Урок з фізики для 8 класу: "Згоряння палива"
Тема уроку: "Згоряння палива"
Тип уроку: комбінований.
Пояснювальна записка до уроку: дана тема розглядається у 8-му класі при вивченні розділу фізики "Теплові явища".
Мета: показати учням за рахунок чого виділяється енергія з палива; ознайомити з основними видами палива; довести практичне значення знань, отриманих під час уроку. Ввести поняття питомої теплоти згоряння палива та способів визначення кількості теплоти при згорянні палива. Розкрити причинно-наслідкові зв'язки при поясненні дослідів, на основі знань про теплові процеси в природі і кількість теплоти. Продовжувати формувати інтерес до історії розвитку науки фізики. Виховувати реалістичну «Я-концепцію».
Урок з фізики для 8-го класу на тему:
"Згоряння палива"
(Визначення ККД нагрівника із сухим пальним)
Підготувала:
вчитель фізики
ЗЗСО №45
Подільського району м. Києва
Сергійчук Вікторія Валеріївна
Київ - 2018
Тема уроку:
"Згоряння палива"
Тип уроку: комбінований.
Пояснювальна записка до уроку: дана тема розглядається у 8-му класі при вивченні розділу фізики "Теплові явища".
Мета: показати учням за рахунок чого виділяється енергія з палива; ознайомити з основними видами палива; довести практичне значення знань, отриманих під час уроку. Ввести поняття питомої теплоти згоряння палива та способів визначення кількості теплоти при згорянні палива. Розкрити причинно-наслідкові зв’язки при поясненні дослідів, на основі знань про теплові процеси в природі і кількість теплоти. Продовжувати формувати інтерес до історії розвитку науки фізики. Виховувати реалістичну «Я-концепцію».
За програмою рівня стандарту зміст уроку буде спрямовано на розвиток в учнів наступних компетентностей:
|
№п/п |
Назва |
Уміння, ставлення учнів та навчальні ресурси: |
|
|
Ключові компетентності: |
|
|
1. |
Математична |
- застосовування математичних методів для опису, дослідження фізичних явищ і процесів, розв’язування фізичних задач, опрацювання та оцінювання результатів експерименту. |
|
2. |
Природнича |
- вміння пояснювати природні явища і технологічні процеси; - використання знань з фізики для вирішення завдань, пов'язаних із реальними об'єктами природи і техніки; - здатність, за допомогою фізичних методів самостійно чи в групі досліджувати природу; - відповідальність за ощадне використання природних ресурсів; - готовність до вирішення проблем, пов’язаних зі станом довкілля; - оцінка значення фізики та технологій для формування цілісної наукової картини світу, сталого розвитку. |
|
3. |
Інформаційно-цифрова |
- уміння використовувати сучасні пристрої для опрацювання, збереження, передачі та представлення інформації; - ціннісні орієнтири у володінні навичками роботи з інформацією. |
|
4. |
Ініціативність і підприємливість |
- уміння застосовувати фізичні знання для генерування ідей та ініціатив щодо проектної, конструкторської та винахідницької діяльності, для вирішення життєвих проблем, пов’язаних із матеріальними й енергетичними ресурсами; - прогнозувати вплив фізики на розвиток технологій, нових напрямів підприємництва; - оцінювати можливість застосування набутих знань з фізики в майбутній професійній діяльності, для ефективного вирішення повсякденних проблем; - оцінювати власні здібності щодо вибору майбутньої професії, пов’язаною з фізикою чи технікою; - економно й ефективно використовувати сучасну техніку, матеріальні ресурси; - ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей. |
|
5. |
Обізнаність і самовираження |
- використання знань з фізики під час реалізації власних творчих ідей; - усвідомлення гармонійної взаємодії людини і природи. |
|
|
Предметні компетентності: (суть розкривається в наскрізних змістових лініях) 1) уміння планувати, підготувати, спостерігати експеримент; 2) уміння вимірювати фізичні величини та обробляти результати експерименту; 3)уміння інтерпретувати результати експерименту. |
|
|
1 |
"Екологічна безпека та сталий розвиток" |
- використовувати знання, отриманні на уроках фізики, для вирішення проблем довкілля; - визначати причинно-наслідкові зв’язки впливу сучасного виробництва, життєдіяльності людини на довкілля; - бути готовим брати участь у природоохоронних заходах, грамотній утилізації побутових відходів. |
|
2 |
"Громадянська відповідальність" |
- працювати в команді, приймати виважені рішення, що сприятимуть вирішенню науково-технологічних, економічних, соціальних чи інших проблем сучасного суспільства. |
|
3 |
"Здоров’я і безпека" |
|
|
4 |
"Підприємливість та фінансова грамотність" |
- застосовувати фізичні знання для генерування ідей та ініціатив щодо проектної, конструкторської й винахідницької діяльності, для вирішення життєвих проблем, пов’язаних із матеріальними та енергетичними ресурсами. |
Обладнання: склянка з холодною водою (100-150 мл), алюмінієвий стаканчик від калориметра, термометр, мензурка або мірний циліндр, терези з важками, нагрівник (сухе пальне, свічка), сірники, штатив з муфтою та лапкою, металева підставка (сітка), набір зразків палива (торф, вугілля, нафта, природний газ, тощо), підручник, таблиці, з наведеними питомими теплотами згоряння палива для різних видів пального.
