Урок физики в 8-м классе по теме:

«Кипение. Удельная теплота парообразования».

Цели урока.

Образовательные:  создать условия для понимания учащимися следующих вопросов:  что такое кипение, от чего зависит температура кипения, при каких условиях возможен процесс кипения, как можно рассчитать количество теплоты необходимое для кипения вещества.

Развивающие: содействовать развитию внимания, наблюдательности, умений анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательные: содействовать воспитанию уважительного отношения к мнению других, умений слушать, вести диалог.

Оборудование:

• Интерактивная доска
• Приборы: тарелка вакуумная,  насос вакуумный Комовского, стакан с водой, колба с водой, колба со спиртом, спиртовка, термометр со шкалой до 100°С, штатив.
• Электронные ресурсы. CD-диск [5,6].
• Листки бумаги размер 10 ͯ 10  см  с начерченными ступеньками.

Ход урока.

1. Этап мотивации.

Здравствуйте, ребята. Мы с Вами разобрали различные процессы перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое. Давайте посмотрим с вами один опыт.

Просмотр видеозадачи «Пограничное кипение» [5].

Видеоролик двух опытов: 1) отсутствия кипения трех жидкостей в сосудах, нагревание которых происходит на «водяной бане»; 2)кипение толуола, после его добавления в сосуд с водой.

Объясните наблюдаемое явление.

Учащиеся предлагают способы объяснения опыта, представленного в задаче. Учитель записывает кратко идеи объяснений на листе 2 программы SMART Notebook, задавая уточняющие вопросы, но не комментируя и не давая правильного ответа.

Чтобы выяснить, правильны ли данные вами объяснения, предлагаю более подробно познакомиться с таким явлением как кипение.

На какие вопросы мы должны ответить, чтобы проверить предложенные гипотезы.

Совместно с учащимися формулируются вопросы к уроку.

Вопросы (Лист 3 программы  SMART Notebook):

1. Что такое кипение?
2. При каких условиях возможен процесс кипения?
3. Какие факторы влияют на протекание процесса кипения?
4. Одинаковы ли условия для разных веществ?
5. Можно ли рассчитать энергию, необходимую для кипения?

2. Этап повторения пройденного материала.

Чтобы ответить на данные вопросы, нам надо вспомнить, что мы уже знаем о кипении и других процессах изменения агрегатных состояний вещества.

1. Перемещая объекты, составьте схему переходов вещества из одного агрегатного состояния в другое (Лист 4  программы  SMART Notebook). Рисунок 1.

Рисунок 1. Лист 4  программы  SMART Notebook

Один ученик выполняет задание, остальные проверяют.

Дайте определение каждого из процессов.  

Учащиеся дают определения.

К какому переходу относится кипение?   

Учащиеся совместно с учителем формулируют: кипение – переход вещества из жидкого состояния в газообразное.(подчеркнутое записывается на доске)

2. Следующее задание. Лед, взятый при температуре -10°С, был нагрет до температуры плавления и расплавлен. Образовавшаяся вода нагрета до +10°С. Отобразите процессы на графике.

На доске один из учащихся чертит график, остальные проверяют правильность чертежа. (Лист 5 программы  SMART Notebook)

Какому процессу соответствует горизонтальный участок графика? В чем особенности процесса плавления?

Плавление. Протекает при постоянной температуре, с поглощением энергии.

3. Выберите процессы, протекающие с выделением или поглощением энергии и расположите их названия в таблице (Лист 6 программы  SMART Notebook). Рисунок 2.

Рисунок 2. Лист 6  программы  SMART Notebook

Один ученик выполняет задание, остальные проверяют.

Как вы думаете, а процесс кипения будет идти с получением или выделением энергии?

Учащиеся отвечают на вопрос, приводят аргументы.

Кипение  протекает при получении веществом  энергии (подчеркнутое записывается на доске).

Давайте посмотрим, чем отличается процесс кипения от уже известных нам процессов.

3. Этап введения нового материала.   

1. Опыт1.  Наблюдение кипения  воды,  постоянства температуры в процессе кипения.

Какой можно сделать вывод?

В процессе кипения температура не меняется (подчеркнутое записывается на доске)

2. Видеофрагмент «Образование пара» [6]. Ссылка на видеофрагмент на листе 7 программы SMART Notebook.  

В видеоролике  показано образование пузырьков пара в процессе кипения.

Итак, кипение всегда сопровождается образованием пузырьков пара по всему объему жидкости, внутрь которых жидкость испаряется. Запишем определение:

Кипение –это интенсивное испарение жидкости, происходящее по всему ее объему  внутрь образующихся при этом пузырьков пара.

Пузырьки пара в кипящей жидкости быстро увеличивают свои размеры.  Почему пузырьки пара поднимаются вверх?  

