Технологическая карта урока по физике «Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации»

Разделы: Физика

Класс: 8

Ключевые слова: Удельная теплота парообразования и конденсации


Предмет: физика.

Класс: 8.

Учебно-методическое обеспечение: Учебник: «Физика 8 класс» (А.И.Пёрышкин), сборник задач по физике.

Цель: обеспечить усвоение о понятиях «кипение» и «удельная теплота парообразования; формировать умения описывать и объяснять явление кипения.

Задачи:

  • обучающие: рассмотреть процесс кипения и его особенности; ознакомить с физической величиной удельная теплота парообразования и конденсации; формировать умения применять основные положения МКТ при объяснении физических явлений;
  • развивающие: развивать интеллектуальные умения (анализировать, выделять главное в изучаемом материале, делать выводы), самостоятельность, познавательный интерес;
  • воспитательные: создавать условия для положительной мотивации при изучении физики; содействовать формированию основных мировоззренческих идей: познаваемость мира и его закономерностей, причинно-следственные связи явлений; воспитывать чувство уважения к собеседнику, индивидуальную культуру общения.

Планируемые результаты:

  • Предметные результаты: научатся приводить примеры использования энергии, выделяемой при конденсации водяного пара; рассчитывать количество теплоты, необходимое для превращения в пар жидкости любой массы.
  • Метапредметные результаты:
    • познавательные - исследовать процесс кипения; работать с учебником и другими источниками информации; проводить анализ информации;
    • регулятивные - выдвигать гипотезу, предлагать пути ее решения; осуществлять действия, приводящие к выполнению поставленной цели;
    • коммуникативные - формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение; устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации
  • Личностные результаты: формирование позитивной самооценки, развитие культуры умственного труда, формирование ответственного отношения к учению.

Тип урока: урок постановки учебной задачи.

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный, изучение нового материала, диалогический, демонстрации и практические задания.

Необходимое техническое оборудование: ИКТ, спиртовка, термометр, стеклянная колба, штатив универсальный, карточки с заданиями для самостоятельной работы.

Организация структуры урока

Этапы урока

Содержание деятельности учителя

Содержание деятельности обучающегося
(осуществляемые действия)

Формируемые способы деятельности

I. Организационный момент

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Создание в классе атмосферы психологического комфорта.

Настраиваются на учебную деятельность. Концентрация внимания на работе на уроке.

Формировать навыки самоорганизации

II. Актуализация опорных знаний Проводит фронтальный опрос
Предлагаю вспомнить понятия, с которыми познакомились на прошлом уроке. Вам необходимо дополнить фразы и записать пропущенное слово или фразу к себе в тетрадь. Через 3 минуты меняетесь тетрадями с соседом по парте и оцениваете друг друга. Оценку выставляете в лист достижения ученика.
За 6 правильных ответа - «5»
5 правильных ответа - «4»
4-3 правильных ответа - «3»
2-0 правильных ответа - «2»

Проверяют работу соседа по парте. Фиксируют найденные ошибки. Оценивают работу одноклассников.

Уметь оценивать достижения других людей.
1. Процесс перехода вещества из жидкого состояния в парообразное, происходящее с поверхности жидкости, называется … - испарение
2. От каких факторов зависит скорость испарения жидкости? - от температуры, рода жидкости, площади свободной поверхности, наличия ветра
3. Внутренняя энергия жидкости при испарении … - уменьшается
4. Энергия при испарении … - поглощается
5. Вы поставили чайник на плиту и забыли про него, а вспомнив, обнаружили, что вода перекочевала на различные предметы(особенно холодные): на стекла окон, стену… и осела на них в виде мелких капелек. Речь идет о процессе… - конденсация

6. Явление превращения пара в жидкость называется…

- конденсация

III.Подготовка к усвоению нового материала.
Мотивация Постановка учебной задачи
- Предлагает учащимся рассказать об их жизненном опыте относительно представления о понятии «кипение». Выступают перед классом.
Возможное содержание выступления:
- Про кипение я знаю…
- Процесс кипения я понимаю…
- Для кипения необходимо…
- Процесс кипения я наблюдал(а)…
Развивать навыки целепологания.

