Обобщение материала по теме "Агрегатные состояния вещества"

Предмет: физика.

Класс: 8.

УМК: Перышкин А.В.

Уровень образования: общеобразовательный, базовый.

Тип урока: урок обобщения знаний, применение знаний и умений.

Форма работы: групповая с элементами исследования и элементами игровой технологии

Цель урока: обобщить знания обучающихся по данной теме, развивать речь, мышление, совершенствовать умственную деятельность, анализ, синтез, способность наблюдать, делать выводы, работать в коллективе, подготовиться к тематическому контролю.

Планируемые результаты обучения:

Личностные результаты:

• формировать основы научного мировоззрения;
• развивать творческие и интеллектуальные способности ребёнка.

Метапредметные результаты

Регулятивные УУД:

• уметь планировать индивидуальную образовательную траекторию;
• уметь находить и формулировать проблемы в индивидуальной учебной деятельности;
• уметь находить и формулировать проблемы в групповой учебной деятельности;
• уметь находить способы решения проблемы и предвидеть конечный результат;
• уметь планировать индивидуальную или коллективную деятельность по разрешению проблемы;
• уметь выбирать средства достижения цели из предложенных средств и искать самостоятельно;
• уметь использовать наряду с основными учебными средствами и дополнительные: физическое оборудование, справочную литературу, интернет-ресурсы;  
• уметь оценивать степень успешности как индивидуальной деятельности, так и деятельность каждого члена коллектива; 
• уметь понимать причины успеха или неуспеха; в случае неуспеха находить способы выхода из ситуации;
• уметь настраиваться на занятия;
• уметь оценивать своё психофизическое состояние.

Познавательные УУД:

• уметь анализировать, сравнивать, обобщать изученные понятия;
• уметь выделять главное, формулировать цели и задачи;
• уметь строить логичное рассуждение;
• уметь устанавливать причинно-следственные связи;
• уметь представлять информацию в виде графиков;
• уметь трансформировать информацию из одного вида в другой;
• применять полученные знания и умения для решения широкого спектра практических задач в повседневной жизни.

Коммуникативные УУД:

• работать в коллективе;
• слушать окружающих;
• с достаточной точностью выражать свои мысли;
• аргументировано отстаивать свою точку зрения, оперируя фактами;
• критично относиться к собственному мнению, признавать свои ошибки и корректировать их.

Предметные УУД:

• формировать основы физического мышления:
• различать теоретический способ познания природы от экспериментального;
• формировать понятие об агрегатных состояниях вещества;
• формировать понятие об атомно-молекулярном строении вещества;
• проектировать и проводить наблюдения за природными явлениями;
• продолжить формирование навыков решения качественных задач;
• подготовить обучающихся к тематическому контролю.

Межпредметные связи: химия, биология, литература.

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.
Средства обучения: компьютер, проектор, презентация к уроку, интернет

Ход урока

1. Организационный момент

Наш мир огромен, сложен и разнообразен. Вокруг нас и в нас самих происходят процессы, наблюдаются явления, тесно связанные друг с другом, но зачастую эти взаимосвязи нами не осознаются. Очень многие биологические и химические явления объясняются законами физики.  Когда мы изучаем стихотворения или читаем прозу, мы не задумываемся о тех физических законах, отражение которых можно найти практически в любом художественном тексте. Сегодня на уроке мы постараемся объяснить явления, встречающиеся как в научной, так и в художественной литературе.

2. Актуализация знаний

Посмотрите предложенные вам фрагменты и ответьте на вопросы:

1. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?
2. Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется…?
3. Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется…?
4. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое называется…?
5. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется…?

Сформулируйте тему занятия.

3. Применение знаний и умений

3.1. Физика в природе

Информация учащихся (Заранее выдаются темы сообщений наиболее подготовленным учащимся).

Учитель: Давайте выслушаем сообщения учащихся, которые помогут вам понять явления, происходящие в природе вокруг вас.

Сообщения учащихся:

1. Постановка познавательной задачи.

Доводилось ли вам наблюдать, как зарождаются ледяные рисунки на оконных стёклах?   

