Урок з фізики в 8 класі "Пароутворення та конденсація"

Урок. Пароутворення та конденсація.

Мета.

Розвиток предметних компетентностей:

привести до розуміння теплових процесів пароутворення способом випаровування та конденсації, з’ясувати особливості випаровування та конденсації рідин та фактори, що впливають на їх швидкість.

Розвиток ключових компетентностей учнів:

спілкування державною  мовою (уміння усно й письмово тлумачити фізичні поняття, явища; описувати  етапи проведення фізичного експерименту, використовуючи арсенал мовних засобів, будувати відповідь);

основні компетентності у природничих науках і технологіях (уміння пояснювати природні явища; використовувати знання з фізики для вирішення завдань, пов’язаних із реальними об’єктами природи і техніки; за допомогою фізичних методів самостійно чи в групі досліджувати природу; вміння спостерігати, аналізувати фізичні явища, робити висновки);

ініціативність  і підприємливість (уміння застосовувати фізичні знання для генерування ідей щодо винахідницької діяльності, для вирішення життєвих проблем);

соціальна й громадянська компетентності (уміння активно працювати в групах, розподіляти ролі, оцінювати свої знання, приймати виважені рішення, які сприятимуть розв’язанню досліджуваної проблеми чи завдання,  відповідальність за загальну справу);

 екологічна грамотність і здорове життя (уміння застосовувати набуті знання та навички для збереження власного здоров’я та здоров’я інших; дотримуватися правил безпеки життєдіяльності під час виконання навчальних експериментів, розвиток інтересу до вивчення навколишнього світу з точки зору фізики).

Очікувані результати навчально-пізнавальної діяльності учнів

Знаннєвий компонент:

володіє поняттям аналізувати явища, пов’язані з процесами пароутворення та конденсації , узагальнювати одержані експериментальним шляхом особливості випаровування та конденсації;

пояснювати явища випаровування і конденсації з точки зору МКТ

Діяльнісний компонент:

застосовує набуті знання в процесі розв’язування якісних та експериментальних задач;

дотримується правил безпеки під час проведення експериментів.

Обладнання: листочки з завданнями уроку, інтерактивна дошка чи телевізор, пляшечки зі спиртом, водою, гліцерином, аркуші паперу, ватні палички електрична плитка, кольорові олівці (у кожного учня), віяло, скляні палички, скельця, мідні пластинки, піпетки.

Хід уроку

Мотивація навчальної діяльності

Недавно у 5 класі була практична робота з природознавства. У п’ятикласників виникло дуже багато питань, але часу розглянути їх в класі не було. І коли я сказала, що детально будемо це вивчати у 8 класі, прозвучало питання: «А наші восьмикласники знають вже все про ці явища, вони можуть нам пояснити?»  Я сказала, що треба почекати ще з місяць. Тоді п’ятикласники вирішили записати питання вам на листках. І ось ціла тека запитань ще й з фотографіями. Ще одне запитання додала вчителька біології.

Отже, вам треба добре підготуватись, щоб правильно відповісти на всі запитання п’ятикласників і вчителя.

Всі ці питання стосуються процесів, що можна відчути після купання, що є основою кругообігу води, що використовуються в холодильниках, що захищають живі організми від перегріву, через них зникають калюжі після дощу і утворюється роса, іній. Ще з ними пов’язана транспірація, що вивчали з біології, відносна вологість повітря, що  вивчали з географії. Здогадались? (Випаровування, конденсація). А ще до цих процесів відноситься сублімація, десублімація.

Тема уроку. (Запис у зошити) Пароутворення і конденсація.

Завдання:  (На лисках почепити на дошку)

1. Дати визначення поняттям: пароутворення, випаровування, конденсація, сублімація, десублімація, пара.
2. Дослідити від чого залежить швидкість випаровування та конденсації.
3. Пояснити механізм пароутворення та конденсації (МКТ).
4. З’ясувати, як можна використати одержані знання в житті.
5.  Оцінити свої знання з теми пароутворення і конденсація. (на наступний  урок)

На домашнє завдання:

1. Прочитати § 13, відмітити олівцем відоме плюсом, нове в параграфі – мінусом, незрозуміле - знаком питання.

2. Дати відповіді на запитання п’ятикласників.

3. Провести спостереження процесу кипіння, дотримуючись техніки безпеки.

4. Ознайомитись з цікавим матеріалом на с.98

Щоб налаштуватись на роботу проведемо психологічну хвилинку.

