Урок физики в 8 классе «Испарение и конденсация»

Тема урока: Испарение и конденсация

Автор: Трунтаева Светлана Юрьевна

Должность : учитель физики

Место работы: МБОУ им. Л. Н. Толстого

Тип урока: изучение нового материала

Формы работы: коллективная, индивидуальная, фронтальная, парная

Методы обучения: проблемный, частично-поисковый, опытно-экспериментальный.

Участники – учащиеся 8 класса

Цель  урока: способствовать продуктивной работе учащихся, направленной на реализацию следующих задач.

Задачи:

Предметные

формировать понятия о явлениях испарения, конденсации;

Формировать умение наблюдать и объяснять физические явления;

Экспериментально установить зависимость поглощения энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара;

Выяснять зависимость скорости испарения от внешних факторов, на основе единства и взаимосвязи явлений природы.

Метапредметные

развивать абстрактное мышление;

использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

осуществлять самостоятельный поиск информации по изучаемой теме с использованием учебных текстов, материала учебника;

развивать познавательные интересы и способности школьников при выявлении сути процессов. Формировать представление о процессе научного познания;

развивать познавательный интерес уч-ся через межпредметные связи курсов физики, географии, биологии, русского языка и литературы.

Личностные

формировать материалистическое мировоззрение учащихся;

формировать познавательный интерес к физике и учебе в целом;

совершенствовать навыки  групповой и коллективной работы.

Планируемые результаты:

Предметные: учащиеся научатся объяснять явления испарения и конденсации с точки зрения МКТ;

учащиеся получат возможность научиться применять полученные знания на практике.

Личностные: у обучающегося будут сформированы: познавательный интерес к теме и предмету в целом, интерес к изучению окружающего мира через уроки физики.

Ученик получит возможность для развития самостоятельности мышления, культуры умственного труда формировать способности увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом.

Метапредметные: учащиеся научатся формулировать мысль в понятной собеседнику форме; осуществлять в коллективе совместную экспериментальную деятельность; выступать перед аудиторией, представляя результаты своих исследований;

учащиеся получат возможность научиться использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

научатся выделять главное в работе с текстом, анализировать и систематизировать прочитанный текст, отвечать на поставленные вопросы.

Ход урока:

1. Подготовка к усвоению нового материала.

Сегодняшний урок будет посвящен давно известным явлениям, которые вы научитесь видеть по-новому.

Послушайте стихотворение:

Солнышко греет землю лучами,

Воду из лужицы в пар превращая,

Пар поднимается выше и выше,

Облачко вдруг появилось над крышей.

Ветер игриво подул над землёю,

Облачко наше прибилось к другому.

Тучки из них ветерок собирая,

Молнией острой небо пронзает.

Тучки рыдают раскатами грома,

Капли слезами полились над домом.

Капельки льются и с крыши стекают,

В лужицы снова они попадают.

– Как весь процесс называют в народе?
Верно, круговорот воды в природе.

Особенности протекания данного явления вы рассмотрели на уроках окружающего мира в начальной школе. Сегодня на уроке мы познакомимся с явлениями, которые лежат в основе круговорота воды в природе и многих других явлений. Но сначала давайте вспомним материал предыдущего урока.

Проверка пройденного материала.

Работа по карточкам:

О каком агрегатном состоянии идет речь в тексте? Обоснуйте свой ответ.

Расстояние между молекулами больше размеров самих молекул. В результате притяжение между ними мало и обычно их кинетической энергии вполне достаточно для преодоления сил взаимного притяжения.

О каком процессе изменения агрегатного состояния вещества идет речь в стихотворении И. В. Гёте?

Глянем поглубже в расселины скал;

Тихо в кристаллах растёт минерал.

2. Работа с графиком

При изучении данной темы мы с вами рассмотрели график процесса плавления льда. (График изображен на экране)

Я предлагаю вам по этому графику задать вопросы своим одноклассникам. (ученики задают вопросы своим одноклассникам)

1.Для какого вещества построен график?

2.Какими буквами обозначены процессы плавления и отвердевания льда?

3.Чему равна максимальная температура вещества?

4. Участок АВ графика соответствует какому процессу? ….

3. Физический диктант:

Дополнить предложение или ответить на вопрос

1.Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется… (плавление)

2.Температура, при которой вещество плавится, называется… (температурой плавления)

3.Процесс, обратный процессу плавления, называется … (кристаллизация или отвердевание)

4.Температура отвердевания -это… (температура, при которой вещество отвердевает)

5.Что вы можете сказать о температуре плавления и температуре отвердевания для одного и того же вещества? (они одинаковы)

6.Температура плавления цинка 4200С. При какой температуре отвердевает цинк? (4200С)

8.Внутренняя энергия тела при плавлении… (увеличивается)

9.Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется… ( удельная теплота плавления)

10.Удельная теплота плавления обозначается буквой… (λ)

11. Удельная теплота плавления измеряется в… (Дж/кг)

12.Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела, находящегося при температуре плавления, нужно…(массу умножить на удельную теплоту плавления)

Введение в тему

Материал прошлого урока мы вспомнили, а сейчас я предлагаю посмотреть опыт.

