Урок. "Випаровування і конденсація. Кипіння".

Конспект уроку фізики. 8 клас

Тема: «Випаровування і конденсація. Кипіння»

«Скажи мені - і я забуду,

Покажи мені – і я запам’ятаю,

Дай мені діяти самому – і я навчуся!»

Китайська мудрість

Мета:

1.Формувати компетентність саморозвитку та самоосвіти: 

узагальнити знання про процес плавлення та кристалізації; закріпити знання учнів про практичне застосуванням теплових явищ; розширити кругозір учнів шляхом розв’язування задач практичного змісту;

ознайомити учнів з процесом пароутворення і конденсації.

2.Формувати інформаційну компетентність:   застосовувати знання в нестандартних ситуаціях; осмислювати  важливість самостійного здобуття та використання інформації, необхідної у повсякденному житті, майбутній трудовій діяльності;

3.Формувати соціальну компетентність: вміння самостійно приймати рішення та знаходити шляхи розв’язання поставленої задачі,  працювати  в парах.

Тип уроку комбінований

Очікувані результати:

Учні зможуть:

• розрізняти поняття: пароутворення та конденсація, сублімація та

          десублімація;

• знати їх  визначення, властивості, спільні та відмінні  риси;

• пояснити названі теплові процеси з точки зору атомно-молекулярної

         будови;

•        розуміти залежність швидкості  випаровування від роду речовини,

          початкової температури речовини, площі вільної поверхні рідини

         та наявності руху повітря над поверхнею рідини;

• з’ясувати залежність температури кипіння від атмосферного тиску та

          наявності домішок в рідині.

Обладнання: комп’ютер, спиртівка, колба, термометр, вода. спирт, гліцерин, скло, серветки.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент. (2хв)

1. Перевірка відсутності учнів на уроці.

2.Перевірка готовності учнів класу до уроку.

3. Оголошення теми і мети уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Вчитель: сьогодні ми підводимо підсумки вивчення теми «Плавлення і кристалізація».

Фронтальне опитування: (3хв)

1. Який процес називають плавленням?
2. Як змінюється температура речовини в процесі плавлення?
3. Який процес називають кристалізацією?
4. Порівняйте температури плавлення і кристалізації речовини.
5. Що називають питомою теплотою плавлення речовини?
6. За якою формулою обчислюють кількість теплоти, що необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації?

Робота с графіком теплового процесу (5хв)

І. За графіком  визначити:

1.               Який процес зображено  на  графіку?
2.               Для якої речовини побудовано графік?
3.               Що відбувається на ділянках АВ, СД?
4.               Що відбувається на ділянці ВС?
5.               Визначити тривалість кожного процесу.

6) Якою була  температура речовини, коли почали спостереження?

Чим пояснюється різний кут нахилу ділянок АВ і СД графіку рис.1?

 

ІІ. Розв’язати задачу.

    Уявіть собі, що ви працюєте в лабораторії металургійного комбінату. Досліджуючи процес плавлення кристалічного тіла, якому щосекунди лабораторна піч надає одну і ту ж кількість теплоти ви отримали наступні данні: протягом 4 хвилин температура зразка змінилася від 0^оС до 1000^оС. Протягом наступних 2 хв. тривав процес плавлення, а у наступні 3 хв. температура збільшилася до  1250^оС.  Побудувати графік залежності температури від часу. Визначити питому теплоту плавлення та питому теплоємність речовини в рідкому стані, якщо у твердому вона становить 400Дж/кг^оС.                                    

			t,*с
	1250
	1000
	750
	500
	250
														t,хв
	0			2		4		6		8		10

 

   Дано:

 τ₁=4хв. 

t₁= 0^оС

t₂ = 1000^оС

τ₂ = 2хв.

τ₃ = 3хв.

t₃ = 1250^оС

с₁  = 400Дж/кг^оС.

λ  -? с₂ -?

 

Розв’язання:

     Якщо за одиницю часу виділяється однакова кількість теплоти, тоді:

Q₁ = 2 Q₂;

c₁m(t₂- t₁) = 2 λ m,

λ = c₁m(t₂- t₁)/2 m

  λ = c₁(t₂- t₁).

За наступні 3 хвилини розплав нагрівся до 1250^оС

= ,

c₁m(t₂- t₁)/4= c₂m(t₃- t₂)/3

 с₂=.

Обчислення:
  λ = 400Дж/кг^оС*1000^оС: 2= 200000Дж/кг = 200кДж/кг;

  с₂ = 3*400Дж/кг^оС*1000^оС/4*250^оС = 1200Дж/кг^оС = 1,2кДж/кг^оС

Відповідь:  λ=200кДж/кг;  с_{2 =}1,2кДж/кг^оС

    Вивчення фізичних явищ, законів завжди спонукає нас знайти інформацію про їх застосування у техніці, побуті в природі.

Захист навчального проекту «Плавлення в житті людини   »

 

ІІІ. Пояснення нового матеріалу

    У житті ми досить часто спостерігаємо перехід рідин у газоподібний стан: висихають калюжі після дощу, сохне випрана білизна, рівень води у відкритих водоймах улітку знижується тощо.

 1.     Визначення: перехід речовини з рідкого у газоподібний стан називається пароутворенням.

Перехід речовини із газоподібного стану в рідкий називається конденсацією.

Існує також процес переходу твердого тіла в газоподібний стан, мінуючи рідкий стан.  Такий процес називається сублімація.  Зворотній процес називається десублімація.

