Урок физики 8 класса по теме: Кипение

Урок физики 8 класса по теме: Кипение

Урок по теме: «КИПЕНИЕ».

Цена: 599 RUR
Цена: 453 385 RUR
Цена: 116 RUR

Учителя физики МБУ «Школа №5»

Дубцовой Ольги Александровны ««Туманов пелена

Попробуй пар не выпускать–

И чайник может бомбой стать!

В.Марков.

Цель урока: Сформировать понятие кипения, как парообразования; выявить и объяснить особенности кипения. 
Задачи: 
Образовательные: продолжить изучение процесса парообразования, 
рассмотреть процесс кипения и его особенности: постоянство температуры при кипении жидкости в открытом сосуде и зависимости температуры кипения от внешнего давления; 
выявить основные особенности кипения: образование пузырьков, шум, предшествующий кипению; 
ввести понятие удельной теплоты парообразования и формулу для расчета количества теплоты, необходимого для испарения жидкости, взятой при температуре кипения. 

Развивающие: научить видеть вокруг физические явления и уметь их правильно объяснять; 
формировать умение проводить обобщения; развитие мыслительной деятельности учащихся. 

Воспитательные: воспитывать интерес к предмету и позитивное отношение к учебе; формировать научное мировоззрение, культуру речи; воспитывать товарищество,

Оборудование:
персональный компьютер, проектор, экран, презентация «Кипение (Приложение). Удельная теплота парообразования», видео «кипение азота» и «гейзеры», колба, электрическая плитка ,прозрачный пластиковый шприц без иголки на 15 – 20 мл, вода и кусочек пластилина, соль

Тип урока: урок – изучения нового материала с использованием ИКТ-технологий.

Формы работы на уроке: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Здоровьесохраняющие технологии: рефлексия, разнообразные формы работы, дифференцированное домашнее задание.

План урока: 
1. Организационный момент 0,5 мин
2. Повторение ранее изученного материала2,5 мин
3.Изучение нового материала 20 мин
4. Физкультминутка 2мин
5. Доклады учащихся 6 мин

6.Закрепление нового материала 6 мин
7. Дифференцированное домашнее задание (1 мин).

8. Подведение итогов урока. Рефлексия. (2 мин).).

1. Организационный момент. Подготовка к усвоению нового материала.

Встанем, дети! Приумолкнем!

На мгновение замрем

Здравствуйте! Садимся тихо

Наш урок сейчас начнем!

а) Мотивация

Попробуй пар не выпускать–
И чайник может бомбой стать!
В.Марков.

А так ли это, узнаем на уроке…

б) Формулировка темы урока

Учитель:Давайте посмотрим на изображения, представленные на экране:

Скажите, что вы видите? (туман)

Что видим здесь? (кипит вода,)

На этом изображении что наблюдаете? (гейзер, )

Что объединяет все просмотренные изображения ( пар)

Туман – это какое агрегатное состояние? (жидкое)

И так, скажите:1. Какой процесс называют парообразованием?

2. Какие два вида парообразования вы знаете?

3. Что такое испарение?

А можете ли вы мне сейчас сказать, что такое кипение?

Значит, мы сегодня будем изучать процесс…? (кипение)

2. Повторение ранее изученного материала2,5 мин

1)Актуализация знаний – самостоятельная работа: физический диктант «Змейка». (Слайд 1) 

Если да, то ставим такой знак 

Если нет, то ставим такой знак 

В итоге должна получиться змейка (примерно: ) 
В-1

Парообразованием называют переход молекул из жидкости в пар (да)

 Испарение происходит при температуре кипения (нет). 

Если нет притока энергии к жидкости извне, то температура при испарении понижается (да). 

Вода, пролитая на пол, испаряется значительно медленнее, чем то же количество воды в стакане (нет). 

Чем выше температура жидкости, тем испарение происходит медленнее (нет).

