Конспект урока физики "Кипение"

Урок в 8 классе

Тема урока: «Кипение»

Название урока: «Пока чайник не закипел…»

Цель урока: Сформировать понятие кипения, как парообразования, выявить основные особенности кипения.

Задачи урока:

1.Образовательная: Сформировать понятие кипения, как парообразования, выявить основные особенности кипения: происходит при температуре кипения, у разных жидкостей температура кипения разная, зависимость температуры кипения от атмосферного давления.

2.Развивающая: Научить видеть вокруг физические явления и уметь их правильно объяснять.

3.Воспитательная: Усилить интерес к предмету, расширить кругозор, формировать мировоззрение

Этапы урока	Время, мин.	Методы и приемы
1.Организационное введение. Постановка учебной проблемы.	3-4	Запись темы урока. Рассказ учителя.
2.Изучение нового материала.	18-20	Рассказ учителя с использованием слайдов. Наблюдение. Беседа. Опыт и его обсуждение. Работа с учебником.
3.Отработка изученного материала. Закрепление.	15-18	Закрепление по опорному конспекту.  Тест. Проверка учителем, самопроверка.
Подведение итогов. Домашнее задание.	1-2	Выделение главного учителем, учениками.

1.Вступление:

Учитель: Я надеюсь, что утром перед школой каждый из вас выпил чашечку кофе или чаю.

Ритуалу чаепития посвящены восточные трактаты и главы в специальных книгах. И все же, посмотрев на этот процесс под несколько иным углом зрения, в нем можно найти множество интересных физических явлений, объяснения которым нет даже в самом толстом кулинарном руководстве. Перед тем, как заварить чай, воду предварительно кипятят. Кипение тоже физическое явление. За кипением воды в чайнике мы сегодня с вами пронаблюдаем и попробуем открыть тайну кипения воды.

^ 2.Изучение нового материала

Учитель: Сначала измерим температуру воды в чайнике. Запишите в тетрадь t₁= 25ºС. Поставим прозрачный чайник на плиту и будем наблюдать за тем, что будет в нем происходить.

Учитель: Что можно увидеть в воде?

Ученик: В воде образуются пузырьки воздуха.

Учитель: Откуда в воде воздух?

Ученик: В воде всегда растворен воздух.

Учитель: Пузырьки чаще всего зарождаются на неоднородностях и микротрещинках поверхности. Характерные их размеры до закипания чайника порядка 1мм ( при кипении они значительно возрастают и могут доходить до 1см).

Учитель: Пока чайник нагревается, попробуем предположить, что будет происходить с пузырьками по мере нагревания воды в чайнике. Проследим за одним из пузырьков.


^ Демонстрация: Слайд 1/1 объяснение появления шума, предшествующего кипению

Учитель: Образовался пузырек, его окружает вода. При нагревании вода начинает испарятся и водяной пар попадает в пузырек. Пузырек заполняется водяным паром, расширяется и под действием силы Архимеда поднимается вверх, попадая в верхние, еще не достаточно прогретые слои воды. Заполняющий пузырек насыщенный пар при этом охлаждается, его давление падает и уже не может компенсировать внешнего давления на пузырек со стороны воды. В результате пузырек быстро схлопывается или просто сильно сжимается. Схлопывание одновременно большого числа таких пузырьков, гибнущих в верхних слоях воды, воспринимается как шум.

^ Слушаем шум

Но не будем обольщаться, что мы заинтересовались и разобрались в этом вопросе первыми. Еще в ΧVIII веке шотландский ученый Джозеф Блэк изучал «пение» нагретых сосудов и установил причину шума, предшествующего кипению.


^ Слайд 1/2 объяснение кипения

Учитель: Вода продолжает прогреваться. Пара в пузырьках становится больше. Размеры их увеличиваются. Пузырьки всплывают. Непосредственно перед кипением пузырьки пара перестают схлопываться даже в верхних слоях воды. Давление в пузырьках становится больше внешнего, и пузырьки взрываются и пар выходит наружу. Вода закипает.

Учитель: Вода в чайнике закипела. Термометр показывает 100ºС, значит температура кипения воды 100ºС. Запишите в тетрадь tº_кип.=100ºС.

Что образуется над чайником?

^ Ученик: Интенсивно образуется пар.

Учитель: Обратите внимание , что при кипении пар образуется над поверхностью жидкости и в пузырьках. Так что же такое кипение?

Ученик: Это переход жидкости в пар.

Учитель: Испарение это тоже переход жидкости в пар. Чем же кипение отличается от испарения?

Ученик: Кипение происходит при определенной температуре. Парообразование происходит и с поверхности жидкости и внутри, по всему объему жидкости.

Учитель: Мы составили определение для кипения. А теперь найдите его в учебнике §18, прочитайте и попробуйте рассказать. 

Найдите определение tº_кип. Ниже определения курсивом написан очень важный вывод. Прочитайте его. То, что температура жидкости во время кипения не изменяется мы можем проверить, посмотрев на термометр. На нем опять 100ºС. Запишите в тетрадь tº₃=100ºС. На что же расходуется энергия, подводимая жидкости во время ее кипения?

Ученик: На парообразование.

Учитель: Действительно. Поэтому при приготовлении пищи, после закипания воды, плитку нужно убавить.

Учитель: Можно построить график зависимости температуры воды от времени. Он выглядит так (слайд №2). Участок АВ соответствует нагреванию воды, ВС кипению. ВС параллелен оси времени, температура жидкости не меняется.




Учитель: Ребята, найдите на стр.45 в учебнике таблицу. В ней указаны температуры кипения разных жидкостей. Найдите температуру кипения спирта, эфира. Сделайте вывод.

