Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива.

Разработка урока физики в 8 классе по теме

«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»

Тип урока: изучение нового материала.

Задачи: обеспечить усвоение знаний о понятиях «энергия топлива», «удельная теплота сгорания»; формировать умения рассчитывать количество теплоты, выделяющегося при сгорании топлива.

Планируемые результаты:

Предметные: научиться объяснять физический смысл удельной теплоты сгорания топлива и рассчитывать ее; приводить примеры экологически чистого топлива.

Метапредметные:

Познавательные – анализировать информацию, обобщать и делать вывод;

Регулятивные – оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;

Коммуникативные – организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; с помощью вопросов осуществлять поиск недостающей информации.

Личностные: формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей.

Ход урока

1. Организационный этап.

Чтобы согреть других, свеча должна сгореть.

Майкл Фарадей

2. Проверка домашнего задания.

Физический диктант

Проверка задания проверяется соседом по парте. Подводятся итоги.

3. Актуализация опорных знаний и жизненного опыта.

Учитель: Задумывались ли вы, откуда берётся энергия, необходимая для нагревания тел?

(сжигается топливо)

- Что такое топливо?

(вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло)

- Какие виды топлива вы знаете?

(дрова, уголь, бензин, керосин, газ…)

- Какие внешние признаки горения?

(пламя, свет, тепло)

Учитель: Следовательно, внутреннюю энергию можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.

Изучение нового материала.

Учитель:  Тема урока «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива».

Давайте попытаемся выяснить, почему в результате сгорания топлива выделяется энергия? Для этого нужно вспомнить строение вещества. Из чего состоит вещество? (Учащиеся.  Все вещества состоят из молекул, которые состоят из атомов, между которыми есть промежутки.)

Учитель: Почему не распадаются вещества на отдельные атомы, несмотря на то, что есть промежутки? (Учащиеся: Чтобы молекулы разделить на атомы, нужно преодолеть силы притяжения то есть, совершить работу, а значит увеличить энергию атомов.)

Учитель: При соединении атомов наоборот: энергия будет выделяться. При горении происходит образование из атомов молекул. Обычное топливо содержит углерод. Вы знаете, что без доступа кислорода, воздуха, горение не возможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе.

Демонстрация. Модели атомов углерода, кислорода и образовавшуюся молекулу углекислого газа.

Учитель: Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Как определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива? Опытным путем находят, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одинакового количества топлива различных видов.

Обратите внимание! При сгорании топлива потребляется кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Выделяется вредный углекислый газ. Использование топлива наносит ущерб окружающей среде! Подумайте, как можно его уменьшить?

(Заслушиваются ответы учеников)

Количество теплоты, выделяемое при сгорании, характеризуют удельной теплотой сгорания

Определение. Удельная теплота сгорания топлива – количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Обозначается буквой q и измеряют в Дж/кг.

Различные вещества имеют различные значения q. Например, для нефти q=4,4 ∙107Дж/кг, для торфа q=1,4 ∙107Дж/кг, q – табличная величина.

Задание. Рассмотрим таблицу "Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива, Дж/кг"

Вопрос: 1. Что означает, что удельная теплота сгорания торфа 1,4·107 Дж/кг? (Это значит, что при полном сгорании торфа массой 1 кг выделится 1,4·107 Дж теплоты.)

2. Что означает, что удельная теплота сгорания нефти 4,4·107 Дж/кг? (Это значит, что при полном сгорании нефти массой 1 кг выделится 4,4·107 Дж теплоты.)

Фронтальный опыт: Положим на картон кусочки фольги, на них два одинаковых комочка ваты с булавочную головку. На один кусочек ваты капнем спирт, а на другой бензин и зажжем их одновременно. Когда спирт и бензин сгорят, полностью прикоснитесь к кусочкам фольги.

Вопросы: 

1. Одинаково ли нагрелись кусочки фольги? (Кусочек фольги, где сгорел бензин, нагрелся сильнее.)

2. Какое топливо спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании? (Бензин выделил больше тепла, чем спирт)

Учитель: Чтобы подсчитать количество теплоты Q, выделяющееся при сгорании топлива любой массы m, нужно удельную теплоту сгорания топлива q умножить на массу сгоревшего топлива: Q=q·m.

5. Закрепление изученного материала.

Учитель. А теперь попробуем решить такую задачу. Рассчитаем, сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,5 литров спирта.

(Ученик работает у доски.)

6. Домашнее задание

1. Учебник § 10, упр. № 5 (2).

2. Творческое задание: темы проектов: тепловое загрязнение окружающей среды; альтернативные источники энергии.

7. Итог урока. Рефлексия. 

В конце урока подводятся итоги,  обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. 

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я почувствовал, что…

я приобрел…

я научился…

у меня получилось …

я смог…

я попробую…

меня удивило…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось…

1. Что нового узнали на уроке?

2. Пригодятся ли эти знания в жизни?

Список использованной литературы:

Громцева О.И. Контрольные и самостоятельные работы по физике. 8 класс: к учебнику А.В. Перышкина «Физика. 8 класс» - М.: Издательство «Экзамен», 2017

Чеботарева А.В. Тесты по физике. 8 класс: : к учебнику А.В. Перышкина «Физика. 8 класс» - М.: Издательство «Экзамен», 2018.

Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2020.

Н.Л. Пелагейченко. Технологические карты уроков по учебнику А.В. Перышкина 8 класс. – В.: Издательство «Учитель» 2018.