Конденсацией называется процесс перехода молекул из пара в жидкость (да) 
В-2

Испарение происходит при любой температуре? (да)

При испарении поверхность жидкости покидают медленные молекулы? (нет)

Пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным (да)

Чем больше площадь поверхности жидкости, тем испарение происходит медленнее (нет)

При конденсации выделяется энергия (да)

Спирт испарится быстрее воды (да)

Взаимопроверка:

Ответ В-1

Ответ В-2

3.Изучение нового материала 20 мин

1) Постановка цели урока
Учитель: С чего начинается завтрак каждого человека? (с чая или кофе)

– Что может быть лучше горячего, хорошо заваренного чая?! Ритуалу чаепития посвящены восточные трактаты и главы в специальных книгах.

– Что нужно сделать чтобы заварить чай? ( вскипятить воду)

Цель нашего урока – выявить основные особенности кипения.
Посмотрев на этот процесс под несколько иным углом зрения, мы можем найти в нем множество загадок, объяснения которым нет даже в самом толстой кулинарной книге. 

Тема урока – «Кипение. Удельная теплота парообразования» (Приложение, слайд 2) 
2) Освоение нового материала

а) Экспериментальная работа 1.«Наблюдение за процессом кипения воды»

Демонстрация процесса кипения воды в прозрачном чайнике. Наблюдения: пузырьки, которые поднимаются вверх и исчезают, шум, пузырьки лопаются на поверхности. Постоянно измеряем температуру воды в чайнике.

Учитель: Каким видом теплопередачи нагревается вода?( конвекция)

– При дальнейшем повышении температуры в воде, что мы видим?( В воде образуются пузырьки воздуха.)

– Откуда берутся пузырьки воздуха в воде? (диффузия)

-Почему пузырьки увеличиваются и поднимаются вверх? ( внутрь пузырька испаряется жидкость, объем пузырька увеличивается, выталкивающая сила становится больше силы тяжести и пузырек всплывает.)

– Почему слышен шум? (Пузырек, наполненный насыщенным паром, поднимается в верхние более холодные слои жидкости, давление насыщенного пара уменьшается и пузырек “схлопывается”. Этот процесс сопровождается характерным шумом.)

-До каких пор будет слышен шум? ( пока вода полностью не прогреется)

– Что услышим, когда вода закипит? ( бульканье)

Учитель:  Непосредственно перед кипением пузырьки пара перестают лопаться даже в верхних слоях воды. Давление в пузырьках становится больше внешнего, и пузырьки взрываются и пар выходит наружу. Вода закипает.

Какую температуру показывает Термометр? Меняется ли температура кипения?(100ºС, нет)

– На что же расходуется энергия, подводимая жидкости во время ее кипения? ( На парообразование.)

– Что образуется над чайником? (Интенсивно образуется пар.)

Так что же такое кипение? Это переход жидкости в пар.)

Чем же кипение отличается от испарения?( Кипение происходит при определенной температуре. Парообразование происходит и с поверхности жидкости и внутри, по всему объему жидкости.) Вывод: 
Процесс кипения: 
При поступлении теплоты увеличивается температура жидкости. 
Увеличивается объём пузырьков пара. 
На пузырёк действует сила Архимеда. 
Пузырёк всплывает и лопается, попадая в непрогретую часть жидкости. 
При равномерном нагревании жидкости, пузырёк доплывает и лопается на поверхности. 

Учитель: А теперь найдите определение для кипения в учебнике §18, прочитайте.

– Найдите определение tкип.

– Запишите в тетрадь:

Кипение — это парообразование (испарение), которое происходит в объеме всей жидкости и при постоянной температуре. Условие кипения жидкости: давление насыщенного пара равно внешнему давлению.
Температура кипения – температура, при которой кипит жидкость.

постройте график зависимости температуры воды от времени.

Он выглядит так . Участок 1-2 соответствует нагреванию воды, 2 – 3 кипению параллелен оси времени, температура жидкости не меняется.

Анализ таблицы №5 «Температура кипения жидкости» 

– Что закипит раньше спирт или молоко?

– Почему у газов отрицательная температура кипения?

б) Экспериментальная работа 2. «Различиетемпературы кипения жидкостей»

В кипящую воду насыпают поварённую соль. Вода перестаёт кипеть. Добавляют соль и перемешивают стеклянной палочкой, получают насыщенный раствор. Через некоторое время солёная вода закипает, и термометр показывает температуру выше 100°С.

Вывод: у различных жидкостей температура кипения различна.