Вопрос запуска постановки учебной задачи:
- Можно ли сказать, что у меня достаточно знаний о понятии «кипение»
Формулирует учебную задачу:
- Исследовать явление «кипение»

Осознают важность решения поставленной учебной задачи.

IV. Сообщение темы.
Постановка цели и задач урока

Сообщает тему урока.
Организовывает совместное с учащимися формулирование цели и задач урока.
- Прочитайте тему урока.
- Какие незнакомые слова вы увидели?
- Что необходимо узнать на уроке?
- Чему нужно научиться на уроке?

Записывают в тетрадь тему урока.
Участвуют в формировании целей и задач урока:
- усвоить суть понятий «кипение» и «удельная теплота парообразования»;
- научиться описывать и объяснять явление кипения

Формировать умения принимать и сохранять учебную задачу

V. Создание ситуации затруднения.
Изучение нового материала
Проведем экспериментальное исследование. Удобно показать зарождение этого процесса при нагревании воды. Нагревая колбу с водой на горелке, попробуем открыть тайну кипения воды. Наблюдают за проведением эксперимента. Выражать свои мысли в соответствии с задачей.
Организовывает обсуждение проблемного вопроса:
- Почему во время кипения образуются пузырьки?
Принимают участие в обсуждении проблемного вопроса
Приходят к выводу, что при нагревании воздух выделяется из воды в виде пузырьков.
Узнают, что эти пузырьки содержат не только воздух, но и водяной пар, так как вода испаряется внутрь этих пузырьков воздуха. С увеличением температуры жидкости пузырьки увеличиваются в объеме и начинают всплывать. Выясняют, что одновременно с испарением в пузырьке происходит процесс конденсации. Образуется насыщенный пар. Попадая в вышележащие, еще не достаточно прогретые, слои воды, пузырек быстро «захлопывается». Это происходит из-за разницы давления насыщенного пара, захлопывающего пузырек, и внешнего давления. Захлопывание одновременно большого числа таких пузырьков воспринимается как шум. Постепенно вся вода нагревается настолько, что пузырьки перестают захлопываться, так как давление внутри пузырьков становится больше внешнего. Пузырьки начинают всплывать. С этого момента шум становится тише. Достигнув поверхности воды, пузырек лопается, и пар из него уходит в воздух. Вода кипит.
Объясняет учащимся:
- Кипение - это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре.
У различных жидкостей температура кипения разная. Температура, при которой жидкость кипит, называют температурой кипения.
Во время кипения температура жидкости не меняется.
Делают записи в рабочей тетради.
Задают учителю уточняющие вопросы.
Организовывает исследование таблицы с приведенными показаниями температуры кипения некоторых веществ в ученике. Учащиеся ищут ответ на вопросы: Проводят исследования таблицы с показаниями температуры кипения некоторых веществ. Уметь проводить исследования.

- Какое вещество имеет наибольшую температуру кипения? - Железо.
- Какое вещество имеет наименьшую температуру кипения? - Водород.
- У какого вещества больше температура: молока или спирта; эфира или воды; меди или свинца? У спирта, воды, меди.
Организовывает обсуждение проблемных вопросов:
- От чего зависит температура кипения жидкости?
- При какой температуре вода закипит в горах?
Принимают участие в обсуждении проблемных вопросов.
Дискутируют между собой.
Записывают самые интересные идеи и предложения.
Проводят исследования.
Узнают, что температура кипения жидкости зависит от давления, которое оказывается на поверхности жидкости. При кипении давление насыщенного пара внутри пузырьков превосходит внешнее давление Если внешнее давление увеличивается, увеличивается и температура кипения. При уменьшении давления уменьшается и температура кипения жидкости. Давление воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Следовательно, с увеличением высоты уменьшается и температура кипения жидкости. Так, в горах вода закипает при t = 90°С.