Оказывается, очень часто самые первые кристаллы льда появляются на оконных стёклах не произвольно, не где попало, а вдоль царапин, микротрещин и других дефектов, которые всегда есть на стёклах. Такие ледяные кристаллы как бы визуализируют эти невидимые или почти невидимые дефекты.

Явление, о котором идёт речь, наблюдается не только зимой при замерзании оконных стёкол, но и во многих случаях при конденсации паров или при осаждении какого-либо вещества на поверхности аморфного или кристаллического твёрдого тела с нарушенной структурой поверхности. Это явление называется декорированием (от латинского слова decoro – украшаю).

А теперь попробуйте объяснить явление из произведения К.Г.Паустовского: «Есть очень насыщенные минеральные источники. Стоит положить в такой источник ветку или гвоздь, что угодно, как через короткое время они обрастут множеством белых кристаллов и превратятся в подлинное произведение искусства».

2. Постановка познавательной задачи.

Куда девается снег, выпадающий на горах выше снеговой линии?

Снег превращается в фирн, а затем в лёд, в результате чего образуются ледники (происходит уплотнение снежного покрова, верхний слой на солнце подтаивает). Под собственной тяжестью ледники «сползают» со склонов вниз, пересекают снеговую линию, тают и дают начало горным рекам.

Снеговая линия – уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением. Михаил Васильевич Ломоносов называл её линией вечной зимы. Чем дальше от экватора, тем ниже эта линия.

Фирн (немецкий язык firn – прошлогодний, старый), крупнозернистый уплотнённый снег, состоящий из связанных между собой ледяных зёрен. Фирн является переходной стадией между снегом и льдом.

3. Постановка познавательной задачи.

Пресная вода замерзает при 0°C. А знаете ли вы, что в Казахстане есть озеро, одна часть которого замерзает только при сильных морозах, в то время как другая – при 0°C. Что это за озеро и чем это объяснить?

Это озеро Балхаш. Его западная более пресная часть, замерзает при 0°C, а восточная, более солёная замерзает при более низких температурах. Различие в солёности его западной и восточной частей происходит из-за того, что далеко вдающиеся в озеро полуострова чуть ли не полностью перегораживают его в средней части и препятствуют смешиванию вод. А потому западная часть озера, куда впадает река Или, более пресная, чем восточная.

4. Постановка познавательной задачи.

Всегда ли туман одинаковый?

Туман – скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы (иногда до высоты в несколько сотен метров), понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее.

Туман образуется в результате конденсации или сублимации водяного пара на аэрозольных (жидких или твёрдых) частицах, содержащихся в воздухе (так называемых ядрах конденсации). Туман из водяных капель наблюдается главным образом при температурах воздуха выше –20°C, но может встречаться даже и при температурах ниже –40°C. При температуре ниже –20°C преобладают ледяные туманы. Они состоят из мельчайших ледяных кристалликов, имеющих форму столбиков. Число кристаллов в кубическом сантиметре ледяного тумана обычно меньше 100. Поэтому ледяные туманы, как правило, не бывают очень густыми.

Фридрих Каспар писал: «Местность, окутанная туманом, кажется шире, возвышеннее, она обостряет фантазию, мы с нетерпением чего-то ждём — словно видим перед собою девушку, которая с ног до головы укутана в шубы». В «Зимнем пейзаже с церковью» три башни готического храма, как будто повисшие в синеватой мгле тумана, кажутся воздушным замком или призрачными тенями трёх елей, растущих на переднем плане. Величие Средневековья уходит в небытие, как бы говорил художник, чудеса остались только в мире природы. Ели тоже подобие храма: в их хвое спрятано распятие, перед которым горячо молится калека, отбросивший костыли (Слайд)

Видимость в тумане зависит от размеров частиц, образующих туман, и от его водности (количества сконденсированной воды в единице объёма). Радиус капель тумана колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство капель имеет радиус 5–15 мкм при положительной температуре воздуха и 2–5 мкм при отрицательной температуре. Тёплый туман состоит из более «толстых» капелек, холодный – из «худосочных» :-) Не только размеры капель определяют водность туманов, но и то, ка плотно они «упакованы». Водность тумана обычно не превышает 0,05–0,1 г/м³, но в отдельных плотных туманах может достигать 1–1,5 г/м³. Количество капель в 1 см³ колеблется от 50–100 в слабых туманах и до 500–600 в плотных. В очень плотных туманах видимость может понижаться до нескольких метров.

