Конспект урока: Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.

Конспект урока: Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

¾   познакомить учащихся с новыми физическими величинами «энергия топлива», «удельная теплота сгорания».

Задачи урока:

Образовательная – сформировать понятие о физических величинах энергия топлива и удельная теплота сгорания, единицах измерения давления; осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений, интересными формами урока способствовать усвоению основного материала.

Развивающая –развитие умений наблюдать, выдвигать гипотезы, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.

Воспитательная – способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Планируемые результаты:

предметные:

¾   уметь формулировать понятия энергия топлива, у/т сгорания;

¾   знать  единицы измерения данных понятий;

¾   наблюдать и описывать физические явления;

¾   уметь записывать формулу для вычисления энергии топлива;

¾   уметь словесно интерпретировать формулу для вычисления количества теплоты, выделяющейся при сгорании топлива;

¾   понимать физический смысл данных величин;

¾   уметь рассчитывать энергию топлива;

¾   формирование целостной научной картины мира;

¾   овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты;

личностные:

¾   формирование личностного смысла обучения;

¾   формирование целостного мировоззрения;

¾   самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Оборудование: учебник, тетрадь, доска, мел, проектор, ПК и слайды, тексты задач, свеча, стакан, справочники, листки бумаги

Дидактические средства: тест,  дидактические карточки, учебная презентация, справочные материалы.

План урока

Ход урока

I.                  Организационный момент

Приветствие. Определение готовности класса к уроку и отсутствующих на уроке.                                                                         

II.               Актуализация знаний

Познавательные УУД:  ответы на вопросы учителя в устной и письменной речи;  задания тест-контроля; качественные задачи-рисунки. Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают физический смысл речи других учащихся класса и учителя, формулируют и задают вопросы, совместная работа в парах.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу, критически воспринимает оценку.

1) Разминка - установи соответствие                Слайд 2    
3) Тест                                                                   Слайд 3       

4) Качественные задачи                                       Слайд 4       

III.      Формулирование  темы,  постановка цели урока и этап «создания» понятия                                                          Слайд 1.

Познавательные УУД: делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; предлагают разнообразные способы решения познавательных задач (анализ, синтез, обобщение в выводах); используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: возникает эмоциональный интерес к теме. Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других, участвуют в эвристической  беседе.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; формулируют цель урока.

Учитель: Решая последнюю задачу, что вы заметили связанное с нашей сегодняшней темой:

   Итак, тема сегодняшнего урока необычная, она связана со многими аспектами нашей жизни. Что подразумевается под понятием топливо?  Как вы думаете, почему топливо для нас важно?  Что вы знаете из истории…)      Слайд 5-7
Учащиеся: (обсуждают, используя жизненные ситуации, делают вывод) Топливо - это горючие вещества, применяемые с целью получения энергии при их сгорании. При сгорании топлива выделяется значительная энергия, которую используют в быту, промышленности, сельском хозяйстве, на электростанциях, в автомобильном транспорте.
Учитель:  Итак, цель нашего урока…

–сформировать понятие об энергии топлива;

– рассмотреть физические основы горения веществ;

– понять физической суть удельной теплоты сгорания топлива;

Учитель:  Мы с вами на прошлых уроках изучили:

Ученик: количество теплоты, удельная теплоёмкость.

Учитель: т.е. вы знакомы с понятием удельная теплоёмкость вещества.

Ученик: Это…

Учитель: Исходя из того, что вы знаете, предположите, что такое удельная теплота сгорания топлива?  Для этого ответьте на вспомогательный вопрос: Все ли виды топлива  одинаково эффективны с точки зрения выделения тепла?  Приведите примеры. (Предположения учащихся) Давайте выясним, чьё предположение верно.     Вывод учащихся.

V. Мотивационный этап

Познавательные УУД: выдвигают гипотезы, делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: поддерживается живой интерес.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других, участвуют в обсуждении гипотез, высказывают свои мысли.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; критически воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую анализ сущности изучаемого.

Опыт: горение свечи, накрытие пустым стаканом свечи

   Анализ опыта:

Учитель:  почему потухла свеча?
Ученик: При горении происходит соединение элементов с кислородом и образование новых веществ, новых молекул, т.е. горение связано с разрушением одних молекул и образованием других. 

Учитель: А из молекулярно – кинетической теории мы знаем, что … Слайд 8

Ученик: Т.е. для разделения молекул на атомы нужно преодолеть силы притяжения, а, следовательно, совершить работу, затратить энергию.      Слайд 9
Учитель: А когда атомы углерода соединяются с атомами кислорода, то образуются молекулы углекислого газа. Кинетическая энергия этих молекул оказывается больше, чем у исходных частиц. Увеличение  кинетической энергии молекул в процессе горения и называют выделением  энергии. При соединении атомов в молекулы энергия, выделяется.
По агрегатному состоянию (А какие агрегатные состояния вы знаете?) и  топливо может быть и твердым, и жидким, и газообразным.

VI. Этап «создания» нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Познавательные УУД: делают выводы в результате совместной работы класса и учителя; ориентируются на разнообразие способов решения познавательных задач.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; критически воспринимают оценку.