Объясняет учащимся:
- Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования.
Удельную теплоту парообразования обозначают буквой L
Ее единица - 1 Дж/ кг.
Опытами установлено, что удельная теплота парообразования воды при 100 0С равна 2,3 ∙ 106 Дж/кг.
Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для превращения в пар жидкости любой массы, взятой при температуре кипения, нужно удельную теплоту парообразования L умножить на массу m:

Q = Lm

Делают записи в рабочей тетради.
Задают учителю уточняющие вопросы.

VI.Закрепление изученного материала Организовывает беседу по вопросам:
- Какие явления наблюдаются в жидкости перед тем, как она начинает кипеть?
Отвечают на вопросы.
- Перед кипением жидкости в ней наблюдается появление пузырьков воздуха, которые растут и поднимаются к ее поверхности. В это время слышен шум, предшествующий кипению.
Осуществлять актуализацию полученных на уроке знаний и умений.
- Какие силы действуют на пузырек воздуха, наполненный паром, когда он находится внутри жидкости? - На пузырьки воздуха, наполненные паром, внутри жидкости действует архимедова сила, выталкивающая их из воды, что приводит к их всплытию и сила тяжести.
- Что называется температурой кипения? - Температура, при которой жидкость кипит, называют температурой кипения.
- Что показывает удельная теплота парообразования? - Удельная теплота парообразования показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры.
- Как можно показать на опыте, что при конденсации пара выделяется энергия? - Опыт, подтверждающий выделение энергии при конденсации, может быть таким: струю пара из колбы с кипящей водой направляем на пластину, где происходит конденсация воды, нагревание платины происходит не только от нагрева паром, но и от превращения пара в воду.

- Где в технике используют энергию, выделяемую при конденсации водяного пара?

- Энергию, выделяемую при конденсации водяного пара, на электростанциях используют для нагревания воды, которую затем используют для отопления зданий, в банях, прачечных.

VII.Решение заданий Организует самостоятельную работу.
Задание 1. Что означает запись, что удельная теплота конденсации аммиака равна 1,4∙ 106 Дж/кг?

Самостоятельно решают задания.

Решение:

1. Это означает, что 1 кг аммиака, конденсируясь, выделяет энергию, равную 1,4∙ 106 Дж.

Развивать умение самостоятельно принимать решения.
Задание 2. Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150г в пар при температуре 100 °С?

2.
Дано:
m = 150г = 0,15кг
L = 2,3∙ 106 Дж/кг
Q - ?

Решение:
Q = Lm
Q = 2,3∙ 106 ∙ 0,15 = 3,45∙ 105Дж
Ответ: Q = 3,45∙ 105 Дж

Задание 3. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы нагреть воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 °С до кипения и превратить ее полностью в пар?

3.

Дано:
m = 5кг
с = 4200 Дж/ кг ∙ 0С
L = 2,3∙ 106 Дж/кг
Q - ?

Решение:
Q1 = сm(t2 - t1) ; Q2 = Lm
Q = Q1 + Q2 = 1,36∙ 107 Дж
Ответ: Q = 1,36∙ 107 Дж

Задание 4. Почему при кипении жидкость превращается в пар гораздо быстрее, чем при испарении?

4. Так как жидкость имеет температуру кипения, тем самым увеличивается парообразование, а испарение происходит при любой температуре

VIII. Подведение итогов урока.
Рефлексия

Организация подведения итогов урока учащимися. Побуждает учащихся к размышлению над вопросами:
- Что нового узнали на уроке?
- Чему научились на уроке?
- Какой материал оказался трудным для понимания?
- Достиг ли поставленных целей урока?

Подводят итоги своей работы на уроке.
Проводят самооценку, рефлексию

Отслеживать цель учебной деятельности

IX.Домашнее
задание

§ 18, 20
Помогает учащимся выбрать задание из учебника. Обращает внимание на возможности и способности учащихся.

Выбирают задания, которые будут выполнять дома. Записывают домашнее задание

Формировать навыки самоорганизации