Урок физики в 8 классе по теме «Энергия топлива»

Урок физики 8 класс.

Тема: Энергия топлива

Цели урока:

– сформировать понятие об энергии топлива;

– рассмотреть физические основы горения веществ;

– обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива;

Задачи урока:

Образовательные:

углубить знания учащихся о топливе, ввести понятие удельной теплоты сгорания топлива;

выяснить сущность процесса горения с точки зрения молекулярной теории;

Воспитательная:

воспитать интерес к предмету и окружающему миру;

Развивающие:

Развить умение логического мышления, полноты и аргументированности высказываний;

усилить коммуникативные свойства речи;

развить способности учащихся систематизировать ранее полученные знания;

УМК: «Физика» Автор: А.В.Перышкин

Тип урока: урок получения новых знаний и умений

Форма урока: комбинированный

Методы: словесные, наглядные, практические, частично – поисковый

Межпредметные связи: математика, география, биология, экология
Средства обучения: учебник Физика -7, А.В. Перышкин, компьютер, презентация

Оборудование: Компьютер, проектор, экран, презентация

 

Ход урока.

Организационный момент.

Подготовка к восприятию нового материала.

Сегодня урок я хочу начать со стихотворения

Про теплоту продолжим мы рассказ,
Все вспомним, обобщим сейчас.
Энергия! Работа до кипения!
Чтоб лени наблюдалось испарение!
Мозги не доведем мы до плавления,
Их тренируем до изнеможения!
В учении проявим мы старание
Идей научных видя обаяние!

Задачу мы любую одолеем

И другу подсобить всегда сумеем.

Историю науки изучаем

И Ломоносова великим почитаем.

И проявляем мы себя в труде,

Как двигатель с высоким КПД!

Но как же жизнь бывает не проста

С той дамой, что зовётся «Теплота»

- О каких агрегатных превращениях идёт речь в этом стихотворении?

- Дать определение каждому из них?

- Чем различаются процессы кипения и испарения?

- Что показывает удельная теплоемкость?

- На что расходуется энергия нагревателя в процессе нагревания тела?

III. Объяснение нового материала.

1. Действительно, любое агрегатное превращение сопровождается либо выделением энергии, либо её поглощением. И это свойство человек научился использовать в своих целях. Сегодня на уроке мы познакомимся с энергией топлива, рассмотрим формулу для её вычисления и научимся применять её при решении задач. (Открыли тетради, записали число и тему урока)

Итак, для нагревания тел нужна энергия. Наиболее часто энергию получают из топлива, например, сжигая дома в печке дрова. За счёт чего же выделяется при сжигании топлива энергия?

Известно, что молекулы состоят из … (атомов). А для разделения молекул на атомы нужно преодолеть силы притяжения между ними, значит, нужно совершить работу, т.е. затратить энергию. А при соединении атомов в молекулы энергия наоборот выделяется. И вот на этом свойстве и основано использование топлива.

Обычное топливо содержит углерод. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, который содержится в воздухе. Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, образуя молекулу углекислого газа. При образовании этой молекулы выделяется энергия.

Существуют различные виды топлива. Какие вы знаете? (Ответы учащихся)

Мы рассмотрим только четыре.

2. (Работа с таблицей, таблица заполняется на доске по ходу работы). Заготовку таблицы раздать детям.

Но вот использовать водород как топливо трудно и опасно. А почему? Об этом мы сейчас узнаем. (Одному из учащихся было дано задание: узнать у учителя химии об этом и приготовить небольшое сообщение)

3. Сообщение учащегося.

4. Работа по сообщению.

- Так почему же водород трудно и опасно использовать как топливо? (Ответы учащихся: Смесь водорода с воздухом — взрывчатое вещество. Водород более опасен, чем бензин, так как горит в смеси с воздухом в более широком диапазоне концентраций.)

- Что выделяется при сгорании водорода? (Ответы учащихся: вода)

5. Получение и освоение огня - заметная страница в истории нашей цивилизации.

