: 1. Тема нашего урока “Свойства воздуха и как человек эти свойства использует. На прошлом уроке вы получили задание (сесть по группам). Распределиться по группам и по интересам и подготовиться выступать о том, какими свойствами обладает воздух и, как человек использует свойства воздуха. Я жду от вас интересных выступлений, активности, научных обоснований, гипотез, сядьте по группам.
2. Актуализация и систематизация знаний учащихся.
I. Мы подбирали материал о силе ветра (на доске 1 свойство). Человек издавна научился использовать ветер как источник энергии. Он изобрел парашют, который позволил ему отправиться путешествовать. Уже 2-3 тысячи лет назад египтяне плавали по Средиземному морю на вполне совершенных парусных судах. В средние века строились ветряные колеса, которые осуществляли различные функции в хозяйстве человека (ветряная мельница), однако в современности ветряной двигатель начинает играть большую роль. Ветряные электростанции - самый чистый способ получения электричества: окружающая природа при этом не загрязняется.
II. Второе свойство - расширение при нагревании (на доске название свойства).
- Сейчас мы на опыте узнаем, что происходит с воздухом, при нагревании. Нам потребуется:
• воздушный шарик.
• пустая бутылка
• тазик и горячая вода.
Ход опыта
1. Пустой воздушный шарик наденем на горлышко бутылки.
2. Подержим бутылку в тазике с горячей водой.
Результат: шарик надулся
- Почему?
- Это потому что воздух, как и все вещества состоит из мельчащих движущих частиц - молекул. Молекулы при нагревании ударяются друг о друга. Воздух в бутылке расширяется, ему требуется дополнительное пространство. Поэтому он приникает в шарик и надувает его.
- Я покажу вам опыт который тоже доказывает это свойство воздуха и называется “он” волшебный стакан.
Нам потребуется:
• стакан,
• книга,
• дощечка,
• горячая и холодная вода.
Ход опыта
1. Положим книгу на стол, на нее с небольшим наклоном положим дощечку, намочим стакан холодной водой и поставим его. Посмотри, что происходит (стакан стоит на месте).
2. Тeперь намочим стакан горячей водой и поставим его так же как в первый раз.
Результат: Когда стакан смочен холодной водой, он практически стоит на месте. Когда стакан смочен горячей водой, он быстро скользит.
- Почему?
Это потому ЧТО воздух в горячем стакане расширяется и чуть - чуть приподнимает стакан. Когда стакан смочен горячей водой, он быстро скользит по доске.
Другой способ передвижения по воздуху - воздушные шары, заполненные более легким, чем воздух, газом или просто нагретым воздухом. Началом эры воздухоплавания следует считать 1783 год, когда братья Монгольдье поднялись в воздух на воздушном шаре, заполненным горячим воздухом. Возможность передвижения по воздуху летательных аппаратов связана с тем, что воздух также обладает выталкивающей силой. Если тело оказывается легче воздуха, то оно может лететь. А использование нагретого воздуха для заполнения воздушного шара связано с таким свойством, как расширение при нагревании. При нагревании теплый воздух становиться легче и поднимается вверх.
Однако главный недостаток воздушного шара - его слабая управляемость. Изобретатели стремились создать такой летательный аппарат,который мог бы передвигаться с помощью воздушного винта. В конце XIX века были построены дирижабли, - движущиеся с помощью двигатель летательные аппараты, заполненные водородом.
III. Плотность воздуха. (На доске повесить табличку с эти свойством) Наводу нельзя надежно опереться - она жидкая. Однако водному лыжнику это удается, если развить достаточную скорость. Воздух еще менее плотный, чем вода. Но если развить большую скорость, - оказывается, и на него можно опереться. Это открытие позволило создать более совершенные летательные аппараты, чем воздушные шары - самолеты и вертолеты. Именно благодаря малой плотности воздуха по нему можно перемещаться во много раз быстрее.
Лишь самолеты обеспечили людям возможность передвигаться на значительные расстояния с большой скоростью. Правда произошло это не сразу. Появление авиации стало возможным тогда, когда мощность и легкость двигателей и материалов для конструирования достигла определенного уровня.
Первый самолет с двигателем братьев Райт поднялся в воздух в 1903 году. Самолет поднимается также за счет подъемной силы, создаваемой при движении с большой скоростью на крыле, имеющем особую форму в профиль.
IV. Благодаря низкой плотность воздух обладает замечательным свойством: он плохо проводит тепло (на доске это свойство). Звери поднимают шерсть, птицы хохлятся, когда им холодно, а человек надевает теплый свитер все это только для того, чтобы окружить себя воздушной оболочкой, которая плохо проводит тепло. Свитер не дает телу потерять свое тепло. С той же целью в окна вставляют вторые рамы. Стекла сами по себе не защищают от холода, они лишь удерживают прослойку воздуха, который не пропускает теплый воздух из квартиры на улицу.