Учитель: Ребята, найдите в учебнике таблицу температуры кипения разных жидкостей. Обратите внимание на название таблицы. Прочитайте вслух.

(Температуры кипения различных жидкостей при нормальном атмосферном давлении.)

– Чему равно нормальное атмосферное давление? ( 760 мм. рт.ст)

– Является ли атмосферное давление сейчас нормальным? ( измеряют с помощью барометра)

– Проверим, как зависит температура кипения жидкости от атм.давления экспериментально.

в) Экспериментальная работа 3 «Кипение воды при пониженном давлении»

Фронтальный эксперимент: Наберите воду в шприц, чтобы она заняла примерно половину его объема. Двигая поршень вверх, выдавите пузырек воздуха из шприца. Закройте отверстие шариком из пластилина. Теперь потяните с силой поршень вниз. Вода в шприце закипит!

– Что вы видите? ( образование пузырьков пара)

– При какой температуре вода у вас кипит? (Комнатной)

– При каком давлении? (пониженном)
Учитель: На самой высокой горе Джомолунгме (Гималаи) на высоте 8848 м вода кипит при температуре 700С
– Обратите внимание на эпиграф к уроку. Почему чайник может стать бомбой? (увеличивается давление пара под крышкой)

– Зачем в крышечке делают отверстие? (Чтобы уменьшить давление пара). 

г) Удельная теплота парообразования и конденсации.
–Проведем мысленный эксперимент подумает: если взять разные жидкости массой 1 кг каждое, одинаковое ли количество теплоты требуется каждому веществу, чтобы его полностью испарить при температуре кипения. 
– Различные жидкости одной и той же массы требуют разное количество теплоты для их обращение в пар при температуре кипения. 
Это характеризует физическая величина называемая удельной теплоемкостью, обозначается L. 
Удельная теплота парообразования – физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры. (Приложение, слайд 8 ) 
Работа с таблицей № 6 стр. 49 учебника 
– Чему равна удельная теплота парообразования ртути? 
– Что означает это число? 

– Кипение происходит с поглощением теплоты. Большая часть подводимой теплоты расходуется на разрыв связей между частицами вещества, остальная часть – на работу, совершаемую при расширении пара. (Приложение, слайд 9) 

– Мы знаем, что обратный процесс парообразованию – конденсация. Что происходит с энергией? (Конденсация происходит с выделением теплоты) (Приложение, слайд 10). 

4. Физкультминутка 

Упражнения на движения руками

При увеличении площади свободной поверхности жидкости скорость испарения … (увеличивается, руки вверх) 

При уменьшении температуры жидкости скорость испарения … (уменьшается, руки вниз) 

При наличии ветра испарение происходит … (увеличивается, руки вверх) 

Если нет притока энергии к жидкости извне, испарение сопровождается … температуры жидкости (понижением , руки вниз) 

При конденсации жидкости энергия … (выделяется, руки вниз). 

Температура жидкости во время кипения … (не изменяется, руки в стороны) 

Упражнения на вращения головой – 3 раза: 
Учитель: Учиться будем хорошо? 
Учащиеся кивают головой «Да, да, да». 
– Нарушать дисциплину не будем? 
Учащиеся поворачивают голову из стороны в сторону «Нет, нет, нет». 

– Кипение происходит при неизменной температуре? «Да, да, да»

– При опускании в глубокую шахту температура кипения уменьшается? «Нет, нет, нет». 

– Можно ли вскипятить воду снегом? кипятком?
Учащиеся поднимают и опускают плечи «Не знаю, не знаю, не знаю». 

5. Доклады учащихся

1) Кипение в быту и промышленности (Приложение, слайд 11) 
В кастрюле скороварке температура кипения – равна 120°С при давлении 200 кПа. 
Каким образом температуру кипения удается повысить до 120°С? Так, например, в кастрюлях — скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура кипения воды при этом достигает 120 °С. Скороварку изобрел французский ученый Дени Папен. Преимущества скороварки по сравнению с обычной кастрюлей очевидны. Прежде всего, она позволяет быстро готовить мясо, свеклу, горох, фасоль и т. п. Блюда, сваренные в скороварке, отличаются особым насыщенным вкусом. А благодаря ускоренному приготовлению в продуктах сохраняется максимальное количество витаминов и полезных веществ.