 Психологічна хвилинка (6хв).

 Закрийте очі.  (Відео «Звуки природи»)

Уявіть собі тихий осінній ранок, чисте голубе небо. Ви стоїте на березі річки, за якою видніється гора. На вершині гори красується формула для обчислення кількості теплоти при плавленні чи кристалізації, на горі записано значення символів, що входять в формулу та одиниці їх вимірювання.

Тихо журчить вода, щебечуть пташки. А під горою, де вода майже не біжить, блистить лід. Сонце підноситься все вище і вище, а льоду  стає все менше. По річці пливе графік залежності температури  від часу процесів, що відбувалися з льодом. Кожна ділянка графіка має назву та формулу для обчислення кількості теплоти при даному процесі.

Перед вашими очима вода в річці, лід під горою, водяна пара в повітрі. А ви думаєте: «Це три стани однієї і тієї самої речовини».

Відпочили, глибоко вдихнули і до закінчення звукозапису малюємо побачену картину очима фізика .

(Роздати по одному на парту «Завдання до психологічної хвилинки»).

 (Малювання картини учнями, виконання завдань)

Вивчення нового матеріалу

1. З’ясовуємо, що таке пароутворення.

Пароутворення – процес переходу речовини з рідкого стану або твердого стану в газоподібний.

Види пароутворення: випаровування, кипіння, сублімація.

Випаровування – процес пароутворення з вільної поверхні рідини.

Кипіння – процес пароутворення з усього об’єму  рідини.

Сублімація – процес переходу речовини з твердого стану в газоподібний.

Конденсація – процес  переходу речовини з газоподібного стану в рідкий.

Десублімація – процес переходу речовини з газоподібного стану в твердий.

Схема (на дошці і в зошитах)

Чому ми говоримо: «Повітря – це газ, а газоподібний стан води – це пара»?

Пара – це такий газоподібний стан речовини, з якого стисканням можна утворити рідину при тій же температурі. Тобто рідина і пара можуть бути при цій температурі. А ви бачили рідке повітря? При кімнатній температурі повітря рідиною не буває. І не поможе навіть найсильніше стискання. Його треба ще охолоджувати.

Інколи в Інтернеті можна зустріти ще такий вираз «пар води». Що таке  пар?

Пар -  поле, не зайняте посівами протягом всього вегетаційного періоду; засіб підвищення родючості ґрунту і накопичення в ньому вологи.

Завдання 2. Позначте відповідними стрілками біля запису назв агрегатних станів речовини на вашому малюнку процеси випаровування, конденсації, сублімації, десублімації, плавлення, кристалізації.

Перше завдання виконали, листочок опадає. (Зняти перший листочок)

Мозковий штурм -  руханка (учні по одному записують фактори впливу на швидкість випаровування)

Що впливає на швидкість випаровування?

Що впливає на швидкість  конденсації?

2. Дослідження

Для дослідження об’єднаємося в 4 групи. Вам треба виконати дослідження, записати висновки і розказати про ваше дослідження.

Інструктаж з БЖД: будьте уважні зі скляними предметами. Скельця, піпетки міцно тримайте під час експерименту; обережно працюйте з рідинами.

Завдання для групи № 1. Дослідіть швидкість випаровування спирту, води і гліцерину.

Обладнання: пляшечки зі спиртом, водою, гліцерином, аркуші паперу, ватні палички.

Завдання для групи № 2. Дослідіть швидкість випаровування від площі поверхні рідини.

Обладнання: пляшечка з спиртом, піпетка, скляна паличка, два скельця.

Завдання для  групи № 3. Дослідіть швидкість випаровуванням від вітру (концентрації).

Обладнання: пляшечка з спиртом, віяло, ватні палички, 3 аркуші паперу.

Завдання № 4. Дослідіть швидкість випаровуванням від температури рідини.

Обладнання: пляшечка з водою, мідні пластинки, піпетка, електроплитка.

Висновок загальний:

Швидкість випаровування залежить від температури рідини, площі її поверхні, від природи речовини та наявності вітру.

(Знімаємо другий листочок.)

3. Пояснення механізму пароутворення та конденсації (МКТ).

Перегляд презентації  «Випаровування та конденсація з точки зору МКТ»

1 слайд. Розшифруйте МКТ.

2 слайд. Озвучте. (Всі тіла складаються з молекул)

3 слайд. Озвучте. (Молекули безперервно, хаотично рухаються). Чи всі молекули рухаються з однаковою швидкістю? (Ні, у речовині є «швидкі» і «повільні» молекули.)