Учитель: По агрегатному состоянию (А какие агрегатные состояния вы знаете?)

Ученик:  топливо может быть и твердым, и жидким, и газообразным.

Записываем в тетрадях

Классификация топлива                        Слайд 10

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ      ПО АГРЕГАТНОМУ СОСТОЯНИЮ    ПО  ПРИМЕНЕНИЮ

Природное (Нефть,          Твердое (уголь, торф, древесина) В быту, в пром-ти, уголь, газ, торф    Жидкое (моторное топливо)     в с/х,  в автом-ном,,древесина.)   Газообразное (природный газ)         транспорте,

Искусственное (кокс,                                                                     ТЭЦ и т.д.

моторноетопливо:

бензин, солярка,

керосин и т.д.) 

Учитель: Слайд 11. Все виды топлива обладают внутренней энергией, которая в них  накапливалась многие годы под воздействием солнечного излучения. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Возвращаемся к нашим предположениям об удельной теплоте сгорания вещества. Что вы можете сказать?
Ученик:  (Вывод учащихся)

Учитель: Слайд 12.  Итак, опытным путем определено количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг.
Эта физическая величина называется удельной теплотой сгорания топлива и обозначается буквой - q. Измеряется удельная теплота сгорания топлива в Дж/кг. Запишем в рабочих тетрадях:

q - удельная теплота сгорания топлива. Единица измерения - Дж/кг

Удельная теплота сгорания топлива - это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. В справочниках есть специальные таблицы значений удельной теплоты сгорания топлива. Пример такой таблицы есть у вас в учебнике, откройте страницу 97, и у меня на доске (показать на компьютере таблицу).                         Слайд 13
Вопросы к таблице:
-Какое вещество имеет самую большую удельную теплоту сгорания?
-Какое вещество имеет самую маленькую удельную теплоту сгорания?
-Как понимать: удельная теплота сгорания, например, торфа 1,4·107 Дж/кг
Учитель: Это значит, что при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4·107 Дж энергии.
Давайте отрепетируем опрос. Говорите только название вещества, например, спирт; а ваш сосед должен сказать: удельная теплота сгорания спирта (проверяем, выучил ли он новую физическую величину) 2,7·107 Дж/кг (проверяем, выучил ли он новую размерность) - это значит, что при полном сгорании 1 кг спирта выделяется 2,7·107 Дж энергии (проверяем, понял ли он ее физический смысл). Попробуйте в парах, называйте друг другу только вещество и слушайте ответ товарища. (Запишите то, что говорил ваш товарищ во вторую таблицу на листе.)

VII.        Этап применения нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Регулятивные УУД: работают по предложенному учителем плану.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Учитель: Мы только что узнали из таблицы, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг топлива.
Общее количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива массой m кг, вычисляется по формуле (Какой?):   Q = qm - запишем в рабочих тетрадях.
Рассмотрим следующую ситуацию (решим задачи):
Задача 1: Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г? (Лукашик № 1037а)

Дано:                                                Решение:
m = 0,025 кг                                         Q = qm
q = 0,38 ·10⁷ Дж/кг                Q = 0,38 ·10⁷ Дж/кг · 0,025 кг = 95·10³ Дж
Q - ?                                               Ответ:      Q = 95 кДж
Учитель: Но: (мотивация). Энергия, за счет которой поддерживаются обменные функции нашего организма, выделяется в ходе химических реакций окисления содержащихся в пище углеводов, жиров и белков. В человеческом организме роль горючего, содержащего энергию в аккумулированной и готовой к употреблению форме, играет пища. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии. Слайд 14. (Показать таблицу на компьютере "Удельная теплота сгорания пищевых продуктов")
Что и сколько нужно съесть, чтобы компенсировать энергозатраты организма, или, наоборот, сколько нужно потратить энергии после вкусной и плотной трапезы, чтобы не "потолстеть" (не отложить жиры) - вы сегодня и узнаете.

Вопросы к таблице (приложение 1):
Какой продукт из представленных имеет самую большую у/т  сгорания?
Какой продукт из представленных имеет самую маленькую у/т  сгорания?
Зная "энергоемкость" пищевых продуктов можно составить разнообразные способы питания для компенсации энергозатрат организма.
Задача 2: Слайд 15-16 работа в командах (приложение 2):
Итоги урока. Рефлексия.

Коммуникативные УУД: строят понятные высказывания для окружающих; строят речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

Познавательные УУД: обобщают имеющиеся знания по теме.

Регулятивные УУД: выделяют и осознают, что уже усвоено и что еще нужно усвоить.

Синквейн на тему удельная тепла сгорания           Слайд     17

удельная теплота сгорания

постоянная, физическая

показывает,  зависит

 определяется из справочника

величина

Домашнее задание:

1.  § 30; Лукашик: №№ 1038, 1039(в);

2. Всем на неделю: запишите виды деятельности, которые вы выполняете в течение дня; вычислите, сколько вам нужно на это энергии. Приложения 3.

3. Творческое задание на выбор: составьте дневной рацион питания, чтобы энергии хватило на всю вашу деятельность; расчеты по питанию выполните как задачу (все подробно пояснить на примерах и раздать таблицы). Приложения 4.