Проблемный эксперимент:

Перед вами в стаканах налито одинаковое количество горячей и холодной воды. Измеряя массу обоих стаканов на электронных весах мы видим, что масса в стакане с горячей водой меньше чем с холодной. Почему?

Ученик: Происходит испарение.

Фронтальный эксперимент

Поднести стеклышко к горячей воде.

Учитель: Что вы наблюдаете? Как называется происходящие явления?

Ученик : Конденсат.

Учитель: А теперь, ребята, давайте попробуем сформулировать тему нашего урока.

Ученики: Испарение и конденсация

Учитель: Наблюдали ли вы эти явления в природе? Где?

А как вы думаете, к каким результатам мы должны прийти к концу нашего урока? На какие вопросы вы хотите получить ответ на уроке?

Изучение нового материала

Сегодня мы будем работать в листах САМ. Запишите тему сегодняшнего урока. Это новые для вас понятия, поэтому давайте выясним что это такое. Для этого работаем с учебником. И выполняем первое задание прописанное в ваших листах.

Задание 1. Рассмотрев стр. 48, 52 учебника закончи предложение и заполни схему:

Парообразование –

Испарение –

Конденсация –

Способы перехода жидкости в пар

Сейчас я предлагаю посмотреть опыт, который демонстрирует одну из особенностей протекания процесса испарения.

Исследование изменения температуры жидкости при испарении.

Оборудование: два термометра, вода, вата.

Рекомендации. Шарики двух термометров оберните ватой. Запишите показания. Затем на вату одного из термометров накапайте жидкость. Что вы наблюдаете? Какой вывод можно сделать?

Ребята, как это можно объяснить?

- Так как при испарении из жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы, внутренняя энергия жидкости уменьшается. В результате этого жидкость охлаждается.

Где на практике можно использовать данное свойство?

Именно поэтому после купания человек ощущает прохладу, особенно при ветре.

- Процесс испарения имеет глобальный масштаб и влияет на жизнь нашей планеты. В воздухе всегда содержится водяной пар. В любое время года с поверхности Океана, суши, рек и водоёмов происходит испарение. Испаряет воду снег и лёд. Много воды испаряют растения. Роль водяного пара в атмосферных явлениях очень велика, хотя в составе воздуха находится менее 1 % воды.

Ребята, давайте проведём исследования, и выясним от каких факторов зависит скорость испарения. Данное задание выполняется в парах. Вспоминаем правила работы в паре и соблюдаем технику безопасности. ( Работа в парах. Учащиеся выполняют задания и формулируют выводы.) 

Задание 2. Выполнив практическую работу, сделай вывод и заполни один столбец таблицы:

Практическая работа:

Группа 1. Исследование зависимости скорости испарения от рода жидкости.

Оборудование: белый лист бумаги, спирт, вода, масло, кисть.

Рекомендации. Нанесите на белый лист бумаги в указанные места с помощью кисточек мазки жидкости в следующем порядке: подсолнечное масло, вода, спирт. Каждый мазок нанесите отдельной кисточкой, чтобы не допустить смешивание жидкостей. Пронаблюдайте, какой мазок испариться быстрее всего, а какой – медленнее.

Сделайте вывод.

Группа 2. Проверка зависимости скорости испарения от температуры.

Оборудование: предметные стёкла, вода, свеча (спиртовка).

Рекомендации.. Нанесите на предметные стекла по мазку одной и той же жидкости. Осторожно прогрейте пламенем спиртовки (свечи) снизу одного из стекол. Какое пятно быстрее высохнет? Сделайте вывод.

Группа 3. Проверка зависимости скорости испарения от площади поверхности.

Оборудование: два предметных стекла, жидкость, пипетка.

Рекомендации. Нанесите по одной капле одинаковой жидкости на каждое предметное стекло. Наклоняя одно из них, наблюдайте, как жидкость растекается, площадь её свободной поверхности увеличивается. Подождите, когда пятна полностью высохнут. Пронаблюдайте, сделайте вывод.

Группа 4. Исследование зависимости скорости испарения от ветра.

Оборудование: два чистых листа бумаги, одеколон (спирт), картон.

Рекомендации. Нанесите на листы бумаги жидкость. Один лист отложите в сторону, над другим помашите картоном. Пронаблюдайте, какой из двух материалов испариться быстрее, сделайте вывод.

Заслушивание представителей групп с докладом о результатах исследований.