Уменьшение температуры кипения жидкости может играть и полезную роль. Так, например, при нормальном атмосферном давлении жидкий фреон кипит при температуре около 30 °С. При уменьшении же давления температуру кипения фреона можно сделать ниже О °С. Это используется в испарителе холодильника. Благодаря работе компрессора в нем создается пониженное давление, и фреон начинает превращаться в пар, отнимая теплоту от стенок камеры. Благодаря этому и происходит понижение температуры внутри холодильника.

Различие в температурах кипения разных веществ находит широкое применение в технике, например в процессе перегонки нефти. При нагревании нефти до 360 °С та ее часть (мазут), которая имеет большую температуру кипения, остается в ней, а те ее части, у которых температура кипения ниже 360 °С, испаряются. Из образовавшегося пара получают бензин и некоторые другие виды топлива.

В медицинских учреждениях в герметически закрытых сосудах – автоклавах t кипения значительно выше 100оС. Автоклавы применяют для стерилизации хирургических инструментов, т.к. не все микробы погибают при 100оС.
При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, поэтому уменьшается t кипения. На высоте 7134 м (пик Ленина на Памире) вода кипит при 70оС. Сварить мясо в этих условиях невозможно. 
Выпаривание сахарного сиропа при пониженном давлении и низкой t в сахарном производстве, чтобы не подгорел сахар. 
2) Кипение в природе: гейзеры (Приложение, слайд 12) 
Горячие источники, периодически выбрасывающие струи воды и пара, называются гейзеры. Это одно из проявлений вулканической активности. Подземные пустоты, находящиеся рядом с вулканом, наполняются водой, которая нагревается от горячих горных пород.

Более холодные верхние слои сдерживают напор воды до тех пор, пока образовавшийся при кипении водяной пар с силой не вытолкнет ее на поверхность. Новое извержение гейзера произойдет тогда, когда полость вновь наполнится водой.

В зависимости от напора воды и пара гейзеры отличаются величиной. Самый большой с говорящим названием Великан находится в России, на Камчатке. А самый маленький —гейзер Флай – в американском штате Невада.

Гейзеры — очень редкое и красивое явление природы. Его можно наблюдать на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии и Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях. С давних пор славится своими геотермальными горячими источниками и ключами, кипящими реками и гейзерами Исландия.

Температура воды в гейзере на поверхности – около 80°, а в канале на некоторой глубине до 120°. Извержение «Большого Гейзера» очень красиво. Оно повторяется через каждые 20-30 часов и длится по 2,5—3 часа. «Большой Гейзер» фонтанирует на высоту до 30 м.

6. Закрепление нового материала 6 мин.

1) Сказка 
Жил-был царь. У него были три дочери: старшая, средняя и младшая. Младшая была самая красивая, самая любимая. Царь был стар и умен. Он давно издал указ, по которому первая дочь, выходящая замуж получит пол-царства. Зная указ, средняя и старшая дочери очень хотели замуж, и часто из-за этого ссорились. Младшая дочь замуж не собиралась. Чтобы разрешить все вопросы с замужеством и уладить ссоры, царь предложил провести такое соревнование. 
Он поставил на стол три чайника. Они были совершенно одинаковы, как по внешнему виду, так и по вместимости. Царь налил в каждый чайник равное количество воды из ведра.
«Мои любимые дочери, – начал свою речь царь, – сейчас каждая из вас возьмет по чайнику и отправиться вместе со мной на кухню. Там вы поставите чайники на плиту и дождетесь, пока они закипят. Та дочь, у которой закипит чайник раньше, выйдет замуж первой». 
Как не странно, но расчеты царя были точными, первым закипел чайник у младшей дочери. Почему? 

Ответ: Старшая и средняя дочери очень хотели, чтоб их чайники закипели быстрее, и часто поднимали крышки чайников, проверяя, не кипит ли в них вода. Младшая дочь замуж не хотела и в чайник не заглядывала! (Приложение, слайд 14).