Структура уроку:
|
Зміст уроку |
Час, хв |
Прийоми і методи |
|
І. Організаційний етап. Актуалізація опорних знань. Постановка навчальної проблеми. |
5 |
Повторення правил з БЖД в кабінеті фізики під час проведення занять. Перевірка домашнього завдання. Фронтальна бесіда; демонстрація. |
|
II. Організація вивчення матеріалу. |
30 |
Розповідь вчителя з елементами евристичної бесіди; демонстрація дослідів (виконання експериментальних завдань); спостереження й аналіз, виділення головного; записи на дошці і у зошитах. |
|
III. Закріплення нового матеріалу. Рефлексія. |
5 |
Питання класу. Розв'язування розрахункових задач. Бесіда. |
|
IV. Домашнє завдання. Підведення підсумків уроку. |
5 |
Коментар учителя; записи в зошитах та в щоденниках. |
Хід уроку:
І. Організаційний етап.
Привітання. Перевірка присутності учнів. Перевірка наявності домашнього завдання. Повторення правил БЖД під час проведення занять в кабінеті фізики.
Актуалізація опорних знань.
Необхідно актуалізувати знання, отримані учнями на попередніх уроках фізики, а саме: "Теплові процеси: плавлення, кристалізація, пароутворення й конденсація".
Слово вчителя.
"Вивчаючи різноманітні теплові процеси, ми неодноразово говорили з вами про умови, за яких можливий їх перебіг. Казали також про температури при яких можливі дані фізичні явища, а ще за допомогою формул рахували кількості теплот, що поглинаються, чи виділяться тілами. Але в природі можливий ще один тепловий процес, який має також свої особливості і пояснюється не лише фізичними, а й хімічними закономірностями у природі".
Фронтальна бесіда з демонстрацією елементів електричного кола.
Демонстрація 1. Горіння свічки (через деякий час накрити свічку склянкою).
Питання класу
- Яке явище зараз ви спостерігаєте?
- При якій температурі горить свічка? Чому це відбувається?
- Що потрібно для забезпечення процесу горіння?
- Що виділяється в даному процесі у навколишнє середовище?
- Чому свічка гасне, коли ми її накриваємо склянкою?
Постановка навчальної проблеми.
Слово вчителя.
"Отже, для того, щоб стало тепліше в приміщенні, люди здавна почали використовувати процес горіння".
II. Організація вивчення нового матеріалу.
Запис теми уроку в зошити. Пояснення вчителя із записами в зошити (можна використати слайди презентації, записи на дошці та малюнки).
Отже, ще для збільшення температури середовища ми використовуємо енергію, що виділяється внаслідок згоряння палива.
Записи в зошити:
|
Енергію, необхідну для нагрівання тіл, найчастіше одержують із палива. Процес горіння відбувається за наявності кисню! Під час спалювання палива виділяється, за рахунок якої може виконуватись робота. Під час повного спалювання 1 моля вуглецю, утворюється вуглекислий газ і виділяється енергія. С+О2→СО2+402 кДж СН4+2О2→2Н2О+СО2+Q Горіння палива – це процес сполучення молекул палива з молекулами кисню, що супроводжується виділенням певної кількості теплоти та утворенням нових речовин. |
Питання класу
- Які види палива ви знаєте?