Чи за будь-якої температури є «швидкі» і «повільні» молекули? (Так). Чи можливе випаровування за будь-якої температури? (Так, бо завжди є швидші за інших молекули.)

4 слайд. Озвучте. (Молекули взаємодіють між собою електромагнітними силами). Чи однакові сили взаємодії  між молекулами в усіх речовинах? (В одних слабші, в других сильніші). В яких речовинах випаровування буде відбуватися швидше? (У яких сили взаємодії слабші).

5 слайд. Озвучте.(Відбувається випаровування).

Які молекули змогли подолати сили притягання і зовнішнього тиску? (Ті, що були біля поверхні і мали велику швидкість).

Що  тоді можна сказати про температуру речовини? (Вона зменшилась, бо зменшилась середня кінетична енергія, а температура є мірою середньої кінетичної енергії молекул ). А як змінилась внутрішня енергія? (Зменшилась)

Крім того  виконується робота проти сил міжмолекулярного притягання та сил зовнішнього тиску, що теж знижує внутрішню енергію речовини.

Чи зможуть тіла перебувати в одному приміщенні з різними температурами довгий час? (Ні. Тепліші передадуть теплоту холоднішим). Отже, речовина, що випаровується буде … (поглинати теплоту з навколишнього середовища).

Висновки.

1. Випаровування рідин відбувається при будь-якій температурі.

2. При випаровуванні зменшується внутрішня енергія речовини та температура.

3. Процес випаровування супроводжується поглинанням енергії.

Чому молекули, які вилетіли, рухаються по таких складних траєкторіях? (Вони зіштовхуються з іншими молекулами). Чи може бути так, що молекула повернеться в рідину? (Так).

(По клацанню). Як називається цей процес? (Конденсація). Як буде змінюватись температура рідини при конденсації? (Буде збільшуватись). А внутрішня енергія? (Збільшуватись). Отже, процес конденсації супроводжується …(виділенням теплоти).

4. При конденсації збільшується внутрішня енергія речовини та її температура.

5. Процес конденсації супроводжується виділенням теплоти.

(Забираємо 3 листочок)

4. З’ясовуємо, як можна використати одержані знання в житті.

Чи використовували ви  фактори впливу на швидкість випаровування в своєму житті або бачили як використовують?

(дути на чай, сушіння фруктів – розрізують на часточки, випрану білизну розвішують, якщо не досохло – прасують, вулиці в спеку поливають, коли жарко - пітніємо)

1. Знайдіть спосіб охолодити пляшку з водою в поїзді.

(Обгорнути пляшку мокрою тканиною і виставити в вікно).

2. Як знизити температуру тіла людини при захворюванні, якщо вона дуже висока (більше 38°С), а жарознижувальних  немає. Температуру до 38°С збивати не радять, бо за підвищеної температури виробляється білок інтерферон, який бореться з вірусною інфекцією.

(Хворому треба давати пити багато рідини, щоб було більше потовиділення. Змащувати тіло водою з додаванням 1 ложки оцту на літр води.)

3. Знайдіть спосіб одержати воду з повітря.

На початку АТО влітку була проблема з водою у наших воїнів – вони пили брудну воду з калюж. Як можна було назбирати чистої води?

(Вода конденсується на холодних предметах. Треба зібрати цю воду.)

Демонстрація приладу.

Якщо таку пляшку поставити над калюжею, чи мокрою землею, то вночі, коли охолоне повітря, водяна пара буде конденсуватися на стінках і стікати вниз пляшки.

Якщо придумати щось подібне, можна і грошей заробити. Ви ж знаєте, що  в деяких місцях нашої планети є проблеми з водою.

Подумайте вдома, як можна використати той фактор, що при конденсації пари виділяється теплота, що вода випаровується з різних сумішей, які ще ідеї ви могли б запропонувати, щоб використати процеси конденсації та випаровування з користю для себе. Розглянемо ваші ідеї та закінчимо вивчати процес пароутворення на наступному уроці. Тоді ж опадуть четвертий та п’ятий листочки.

 На перерві виберете собі по одному запитанню від п’ятикласників, вдома проаналізуйте його і дайте письмову відповідь.

Приклад аналізу і відповіді на запитання. (Презентація «Аналіз питання»).

Дайте відповідь одним реченням.

Які труднощі були на уроці? Що було цікаво і корисно?