2) Решение качественных и количественных задач

Задача 1 Чем объяснить, что продолжительность варки картофеля начиная с момента кипения, не зависит от мощности нагревателя? ( продолжительность варки определяется временем пребывания продукта при определенной температуре, мощность нагревателя влияет только на скорость испарения воды)

Задача 2. Почему самовар не распаивается  от  горящих  углей, пока  в  нем  есть вода?  (Вода, которая налита в самовар, для своего нагревания требует известного количества теплоты. Если же воды в нем нет, то все это количество теплоты идет на нагревание металлических частей самовара, вследствие чего места, спаянные легкоплавким оловом, начинают распаиваться.).

Задача 3.

Нагреется ли до более высокой температуры вода, если она будет дольше кипеть? (нет)

Задача 4.

–  Почему пар обжигает сильнее воды той же температуры?

(При охлаждении, например, на 10 0С одной капли кипятка выделяется во много раз меньше теплоты, чем выделится лишь при конденсации пара той же массы и температуры, что и капля воды.).

Задача 5.

В кипящую воду можно спокойно налить растительное масло; если же в кипящее масло капать водой, то оно разбрызгивается. Почему? (Масло закипает быстрее воды. Льняное кипит при 316 0С)

Задача 6.

Ж.Верн «Дети капитана Гранта»

Путешественники на перевале в Андах развели костер. «… Вода здесь закипит не при 100 градусах, а раньше…»Майор «оказался прав: термометр, опущенный в закипевшую воду, показал всего лишь восемьдесят семь градусов». Объясните это явление

Оцените, на какой примерно высоте находились путешественники, считая приблизительно, что температура кипения воды уменьшается на 10С на каждые 324м подъема. (4212м)

Задача 7

В кастрюле бурно кипит вода и в ней варятся макароны. Кипит ли вода внутри макарон?

( Нет. Чтобы вода в полости макарон кипела, необходимо сообщать тепло от более нагретого тела. Вода в кастрюле не может быть нагретой выше температуры кипения. Поэтому температура воды в полости макарон может лишь сравняться с температурой воды в кастрюле.).

Задача 8

Определите количество теплоты, необходимое для парообразования вещества, взятого при температуре кипения для спирта, воды, ртути. Самостоятельно подсчитайте в тетради. Первый выполнивший верно получает отметку 5. Второй 4..( 3, 6 МДж; 46 МДж; 3000Дж)

Задача 9

На рисунке даны графики нагревания и кипения жидкостей одинаковой массы: воды, спирта и эфира.. Определите, какой – для спирта и какой для эфира (1- вода, 2- спирт, 3- эфир)

7. Дифференцированное домашнее задание (0,5 мин).
§ 18, 20 упр.10 № 1-4. 
Найти ответ на вопрос «Можно ли заставить кипеть воду, паром ( снегом)?»Можно ли вскипятить воду в бумажной коробочке? (слайд 16)

8. Подведение итогов урока. Рефлексия. (0,5 мин).
а) Фронтальный опрос:

– Что такое кипение?

– В чем разница между испарением и кипением?

– От чего зависит температура кипения?

– Что такое уд. теплота парообразования?

– Как определить количество теплоты при парообразовании?

– При конденсации выделяется или поглощается энергия?

б)Выставление оценок за урок, за физдиктант, доклады учащихся, активно отвечающим на уроке

в) Рефлексия: 
Линейка успеха . 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».

Учебно-методическая литература и источники.

Пёрышкин А. В. Физика-8. – М.: Дрофа, 2009;

– сборники тестовых и текстовых заданий для контроля знаний и умений:

Лукашик В. И. Сборник вопросов и задач по физике. 7–9 кл. – М.: Просвещение, 2002. –192 с.

Марон А. Е., Марон Е. А. Контрольные тесты по физике. 7–9 кл. – М.: Просвещение, 2002. – 79 с.

Губернаторова Л. И; Потехин К. А. Новые Информационные Технологии в процессе Преподавания физики Владимир 2005.

Волков В. А. Поурочные разработки по физике. Физика-9 М.: ВАКО, 2004.

Журналы «Физика в школе»

Источники Интернета:

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/163974-urok-fiziki-8-klassa-po-teme-kipenie

Чайники