Заполняется таблица.

Вывод:

Скорость испарения зависит от: наличия ветра; температуры; рода вещества, площади поверхности испарения.

Создание проблемной ситуации:

Учитель: на столе находится сосуд с горячей водой.

Что происходит с жидкостью? Изменяется ли масса жидкости?

Закроем сосуд крышкой. Будет ли теперь изменяться масса жидкости?  Почему масса жидкости при этом не изменяется? 

Ученики дают ответы.

Потому что при закрытом сосуде число молекул вылетевших с поверхности жидкости равно числу молекул вернувшихся назад. Наступает так называемое динамическое равновесие между паром и жидкостью.

 Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром. 

При динамическом равновесии масса жидкости не изменяется.

Задание 3. Прочитайте первый абзац учебника на стр. 52. Выделите главную мысль этого абзаца одним предложением. Результат запишите в листы.

Испарение жидкости сопровождается поглощением энергии. Конденсация пара сопровождается выделением энергии.

Первичное закрепление

Задание 4. работа с текстом

1. Испарение – это наиболее легко регулируемый способ уменьшения внутренней энергии. Всякие условия, затрудняющие испарение нарушают регулирование теплоотдачи организма. Так, кожаная, резиновая, клеенчатая, синтетическая одежда затрудняет регулировку температуры тела. Для терморегуляции организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры человека. За счёт испарения пота уменьшается внутренняя энергия, благодаря этому организм охлаждается.

Задание 1: В магазине спортивных товаров вам нужно купить майку для занятий на уроках физической культуры. Какую Вы выберете майку: из хлопчатобумажной ткани или синтетики? Почему?

Задание2: Сегодня среди молодежи актуально ношение обуви на резиновой основе, для повседневного ношения. Объясните с физической точки зрения, почему это вредно.

Текст для чтения.
2. С давних пор в медицине для понижения температуры больного обтирали уксусом разведённым пополам водой или спиртом. Этот очень эффективный способ применяется и сейчас.
Задание: объясните, почему после обтирания спиртом или уксусом понижается температура у больного?

3.Почему в зимнее время у человека усы, борода и даже волосы на голове во время пребывания на улице покрываются инеем? (Конденсируются водяные пары, выходящие изо рта находящегося в воздухе).

Ребята, я вам уже говорила о том, что задания ОГЭ по физике включают работу с научным текстом. Оно заключается в том, чтобы ответить на предложенные вопросы после осмысленного прочтения текста. Вот сейчас я предлагаю вам выполнить такое задание.

Туман

При определённых условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от 0,5 до 100 мкм.

Возьмём сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным.

Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается, и. равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рисунок).

Д ля возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения.

Второе условие, необходимое для образования тумана, — это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязнённость воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.

Задание 1. При каком процессе, указанном на графике, можно наблюдать туман испарения?

Задание 2. Можно ли наблюдать туман, если известно, что температура и давление воздуха не изменились? Ответ поясните.

2. Выполнение теста:

1. Парообразование – это…

А) …нагревание жидкости до ее полного превращения в пар

Б) …переход жидкости в другое состояние

В) …превращение жидкости в пар

2. Известны два вида парообразования…

А)…испарение и плавление

Б)…испарение и кипение

В)…кипение и конденсация

3. Испарение – это парообразование, которое...

А)…происходит с поверхности жидкости

Б)…наступает при нагревании жидкости

В)…наблюдается лишь у некоторых жидкостей

4. Какая жидкость – духи, вода или подсолнечное масло – испарится быстрее других?

А) Духи

Б) Вода

В) Подсолнечное масло

Г) Они испарятся одновременно

5. Динамическое равновесие между паром и жидкостью наступает…

А)…когда масса пара делается равной массе жидкости

Б)…когда число молекул, вылетающих из жидкости, становится равным числу молекул пара, возвращающихся в нее

В)…когда число молекул пара становится столь большим, что испарение прекращается

6. Чем отличается ненасыщенный пар от насыщенного?

А) Разными условиями образования

Б) Частотой возникновения

В) Отсутствием динамического равновесия между паром и жидкостью

Правильные ответы

Подведение итогов урока

Давайте вспомним начало урока. О каком явлении в стихотворении шла речь? (круговорот воды в природе)

Задание 5. Перед вами схема круговорота воды в природе укажите процессы испарения и конденсации.

А сейчас оцените свою работу на уроке. В листах поставьте себе оценки.

Домашнее задание. Параграф 16, 17 упражнение 13

В воздухе всегда содержится водяной пар. При охлаждении воздуха вода из парообразного состояния переходит в жидкое состояние, т.е. конденсируется. Так образуются туман и роса.
Задание: Придумайте способ, как в походных условиях добыть для питья пресную воду, если по близости нет источников воды?