Сила Архимеда выталкивает пузырьки пара вверх, т.к.  плотность пара меньше плотности воды.

Пузырьки всплывают на поверхность и лопаются. С этим связано бурление жидкости.

3. Одинакова ли температура кипения для разных веществ?

Опыт 2. Кипение спирта.  

Нет, для воды 100°С, для спирта 78°С. У каждого вещества своя температура кипения. 

Температуры кипения некоторых веществ даны в таблице учебника  стр.45 [2]. Может ли температура кипения быть отрицательной?  

Да, для веществ, находящихся  при нормальных условиях в газообразном состоянии, температура кипения меньше нуля по шкале Цельсия.

4. Может ли вода кипеть при более низкой температуре?

Опыт 3. Кипение воды под колоколом воздушного насоса, при уменьшении давления с помощью насоса Камовского. От чего зависит температура кипения?

Ответы учащихся: от внешнего давления. 

Кипение жидкости начинается при такой температуре, при которой давление насыщенного пара внутри пузырька примерно равно внешнему давлению:  p ≈ p_{внешнее} .  Следовательно, чем выше внешнее давление, тем выше температура кипения.  Кроме того, при наличии в жидкости пылинок, пузырьков растворенных газов и других частиц – центров парообразования, кипение начинается при более низкой температуре.

Запишем: температура кипения зависит от рода вещества, давления и наличия примесей.

5. Подведем предварительный итог, используя  краткую запись на доске (Лист 8  программы  SMART Notebook. [3].)  Рисунок 3 .

Рисунок 3. Лист 8  программы  SMART Notebook

6. Мы с вами уже сказали, что для кипения вещество должно получать энергию. Как рассчитать необходимое количество теплоты?  Давайте вспомним, как рассчитывается количество теплоты, необходимое для плавления и нагревания вещества, выделяемое при сгорании. Как процессы плавления и нагревания отражаются на графике.

Исправьте ошибки, перемещая различные объекты (Лист 9  программы  SMART Notebook). Рисунок 4.

Рисунок 4. Лист 9  программы  SMART Notebook

7.   Какой из процессов больше всего похож на процесс  кипения?  

Учащиеся аргументировано отвечают на вопрос – плавление.

Используя аналогию, нарисуйте график кипения, напишите формулу для расчета количества теплоты, необходимого для кипения вещества,

8.  Давайте проверим то, что у нас получилось (Лист 10 программы SMART Notebook). Рисунок 5.

Рисунок 5. Лист 10  программы  SMART Notebook

9. Пришло время вернуться к задаче, показанной в начале урока. «Пограничное кипение» - ответ.  [5].

4.   Этап подведения итогов.

1. Рефлексия.  

1.1. Все ли вопросы темы мы разобрали? (лист 3 Приложения 1).

1. 2.  Лестница успеха [1]. У вас на столах лежат  листки бумаги со ступеньками. Внизу ступенек написано слово «не понял». Первая ступенька – «немного понял», вторая – «понял», третья – «хорошо понял», четвертая – «отлично понял» (Рисунок 6). Поставьте любой знак рядом со ступенькой,  наиболее точно, по – вашему мнению, отражающую степень вашего понимания материала урока.

Рисунок 6. Лестница успеха.

2. Резюме. Ну и в конце урока еще раз поставим акценты на наиболее важных вопросах темы. Видеофрагменты урока «Результаты изменения внутренней энергии» [6]. Страницы: «Изменение агрегатного состояния вещества 3», «Изменение агрегатного состояния вещества 5», «Температура против агрегатного состояния вещества 2».  

В данный видеоролик, созданном в программе  Windows Movie Maker, включены главные особенности процесса кипения, видеосъемка опытов по кипению и примеры процесса кипения, наблюдаемого в природе (гейзеры).

5.  Домашнее задание.

§ 18, 20 [2], сочинение на тему «История моего знакомства с кипением».

Список литературы.

1. Методика профильного обучения [Текст]: материалы с курсов повышения квалификации / рук. Н. А. Криволапова. – Курган, 2007.
2. Перышкин А. В., Физика 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А. В. Перышкин. – 8-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 192, [2] с.: ил.
3. Физика в школе. Рисунки процессов./ http://gannalv.narod.ru/mkt/  и http://markx.narod.ru/pic/
4. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Физика: Для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учеб. пособие. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2001. – 800с.

Список электронных ресурсов.

5. Фишман А. И., Видеозадачник по физике. Части 1 и 2: Пограничное кипение [Электронный ресурс] / А. И. Фишман, А. И. Скворцов, Р. В. Даминов. – CD.- М.: ООО «New Media Generation».
6. Электронные уроки и тесты. Физика в школе: Молекулярная структура материи [Электронный ресурс]. – ЗАО «Новый диск», 2005.