Если в тумане преобладают капли-карлики (радиусом менее 1 мкм), то говорят, что это не туман, а дымка. Если же они так велики, что видны невооружённым глазом, то это морось.

5. Постановка познавательной задачи.

Происходят ли изменения агрегатных состояний вещества в живой природе?

Живые организмы примерно до 80% состоят из воды. Главная масса воды в растениях   испаряется в воздух листьями.

На нижней стороне листа расположены особые клетки – устьица. Внутри листа вода по межклетникам проходит к устьицам и испаряется через них.

Испарение зависит от условий окружающей среды и состояния устьиц. У некоторых растений устьица открыты только днём, а на ночь закрываются. При недостатке воды устьица таких растений закрываются даже днём и выделение водяного пара из листьев в воздух прекращается. В благоприятных условиях устьица открываются снова.

Разные растения испаряют разное количество воды. Так кукуруза за сутки испаряет 0,8л воды, капуста – 1 л, а берёза – больше 60 л воды. При разных условиях одно и то же растение испаряет разное количество воды. Например, в пасмурную погоду воды испаряется меньше, чем в солнечный день. При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду.

Испарение способствует передвижению воды в растении. Благодаря испарению вода поступает через корни по стеблю в листья. В жаркие дни растениям грозит опасность перегрева от солнечных лучей. При испарении же листья охлаждаются, и растение не перегревается.

Опасность перегрева в жаркие дни грозит не только растениям, но и животным. Поэтому, защищаясь от перегрева, и животные, и человек потеют, то есть тоже испаряют воду. В нашей коже есть потовые железы, через кожные поры этих желёз происходит выделение воды, которая испаряясь, охлаждает наш организм, не давая ему перегреваться даже в самую большую жару. Наверное, вы все видели собак с открытой пастью и сильно высунутым языком. Так собаки защищаются от перегрева. Ведь у них нет потовых желёз в коже, поэтому обильно выделяющаяся слюна, испаряясь с языка, охлаждает организм собаки.

Как вы думаете, зачем слону нужны такие большие уши?  Ответ: Для терморегуляции, так как в жаркую погоду именно через уши происходит защита от перегревания.

6. Постановка познавательной задачи.

Откуда у кометы хвост?

Кометы – это небесные тела, движущиеся вокруг Солнца по очень вытянутым орбитам. С приближением к Солнцу у них образуется огромный газовый хвост. Хвост возникает за счет того, что ядро кометы под действием солнечных лучей начинает интенсивно испаряться, поскольку состоит из водяного пара с примесью пыли. Идет процесс сублимации (переход вещества из твёрдого состояния в газообразное без пребывания в жидком состоянии) ледяного ядра кометы. Выкипающее вещество сдувается с ядра солнечным ветром, поэтому хвост направлен от Солнца, а не вдоль траектории кометы, так что хвост иногда движется даже перед кометой.

3.2. Гонка за лидером (Учащиеся работают парами, отвечая на вопросы, задаваемые учителем).

1.Если мокрой рукой взяться на сильном морозе за массивный металлический предмет, то рука примерзает к металлу так сильно, что можно повредить кожу, отрывая её. Объясните явление. Почему мокрая рука не примерзает на морозе к деревянным предметам?

2.Почему в не отапливаемых овощехранилищах в целях предохранения овощей от замерзания устанавливают большие кадки с водой?

3.Что днём растёт в длину, а вечером в толщину?  Как образуются сосульки?

Ответ: Днём тепло, вода стекает с крыши по сосульке и замерзает на её конце – сосулька растёт в длину. Вечером, когда становится холоднее, вода не успевает добраться до кончика сосульки и замерзает на её поверхности – сосулька растёт в толщину.