Джерела:

1. Фізика: підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. /[В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова,С.О.Довгий, О.О.Кірюхіна]; за ред. В.Г. Бар’яхтара, С.О. Довгого. – Х.:Вид-во «Ранок», 2016. – 240 с.
2. Кирик Л.А. Фізика. 8 клас. Збірник задач. – Х.: Гімназія, 2008. – 256с.
3. http://ternofizik.blogspot.com/p/blog-page_53.html
4. https://www.youtube.com/watch?v=A8ZyQWWoYVs&t=79s  

Одно растение подсолнечника за лето выпивает 200—250 литров воды

1. «Сухой лед» никогда не тает, не бывает мокрым, не растекается лужицей. Попав в теплую среду, он, минуя жидкое состояние, начинает испарять­ся — превращаться в углекислый газ, из которо­го его и получают.

«Сухой лед», или твердую углекислоту, мож­но назвать, применяя терминологию пищевой про­мышленности, «концентратом» — концентратом холода. Его температура — 78,9 °С. Если взять такой лед голой рукой, он может «обжечь». Каж­дый кусочек «сухого льда» так же трудно дер­жать на руке, как и кусочек горящего уголька. Чтобы не получить «ожога», лед приходится непрерывно подбрасывать. «Сухой лед» широко используют для хранения различных пищевых продуктов, находящихся в местах, в которых невозможно почему-либо установить электричес­кие холодильные агрегаты.

Сухий лід — твердий діоксид вуглецю (CO₂), при звичайних умовах (тиск Р = 1 атм і температурі 293 К) переходить у газоподібний стан, минаючи рідку фазу.

За зовнішнім виглядом нагадує лід (звідси назва). Технічний «сухий лід» має густину близько 1560 кг/м³, при сублімації поглинає близько 590 кДж/кг (140 ккал/кг). Використовується для охолодження харчових продуктів (наприклад, морозива) при їх транспортуванні та зберіганні, в науково-дослідних роботах для отримання низьких температур (близько −79 °C), при випробуваннях і збиранні деяких агрегатів у машинобудуванні і т. д.

2. «Зоной комфорта» называется диапазон значений температуры и влажности воздуха, при которых человек в среднем чувствует себя хорошо. В нормально вентилируемом помещении зона ком­форта сохраняется при таких соотношениях тем­пературы и относительной влажности:

<°С 20 25 30 35

Ф% 85 60 44 33

Современные нормы жилищного строительства для сохранения зоны комфорта предусматривают не менее 10—12 м³ жилого помещения на чело­века и скорость вентиляции 250 л/мин.

№ 7

Визначати напрям вітру необхідно в парашутному, гірськолижному і вітрильному спорті, кайтбордингу, планеризмі і т. д

Чи знаєте ви, як без флюгера, навігатора чи інших сучасних приладів визначити напрям вітру?

Джерела:

Автор: Власенко - Власна робота, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62653549

http://rask.rv.ua/skydiving-ua

Відповідь:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 18

Чому в мультфільмі  «Канікули в Простоквашино» кіт Матроскін наливає чай в блюдечко і з нього п’є?

Джерело:

https://www.youtube.com/watch?v=p5q_WiNWq5k

Відповідь:

____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

№ 9

У пакет поклали покупку і невдовзі його зовнішня стінка вкрилась краплями води. Що могли покласти у пакет?

Відповідь:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 10

а)  Чи бачимо ми пару, яка виривається з носика чайника, що кипить?

б) Чому ми не бачимо цю «пару» біля самого носика?

Відповідь:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 15

Для створення ефекту туману в театральних виставах і на заходах використовують сухий лід. При цьому утворюється холодний, білий туман, який стелиться біля землі.

Чому з цього льоду немає води? Як утворюється туман?

Відповідь:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 19

Чому інколи ми можемо не тільки чути, а й бачити  спів птахів? Коли це можливо?

Джерело:

https://www.facebook.com/nezvucnashkiljnaphisika/photos/a.456906821327378/735554010129323/?type=3&theater

Відповідь:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 2

Чому вчитель фізкультури вимагає, щоб після уроку фізкультури ми переодягались?

https://i.ytimg.com/vi/cImq1FUvjfU/hqdefault.jpg

Відповідь:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1бал

№ 20

Чому спостерігати конденсацію пари значно легше, ніж випаровування рідин?

Відповідь:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ 17

Хмари – це водяна пара?

Як утворюються хмари?

Відповідь:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________