2. Запис в зошитах:          

                             ПАРОУТВОРЕННЯ

 

випаровування                                                     кипіння

 

за будь якої температури                                    за певної температури (t_кип )

з вільної поверхні                                              у всьому об’єму рідини  

                                 

 

 

3. Пояснення механізму випаровування.

    З позицій атомно-молекулярного вчення його можна пояснити тим, що частина молекул, які мають достатню кінетичну енергію, вилітають за межі поверхні рідини й утворюють пару — газоподібний стан рідини.

4. Від чого залежить швидкість випаровування?

    Експериментальне  дослідження.

Робота в групах:

1. Група.  Дослідити залежність швидкості випаровування від роду рідини:

   Нанести на серветки по краплі спирту, води, гліцерину. Зафіксувати час, протягом якого рідина випаровується.

 

2. Група. Дослідити залежність швидкості випаровування від температури: на аркуш паперу нанести по одній краплі води. Один аркуш залишити на парті, а другий покласти на теплу поверхню. Зафіксувати час, протягом якого рідина випаровується.

 

3. Група. Дослідити залежність швидкості випаровування від площі поверхні: на два аркуші паперу нанести по краплі води. Один залишити в горизонтальному положенні, а другий підняти вертикально, щоб крапля розтеклася. Зафіксувати час, протягом якого рідина випаровується.

 

4. Група. Дослідити залежність швидкості випаровування від руху повітря над поверхнею: на два аркуші паперу нанести по краплі спирту. Над одним створити рух повітря (віялом). Зафіксувати час, протягом якого рідина випаровується.

 

5. Група. Дослідити зниження температури при випаровуванні рідини.

Зафіксувати показання термометра. Обгорнути резервуар термометра ваткою змоченою спиртом.  Через деякий час знов зафіксувати температуру. Зробити висновок. Пояснити зниження температури при випаровуванні.
    Чи спостерігали ви в житті зниження температури при випаровуванні?

Доповідачі груп оголошують результати дослідження

Записати висновки в зошити:

Швидкість випаровування залежить від:

1. роду рідини;
2. температури ;
3. площі вільної поверхні;
4. руху повітря над поверхнею рідини.

Водночас з процесом випаровування відбувається процес конденсації (робота з підручником) стор. 63 рис.13.7

      Життєвий досвід і вміння спостерігати дає нам можливість згадати де ми бачили явище конденсації. Наведіть приклади. (роса, туман, запотілі вікна, хмари)

   Доречи, що ми бачимо над чайником, коли в ньому інтенсивно кипить вода?

(Це сконденсована рідина. Водяну пару ми не бачимо)

5.   Процес сублімації ви спостерігали під час висихання білизни на сильному морозі,  випаровування мила, нафталіну тощо.

 Зворотній процес до сублімації називається десублімація (конденсація)

Прикладом десублімації є  такі атмосферні явища як – іній на поверхні землі, паморозь на гілках дерев,  проводах.

       Пропоную вам, в якості додаткового домашнього завдання, знайти додаткову інформацію про застосування сублімації в харчовій і фармакологічній  промисловості. Гарантую, що ця інформація буде для вас цікавою, бо ви всі вживали сублімаційні продукти. А також найдіть інформацію про сублімаційний друк.

Цю інформацію ви можете використати для створення навчального проекту.

6.   Пояснити механізм кипіння рідини. (дослід). Звернути увагу на незмінну температуру під час процесу кипіння.

Кожна рідина має певну температуру кипіння.  Таблиця № 4 стор. 230.

Робота з таблицею.

Індивідуальне завдання. Знайдіть в мережі Інтернет  додаткову інформацію: які рідини мають найнижчу температуру кипіння (так, наприклад ефір t= 35⁰С, етанол, метил формальдегід t=20,2⁰С,ацетон t= 56,2⁰С,  рідкий гелій  t= -268,785⁰С, водень t= -253⁰С)

     Питання класу: що, на вашу думку, може впливати на температуру кипіння даної рідини?

7.   Пояснити залежність температури кипіння від тиску.

       а) знайти в мережі Інтернет чому дорівнює температура кипіння на вершині Еверест.  (висота 8848м  t=72⁰С)

      Як буде змінюватися температура при збільшенні тиску?  Де це застосовується?  (автоклави, швидковарки)

Температура кипіння залежить від домішок.  Так, солона вода кипить при температурі вище 100 ⁰С. (12% розчин кипить при 102⁰С;  40% при 108⁰С)

ІV. Рефлексія. (вправа Мікрофон)

1. Що нового я дізнався на уроці?
2. Чи вдалося зрозуміти та уявити процеси випаровування і конденсації?
3. Який момент уроку був для тебе найбільш цікавим?

Заключне слово вчителя.

            На наступному уроці ми продовжимо вивчати дану тему. Навчимося розраховувати кількість теплоти, яка необхідна для перетворення рідини на пару. Зможемо дати відповідь на питання: Чому опік парою більш шкідливий ніж опік окропом.

Домашнє завдання:

 

 

Підручник «Фізика 8 клас» за редакцією В.Г. Бар’яхтар С.О. Довгий. Харків» Ранок» 2016р.             

С. Ситник Фізика. Контроль навчальних досягнень. Збірник задач. 8клас.

Тернопіль Видавництво «Підручники і посібники» 2009.

https://www.google.com.ua/search?q=випаровування+картинка&rlz=1C1GGRV