V. Последнее свойство воздуха (на доске это свойство) - упругость воздуха, то есть способность воздуха восстанавливать прежний объем после прекращения давления на него.
Проведем опыт. Возьмем пластмассовый шприц (без иглы) и поставим его поршень в среднее положение. Крепко зажать пальцем отверстие для иглы, попробуем задвинуть, а затем вытянуть поршень. Что же происходить?
Приложив усилие воздух можно сжать и растянуть, но он стремиться сохранить первоначальный объем.
Это свойство называется упругостью. Автомобильные шины, надувной матрац, футбольный мяч, воздушный шар - сохраняют упругость накаченного воздуха. (наглядно продемонстрировать упругость накаченного воздухом воздушного шара).
VI. Физкультурная пауза.
VII. Нашей редакционной группой был подобран материал и выпущен журнал о воздухе. Попросим ребят кратко рассказать о составе воздуха.
Воздух - это смесь газов: азота, кислорода и углекислого газа. В воздухе содержится около 21 % кислорода, чуть больше 78 % азота, 0,9 % благородных газов и 0,03 % углекислого газа, кроме этого в небольших количествах содержится водород.
Любой газ можно превратить в твердое вещество, если охладить. Но обычно для этого требуется очень низкая температура. Углекислый газ, охлажденный до твердого состояния, используют для замораживания продуктов и называют искусственным или сухим льдом: он тает при - 78 С.
Жидкий азот образуется при температуре - 196 С, его используют, например, в медицине. На химических заводах из азота воздуха делают удобрения ДЛЯ растений.
Чистый кислород используют для дыхания больных. Им же наполняют акваланги - для подводного дыхания. А жидкий кислород применяют для окисления топлива космических кораблей. Ведь без кислорода невозможно не только дыхание, но и горение.
Проведем опыт “Сжигаем воздух”
Нам потребуется:
• глубокая тарелка,
• свеча,
• стеклянная банка,
• вода,
• марганцовка,
• спички,
• пластилин.
Ход опыта
1. Закрепим свечу на дне тарелки с помощью пластилина.
2. Налъем в тарелку воды и добавим несколько гранул марганцовки, чтобы было наглядней.
3. Зажжем свечу и накроем ее банкой.
Результат:
Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет, а вода из тарелки войдет в банку, заняв примерно 1/5 часть ее высоты.
- Почему?
Это потому что свеча при горении расходовала часть воздуха - кислород. Вода под давлением извне вошла в банку и заняла место сгоревшего кислорода. Но заполнить всю банку вода не может, так как оставшаяся часть воздуха состоящая в основном из азота, по-прежнему занимает свое место.
3. Обобщение (вопросы на повторение.)
Учитель: Молодцы! Ребята хорошо подготовились, научно доказали и очень подробно рассказали нам о свойствах воздуха. Мы с вами знаем как человек научился передвигаться по воздуху.
Учитель: 1. Зачем птицам перья, зверям шерсть, а человеку свитера.
- Птицам перья, зверям шерсть, а человеку свитер - нужны для того, чтобы окружить себя воздушной оболочкой, которая плохо проводит тепло. 2. Почему рамы двойные? Что между стеклами?
- Стекла сами по себе не защищают от холода, они лишь удерживают прослойку воздуха, которая находится между стеклами. Так как воздух плохо проводит тепло, теплый воздух сохраняется в помещениях и не выходитнаружу.
3. Как человек использует упругость воздуха?
- Человек накачивает дополнительным воздухом шины, надувной матрац, футбольный мяч и воздушный шар. Все эти предметы сохраняют упругость накаченного воздуха.
4. Воздух - это одно вещество или смесь газов?
- Воздух - это смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других.
5. Игра “Что было бы на Земле, если бы воздух не имел:
- свойство упругости?
- свойство расширения при нагревании?
- свойство плохо проводить тепло?
- свойство плотности?
6. Что нового узнали на уроке?
Тест в тетрадях для самостоятельных работ.
4. Итог урока.
Молодцы! Вы очень хорошо поработали на уроке, научно обосновали свойства воздуха и грамотно рассказали об использовании этих свойств человеком.
Наиболее активными были ...
Тема “Воздух” - очень обширная. Ее изучение вы продолжите в старших классах. Я подготовила вам книги, где вы найдете много дополнительного материала о воздухе. Кого заинтересовала эта тема, можете взять и познакомиться. Урок окончен. Спасибо.