- Наведіть приклади твердого палива; рідкого; газоподібного.
Розглянемо таблицю основних характеристик певних видів палива. Проаналізуємо необхідні кількості кисню для забезпечення даного процесу, а також продукти згоряння, що виділяються внаслідок повного згоряння паливних речовин.
Основні характеристики деяких видів палива
Демонстрація 2. Види природних видів палива.
- Яка речовина переважає у наведених зразках?
Вуглець міститься у більшості видів палива. Для довідки:
- дерево складається на 50% з вуглецю,
- торф - на 60%,
- буре вугілля - на 70%,
- кам'яне вугілля - на 80%,
- антрацит - на 95%,
- кокс – на 95-98 %.
- Як утворилися такі цінні для сучасної людини види палива?
Згораючи, вугілля віддає енергію сонця, що колись накопилася в зеленій кроні дерев. Йшли роки, дерева падали, на їх місці виростали нові, які теж падали у свою чергу. протягом мільйонів років такі шари, перемішуючись із землею, спресувалися, перетворюючись на кам'яне вугілля. Найтвердішим і найціннішим вважається антрацит.
Нафта (походить від аккадського слова "напатум" - "запалювати") також має тваринно-рослинне походження. Протягом мільйонів років рештки тварин і рослин перемішувалися з осадовими породами на дні озер і морів, ущільнювалися; тиск земних надр розігрівав їх. І виходила рідка масляниста речовина, яку у стародавності збирали на поверхні із тріщин у нафтоносних шарах (у Давньому Єгипті її застосовували для бальзамування). Разом з нафтою утворюється і газ (найчастіше це метан).
- Чи однакову кількість енергії можна одержати, спалюючи різні види палива (однакової маси).
Увага! Досліди з відкритим вогнем проводить виключно вчитель!
Демонстрація 3. Дві склянки заповнюємо водою однакової маси. Під однією склянкою спалюємо таблетку сухого пального, а під іншою - шматочок деревини, який дорівнює сухому пальному за масою. Після повного згоряння палива вимірюємо температуру води в склянках. вона виявляється різною.
Висновок: різні види палива однакової маси виділяють різну кількість теплоти при повному згорянні.
Демонстрація 4. Нагріваємо дві склянки з водою різної маси. Фіксуємо, що швидше нагріється вода у склянці, де її було менше.
Висновок: для нагрівання тіл різної маси потрібна різна кількість теплоти.
Записи в зошити:
|
Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння палива, залежить від маси палива.
Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння 1 кг палива, називається питомою теплотою згоряння палива. Її позначають
Одиницею питомої теплоти згоряння палива в СІ є один джоуль на кілограм (1
Питома теплота згоряння палива - це фізична величина, що є енергетичною характеристикою різних видів палива. Щоб визначити кількість теплоти, яка виділяється внаслідок повного згоряння даної маси певного виду палива, треба питому згоряння цього виду палива помножити на масу палива:
|
Розглянути таб.6 на ст.230 підручника [1].
- Чи втрачаємо ми теплоту при нагріванні конкретного тіла? На що вона йде?
Для того, щоб зробити висновок про доцільність використання того чи іншого пального в побуті, вводять таку фізичну величину як ККД нагрівника.
Записи в зошити:
|
Коефіцієнт корисної дії нагрівника (ККД нагрівника) – це фізична величина, яка характеризує ефективність нагрівника й дорівнює відношенню корисно спожитої теплоти до всієї теплоти, яка може бути виділена під час повного згоряння палива.
Зазвичай, для процесу нагрівання тіла за допомогою нагрівника, використовують наступні записи:
|
Демонстраційний експеримент: "Визначення ККД нагрівника із сухим пальним!"
Рекомендації до проведення досліду:
1) дослід проводиться виключно на столі у вчителя;
2) протокол проведення експерименту роздається кожній парі учнів;
3) в ході виконання завдань учні в парах мають проаналізувати послідовність виконання завдань та зробити письмові висновки зі спостережень;
4) слідкувати за дотриманням правил техніки безпеки під час проведення дослідів.
