Конспект урока по физике на тему: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания» (8 класс)

Конспект  урока по физике 8 класса.

Разработала учитель физики и информатики  ГБУ СО Брянской области «Реабилитационный центр для детей и подростков с ограниченными возможностями «Озёрный»: Никифорова Е.Н.  

«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания»

Тип урока: урок открытия нового знания.

Используемые технологии: здоровьесберегающая, информационно-коммуникационные, развития исследовательских навыков, развития критического мышления.

Цель: сформировать знания учащихся об энергии, выделяющейся при сгорании топлива; познакомить с понятием удельная теплота сгорания топлива; со способом расчета удельной теплоты сгорания.

Формируемые УУД: предметные: научиться понимать физический смысл удельная теплота сгорания топлива; объяснять процесс выделения энергии при сгорании топлива; решать задачи;  метапредметные: планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками; самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель, искать и выделять необходимую информацию; определять понятия; устанавливать причинно-следственные связи; личностные: формирование самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений; коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем; развитие интеллектуальных способностей учащихся.

Приборы и материалы: образцы различных видов топлива, вода, пробирка, держатель, спички, сухой спирт, справочные таблицы «Удельная теплота сгорания».

Ход урока

I.                  Организационный момент

(Учитель и ученики приветствует друг друга, выявляются     отсутствующие.)                                                                                                                                                                                   

II.               Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

(Ученики выполняют тестовое задание.)

Вариант 1

1.     Что такое количество теплоты?

1)    Количество внутренней энергии, которое необходимо для нагревания вещества на 1° С.

2)    Часть внутренней энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче.

3)    Количество внутренней энергии, необходимое для нагревания вещества массой 1 кг на 1° С.

4)    Часть внутренней энергии, которую тело получает при совершении над ним работы.

2.     В каких единицах измеряют удельную теплоёмкость?

1)  Дж;                                   4) ;

2)  Вт;                                    5) ;

3)  ;

3.     Четыре жидкости одинаковой массы получили одинаковое количество теплоты. Какая из них нагреется на меньшее число градусов?

1)    вода;                                3) спирт;

2)    керосин;                          4) растительное масло.

4.     Какое количество теплоты потребуется для нагревания цинка массой 50 г на 25 °С?

1)    200 Дж;                           4) 3,125 Дж;                     

2)    500 Дж;                           5) 500 000 Дж.

3)    800 Дж;

5.     При охлаждении медного прута на 25 °С выделилось 200 Дж энергии. Какова масса медного прута?

1)    50 кг;                               4) 0,5 кг;

2)    0,02 кг;                            5) 2000 000 кг.

3)    2 кг;

    Вариант 2

1.      Что называется удельной теплоёмкостью?

1)   Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества массой 1 кг на 1°С;

2)   Количество внутренней энергии, которую получает тело при совершении работы;

3)   Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества на 1°С;

4)   Количество внутренней энергии, которую отдает или получает тело при теплопередаче.

2.     В каких единицах измеряют количество теплоты?

1)  ;                          3) ;

;                               4) Дж;

5)   Вт.

3.     Четыре шарика одинаковой массы нагрели до одинаковой температуры. Какому шарику для этого потребовалось больше энергии?

1)    медному;                          3) алюминиевому;

2)    оловянному;                     4) стальному.

4.     Какое количество теплоты потребуется для нагревания меди на 15 °С?

1)    600 Дж;                              4) 266,7 Дж;

2)    3,75 Дж;                             5) 60 000 Дж.

3)    60 Дж;

5.     На сколько градусов изменилась температура цинка массой  20 г, если при его охлаждении выделилось 200 Дж энергии?

1)    16 000 °С;                           4) 1 600 000 °С;

2)    0,04 °С;                               5) 40 °С.

3)    25 °С;

III.           Изучение нового материала

Демонстрация. Нагревание воды при сгорании сухого горючего (или газа) в горелке.

В сущности, гореть могут любые вещества. Рассмотрим физическое содержание процесса. Все определяется начальными условиями. Если нефть, бензин, уголь – углеводородсодержащие вещества – горят с выделением тепла, то, скажем, кусок железа тоже можно сжечь при высокой начальной температуре и с большим количеством кислорода. Во всех случаях горение – окислительно – восстановительный процесс. Но в одних случаях он идет с выделением тепла, а в других – с поглощением энергии. Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. Такое вещество называют топливом.

К наиболее распространенным видам топлива можно отнести  нефть, природный газ, каменный уголь, торф, древесину. Все эти вещества содержат атомы углерода. Именно эти атомы в соединении с кислородом образуют углекислый газ: C+O₂=CO₂.

При этом суммарная кинетическая энергия молекул углекислого газа выше, чем суммарная энергия атомов углерода и кислорода. В зависимости от вида топлива количество теплоты, выделяемое при сгорании, различное.

Количество теплоты, выделяемое при сгорании, обычно характеризуют удельной теплотой сгорания.

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. Её обозначают буквой q и измеряют в  .

Различные вещества имеют различные значения q. Например. для нефти q=4,4 10⁷ , для торфа q=1,4 10⁷ .

q – табличная величина.

Теперь можно понять, что при изменении внутренней энергии тел без совершения работы энергия берется либо при теплообмене, либо за счет поглощения энергии при сгорании топлива.

Зная удельную теплоту сгорания топлива, легко рассчитать количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива массы m. Чем больше масса сгоревшего топлива, тем больше выделяемое количество теплоты.

Таким образом, для определения количества теплоты, выделившегося при сгорании топлива, нужно удельную теплоту сгорания умножить на массу топлива.

Q = q·m

IV.            Закрепление изученного материала. Решение задач.

(Ученики решают задачи. Учитель разбирает задачи, вызвавшие затруднения.)

1.     Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина.

Дано:                                    Решение:

m=200 г=0,2 кг                         Q= q·m

q=4,6·10⁷                     Q= 4,6·10⁷ · 0,2 кг= 9,2 · 106 Дж=

Q-?                                  =9,2 МДж

                                                   Ответ: 9,2 МДж

2.     При сгорании спирта выделилось 1,35 ·10⁶ Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта?

Дано:                                     Решение:

Q=1,35·10⁶ Дж                         m=

q=2,7·10⁷                               m==5·10^-2 кг=50г

          m - ?

                                                             Ответ: 50 г

V.               Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала, подчеркнув в анкете нужное слово.)

1.     На уроке я работал(а) (активно/ пассивно).

2.     Своей работой на уроке я (доволен(а)/ не доволен(а)).

3.     Урок мне показался (интересным/скучным).

4.     За урок я (не устал(а)/устал(а)).

5.     Моё настроение (улучшилось/ухудшилось/не изменилось).

6.     Материал урока мне (полезен/ бесполезен).

7.     Домашнее задание мне кажется (легким/ трудным).

Домашнее задание

1.     § 10 учебника, вопросы и задание к параграфу.

2.     Выполнить упр. 9 учебника.