Ученик: У разных жидкостей tº_кип. разные.

Учитель: Обратите внимание на название таблицы. Прочитайте вслух.

Ученик: Температуры кипения различных жидкостей при нормальном атмосферном давлении.

Учитель: Последняя фраза очень важна. Температура кипения воды равна 100ºС, можно подумать, что это неотъемлемое свойство воды, что вода, где бы и в каких условиях она ни находилась. Всегда будет кипеть при 100ºС. Но это не так. Можно создать такие условия, при которых вода закипит при температуре меньше чем 100ºС. Ее можно даже не греть, а просто облить холодной водой. (готовим опыт, можно использовать кипяток из прозрачного чайника). А пока вода в колбе закипит, мы с вами отправимся в горы.

Слайд №3

Учитель: Альпинисты заметили, что высоко в горах вода закипает при температуре меньше, чем 100ºС. Обратите внимание, как с высотой меняется tº кипения воды. А если спустится в шахту на глубину 300м , то там вода закипит при tº =101C, на глубине 600м при tº=102ºС. На рисунке есть подсказка, попробуйте сделать вывод. От чего же будет зависеть температура кипения жидкости. Ученик: От атмосферного давления. С высотой атмосферное давление уменьшается, температура кипения жидкости тоже уменьшается. И наоборот, с глубиной атмосферное давление увеличивается, температура кипения увеличивается.

Слайд №4 

Учитель: А если, ребята, нам с вами удалось полететь на Марс, то там вода закипела бы при температуре 45ºС, т.к. атмосферное давление на Марсе всего 60-70мм.рт.ст. Такой кипяток не обжигает. ^ Смотрим опыт. Предложить ученикам, объяснить увиденное. (Опыт из книги Перельмана, из раздела «Можно ли вскипятить воду снегом?» см. приложение).

3.Закрепление: Ученикам предлагается рассмотреть опорный конспект. Еще раз вспомнить основные моменты материала. А потом ответить на вопросы теста. Кто ответит, поднимает руку. Учитель проверяет, ставит оценку. Ученик записывает опорный конспект в тетрадь. На обратной стр. указано домашнее задание. Для учеников, которые все выполнят быстро есть дополнительное задание. (см. приложение)

Слайд №5. Тест

ВАРИАНТ 1

^ 1.В отличие от испарения кипение:

А. Это парообразование, которое происходит при tº кипения. Б.Это парообразование, которое происходит при tº кипения только с поверхности жидкости В.Это парообразование, которое происходит при tº кипения с поверхности и по всему объему жидкости. Г.Это переход жидкости в пар.

^ 2.Температура жидкости во время кипения:

А. Уменьшается. Б. Увеличивается. В. Не изменяется. Г.Сначала увеличивается, а потом уменьшается.

^ 3.Шотландский ученый Д.Блэк установил одну из причин «пения» нагретых сосудов. Она заключалась в следующем:

А При нагревании жидкости интенсивно образуются пузырьки воздуха. 

^ Б. Пузырьки, отрываясь от горячего дна устремляются вверх. В. Пузырьки, всплывая, попадают в верхние, еще не достаточно прогретые слои воды и быстро схлопываются. Г. Пузырьки всплывают на поверхность равномерно прогретой воды и взрываются.

4. В романе Ж. Верна «Дети капитана Гранта» путешественники на перевале в Андах обнаружили, что термометр, опущенный в закипевшую воду, показал всего лишь 87º С. Возможно ли такое?

^ А. Нет, при любых условиях tº кипения воды 100º С. Б.Да. Высоко в горах атмосферное давление низкое и tº кипения воды уменьшается. В.Нет, термометр был испорчен.

^ 5.Какому состоянию воды соответствует участок графика АВ?



ВАРИАНТ 2

1.Кипение – это:

А. Это парообразование, которое происходит при tº кипения с поверхности и по всему объему жидкости. Б. Это парообразование, происходящее с поверхности жидкости. 

В. Это переход твердого тела в жидкое состояние. Г. Это переход жидкости в пар при любой tº.

^ 2.Как изменяется температура жидкости от начала кипения до полного ее выкипания?

А.Повышается. Б. Понижается. В. У одних жидкостей повышается, у других понижается.. Г. Остается неизменной.

^ 3.При нагревании воды до определенной tº слышен шум. Причиной шума является:

А. Пузырьки всплывают на поверхность равномерно прогретой воды и взрываются.

^ Б. Пузырьки, отрываясь от горячего дна устремляются вверх. В Пузырьки, всплывая, попадают в верхние, еще не достаточно прогретые слои воды и быстро схлопываются. Г. Интенсивное образование пузырьков воздуха при нагревании жидкости.

^ 4.В романе Ж.Верна «Гектор Сервадак» автор замечает, что на высоте 11000м вода должна закипать при tº= 66ºС. Так ли это?

А. Проверить невозможно, т.к. на такой высоте человек не сможет дышать.

^ В. .Да, т.к. высоко в горах атмосферное давление низкое и tº кипения воды уменьшается. Г.Вода, где бы и в каких условиях она ни находилась, всегда будет кипеть при 100ºС.

5. .Какому состоянию жидкости соответствует участок графика ВС?





Ответы:

1Вариант: 1.В 2.В 3.В 4.Б 5.А

2Вариант: 1.А 2.Г 3.В 4.В 5.Б

Домашнее задание.

Физика 8 кл. А.В. Пёрышкин. § 18.

Задача № 1112. Сборник задач по физике 7-9. (В.И. Лукашин, Е.В. Иванова)

Начало формы