4.Разъясните народную примету: «Если Луна ясная – жди мороза».

Ответ: Если Луна ясная, это означает, что атмосфера чиста и безоблачна и поверхность земли быстро охлаждается. Если при этом безветренно, то вполне вероятно, что наступит мороз.

5.У растений, населяющих пустыню листья зачастую недоразвиты, они представляют собой крохотные чешуйки или превращены в колючку (кактусы). Процесс фотосинтеза осуществляется в зелёных – массивных стеблях растений. Поясните меры «предпринятые» растениями для минимальной потери влаги.

6.Объясните, почему при образовании тумана ощущается увеличение температуры воздуха?

7.Как будите готовить хрустящий картофель, – накрывая сковородку крышкой или нет? Почему?

8.Зачем пчелы в сухие и жаркие дни развешивают капельки воды на верхних стенках улья?

9.Почему огурец всегда на 1-2°С холоднее окружающей среды?

10.Почему листья пустынных растений покрыты как пухом густыми серебристыми волосками?

11.О каком природном явлении говорится в загадке: «Мостится мосток без топора, без клина, без досок»?

Ответ: кристаллизация.

3.3. Физика в поэзии (Учащиеся работают группами, отвечая на вопросы, задаваемые учителем).

1.

Опрятней модного паркета
Блистает речка, льдом одета.
Мальчишек радостный народ
Коньками звучно режет лёд.
(А.С.Пушкин)

Почему коньки легко скользят по льду, а по стеклу, поверхность которого более гладкая, на коньках кататься невозможно? Почему коньки скользят по льду тем хуже, чем сильнее мороз?

Ответ: При скольжении по льду внутренняя энергия коньков и льда увеличивается, лёд под лезвием конька плавится и в результате между коньком и льдом образуется водяная прослойка, уменьшающая силу трения. При сильном морозе скольжение коньков значительно ухудшается, а при очень сильном морозе лёд для коньков становится подобным стеклу.

2.

У ног его дымились тучи,
В степи взвивался прах летучий;
Уже приюта между скал
Елень испуганный искал;
Орлы с утёсов подымались
И в небесах перекликались;
Шум табунов, мычанье стад
Уж гласом бури заглушались...
И вдруг на долы дождь и град
Из туч сквозь молний извергались;
(А.С.Пушкин)

Объясните образование града. В какое время года и в каких широтах наиболее вероятно выпадение осадков в виде града?

3.

Кавказ подо мною. Один в вышине
Стою над снегами у края стремнины;
Орёл, с отдалённой поднявшись вершины,
Парит неподвижно со мной наравне.
(А.С.Пушкин)

Объясните, почему орлы, ястребы, коршуны и другие крупные птицы, парящие высоко в небе, могут долго держаться на одной высоте, хотя и не машут при этом крыльями.

4.

Вся в инее шапка большая,
Усы, борода в серебре
Недвижно стоит, размышляя,
Старик на высоком бугре.
(Н.А.Некрасов)

Что за «серебро» на усах и бороде старика? И каковы причины его образования?

5.

Все молчит, - лучина с треском
Лишь горит багровым блеском,
Да по кровли ветр шумит.
(А.А.Фет)

Почему лучина горит с треском?

Ответ: При горении влага из древесины интенсивно испаряется. Увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные волокна.

6.

Бледнеет ночь… Туманов пелена
В лощинах и лугах становится белее,
Звучнее лес, безжизненней луна
И серебро росы на стеклах холоднее.
(И.А.Бунин)

Что такое туман? Как образуется роса?

7.

Глянем поглубже в расселины скал:
Тихо в кристаллах растет минерал.
(И.В.Гете)

О каком природном явлении здесь говорится?

Ответ: кристаллизация.

4. Рефлексия

Учитель: Продолжите фразы:

• Сегодня на уроке я узнал…
• Больше всего мне сегодня запомнилось…
• Самым интересным было…
• Очень трудно было…

5. Домашнее задание

Составить задачи на основе литературных произведений.