5) в ході пояснення нової теми можна за один урок і не встигнути продемонструвати дослід, тому, на уроці слід надати учням спостережувані дані і запропонувати їм самостійно вдома зробити розрахунки і проаналізувати результати.
Картка спостерігача
|
Демонстраційний експеримент "Визначення ККД нагрівника із сухим пальним" Дата: . Клас: . Спостерігач: .
|
||||||||
|
Мета роботи: |
|
|||||||
|
Обладнання: |
склянка з холодною водою (100-150 мл), алюмінієвий стаканчик від калориметра, термометр, мензурка або мірний циліндр, терези з важками, нагрівник (сухе пальне), сірники, штатив з муфтою та лапкою, металева підставка (сітка) |
|||||||
|
Завдання: |
Хід роботи |
|||||||
|
Заповніть таблицю спостережень користуючись терезами та таблицями |
Маса нагрівника m1, кг |
Питома теплота згоряння палива
q, |
Маса склянки mAl, кг |
Питома теплоємність алюмінію
с2, |
Маса води mв, кг |
Питома теплоємність води
с3, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Визначте |
||||||||
|
температуру води в посудині до її нагрівання t1 , ⃘С |
|
|||||||
|
температуру води в посудині після її нагрівання t2 , ⃘С |
|
|||||||
|
масу нагрівника після згоряння m2, кг |
|
|||||||
|
масу нагрівника, що згоріла ∆m = m1 - m2, кг |
|
|||||||
|
Обчисліть |
||||||||
|
Кількість теплоти, що була надана посудині з водою Q1 = mвсв(t2-t1) + mAlсAl(t2-t1) |
|
|||||||
|
Кількість теплоти, що була отримана від згоряння палива Q1 = ∆mq |
|
|||||||
|
Знайдіть ККД нагрівника: |
|
|||||||
|
|
|||||||
|
Зробіть загальний висновок зі спостережень
|
|
|||||||
III. Закріплення нового матеріалу. Рефлексія.
Звітування учнями результатів власних спостережень. Зачитування висновків роботи з карток.
Питання класу
- Що нового ви дізналися під час уроку?
- Які навички і уміння ви отримали під час уроку?
- Які завдання були найцікавішими?
- Які були труднощі? Як їх подолали?
В разі конфігурації матеріалу уроку, або ж за відсутності необхідного обладнання, для закріплення матеріалу уроку слід запропонувати учням розв’язати розрахункові задачі (на вибір класу, чи вчителя).
Розв'язування задач.
- Яка кількість теплоти виділиться при повному згоранні спирту масою 100 г?
- Скільки теплоти виділиться при повному згоранні 10 л бензину?
- При згоранні 5 кг якогось виду палива виділилося 50000 кДж енергії. Яке паливо згоріло?
- Яку кількість теплоти можна нагріти від 0ºС до 100º С, спаливши 1 кг водню?
IV. Домашнє завдання.
Бар'яхтар В.Г., Божинова Ф.Я. Фізика: підруч. для 8 кл. загальноосвітніх навч. закладів. Прочитати: §15. Повторити: §14.
Підготувати коротке повідомлення (за бажанням): «Природні та штучні види палива»
Підсумок уроку. Оцінювання учнів.
Література
- Бар'яхтар В.Г., Божинова Ф.Я. Фізика: підруч. для 8 кл. загальноосвітніх навч. закладів - Х.: Ранок, 2016. - 240 ст.
- Сафіуліна К.Р., Колієнко А.Г., Шевченко О.М., Шеліманова О.В. Збірник додаткових матеріалів для проведення занять та інших заходів навчально-виховного процесу з питань енергозбереження - К.: Інститут місцевого розвитку, 2015.
- Сиротюк В.Д. Фізика: підруч. для 8 кл. загальноосвітніх навч. закладів - К.: Генеза, 2016. - 190 ст.
- Гавронський В.В. Зошит для лабораторних робіт з фізики, 8 клас. – К.: ЗАТ «НВФ»Інтеграл», 2010. – 40 с.
1
про публікацію авторської розробки
Додати розробку