(Сообщение учащегося)

Получение и освоение огня – заметная страница в истории цивилизации. Археологи установили: остаткам первых костров около 400000 лет! Тогда огонь получали случайно (от молнии) и поддерживали. Позднее, около 30000 лет тому назад, безвестные гении научились добывать огонь трением, а еще позднее изобрели огниво, которым пользовались до XIX века. Спички появились в 1855 году. Так же «не спеша» расширялась сфера использования огня: от обогрева пещер и приготовления пищи до плавки металлов и создания в конце XVIII века первого универсального теплового двигателя (паровая машина). Сегодня внутренняя энергия топлива используется так широко и разнообразно (а иногда и бестолково), что ощущается острая нехватка угля, нефти, газа, бензина. Все меньше запасы топлива, все труднее и дороже его добыча. На первое место выходит вопрос о рациональном, экономном использовании «черного золота», ведь по самым оптимистическим прогнозам разведанных запасов (при современ­ных темпах использования) хватит лишь на 500 лет.

6. В результате использования топлива обострились экологические проблемы. Количество сжигаемого топлива таково, что выделяемые при горении продукты не успевают рассеяться, накапливаются и начинают вносить свою лепту отлаженный, тонко согласованный механизм природы: меняется состав воздуха, а в больших городах и вблизи крупных энергетических предприятий накапливается углекислый газ, порождающий парниковый эффект. Сейчас в атмосферу выбрасывается ежегодно около 7 млрд тонн углекислого газа, а каждый из нас выдыхает ежегодно 170 тысяч литров углекислого газа. С этим нельзя не считаться, слишком тяжёлыми могут быть последствия для каждого и всех вместе: болезни, отравления, изменение климата. А топлива в год сжигается очень много и при этом выделяется огромное количество теплоты.

7. Чтобы рассчитать какое количество теплоты выделится при этом, необходимо сначала рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг топлива. Для этого вводят удельную теплоту сгорания топлива, которая обозначается буквой – q. Эта величина показывает, какое количество теплоты выделится при полном сгорании топлива массой 1 кг. Измеряется удельная теплота в Дж/кг. Откройте учебники на странице 26, здесь дана таблица удельной теплоты сгорания некоторых видов топлива. ( Работа с таблицей)

Для расчета количество теплоты, которая выделяется при полном сгорании топлива применяют формулу

IV.Закрепление знаний, умений , навыков.

Решение задач: 1.(Устно) Используя таблицу2 на странице 26, рассчитайте, какое количество

теплоты выделится при сгорании 2 кг дров; 1 кг антрацита; 500 г бензина.

2. При подготовке уроков вы расходуете примерно 6 кДж энергии за 1 ч на 1 кг

своей массы. Эту энергию вы получили от сгорающей в вас пищи. Сколько сахара

нужно съесть, чтобы обеспечить полноценную подготовку уроков в течение двух

часов? При сгорании 1 кг сахара выделяется 17150 кДж энергии. (Один учащийся решает на доске, остальные в тетрадях)

 

V. Подведение итогов. Рефлексия.

Учитель: Итак, ребята, скажите, пожалуйста, о чем вы сегодня узнали на уроке.

Какое топливо используют для сжигания

в топках домов

в топках котельных

в двигателях автомобилей

Что является основным компонентом этих видов топлива? (Углерод)

Как объяснить с точки зрения строения вещества выделение энергии при горении? (Атомы углерода соединяются с молекулами кислорода, при этом выделяется энергия и образуется углекислый газ)

Как можно рассчитать энергию, выделяющуюся при горении топлива? (Q = q·m, q— удельная теплота сгорания, m— масса топлива)

Что показывает удельная теплота сгорания топлива?

Есть ли в нашем селе предприятия загрязняющие атмосферу? Какое именно топливо они сжигают? Серьёзны ли последствия?

VI. Задание на дом. п. 10 стр 30. Подготовить небольшие сообщения по теме

• 4. Месторождения нефти и газа в Ханты - Мансийском округе (ХМАО).

     Экологические проблемы , связанные с использованием топлива

 

 

 

Литература.

Балашов М.М. О природе: Кн. для учащихся 8 кл. – М,: Просвещение, 1991

Перышкин А.В. Физика, 8 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений – 4 –е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2016

Интернет - ресурсы

Презентация к уроку физики 8 кл по теме "Энергия топлива"
PPT / 1.28 Мб