Разработка урока по физике на тему "Весенние фазовые переходы"

Селеванова Любовь Ивановна,
ЯНАО г. Лабытнанги МОУ СОШ УИП №3

Модель урока с применением ПК –  «Плавление и отвердевание кристаллических тел», основная школа.

Считаю, что такой тип урока способствует развитию творческого мышления учащихся на уроках физики. Познание законов природы через лирическое восприятие, дает возможность в гармонии изучать физические процессы.

В основу данного урока положена сказка Островского «Снегурочка». Хорошо знакомая с детства каждому ребенку. Но, читая сказки человек, редко задумывается о том, какие физические законы или явления описал мастер слова.

Таким образом, одна из целей этого типа уроков, показать учащимся, что «физика всегда вокруг нас...». Урок сопровождается таким простым экспериментом, как наблюдение таяние льда, который наглядно подтверждает теоретические рассуждения.

Цель урока: создать условия для  изучения тепловых процессов: плавление и отвердевание  с позиции МКТ.

Задачи: Образовательные:

·         познакомить с тепловыми явлениями, происходящими в природе с наступлением весны (с учетом интеграции в другие области знаний).

Развивающие:

·         развитие творческой самостоятельности и аналитического мышления при изучении нового материала;

·         развитие интереса к физике – как науке, через музыкально-лирическое восприятие и компьютерные технологии;

·         развитие потребности в изучении природы.

Воспитательные:

·         воспитывать любовь к природе.

Ход урока:

I.Орг. Момент:

- Здравствуйте, ребята! Для успешного урока, мне бы хотелось, чтобы вы были активными, высказывали свои мысли, предположения, показывали свои знания. На партах у вас лежат карточки для работы на уроке. Можете их потрогать, посмотреть, но поддерживайте порядок на своём рабочем месте в течение всего урока.

 (звучит музыка Чайковского «Апрель», звук тише:

II. Активизация познавательной деятельности:

Островский как-то сказку написал,
Хорошую, красивую, весеннюю,
Но он не знал, что в сказке описал
Физические разные явления.

Было это зимою, не помню когда,
Когда вьюга все снегом успела заполнить.
Да, а снег – это, кстати, КРИСТАЛЛИКИ ЛЬДА,
Эту фразу, я очень прошу вас запомнить.

И Снегурочке было неплохо тогда,
Но весною уже до нуля потеплело.
А ведь снег – это что?
(хором): Кристаллики льда,
И Снегурочка очень весной погрустнела.

- Скажите, - почему она погрустнела?

( предполагаю ответ: она начала таять)

- Вы догадались: О чем будет речь сегодня на уроке?

(Выслушиваю много версий о таянии, и пр… Подсказываю: - Таяние  - это какой процесс? до  предполагаемого ответа: Плавление)

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

-А в физике много симметрии, поэтому мы будем рассматривать не один процесс  плавления, а вмести с обратным, абсолютно симметричным ему процессом…? (отвердевание или  кристаллизация.)

III. Целеполагание:

- Давайте выясним, что вы уже знаете о плавлении?

(-плавление- это процесс перехода из твёрдого агрегатного состояния вещества в жидкое;

- Об отвердевании?

-отвердевание – это процесс перехода из жидкого агрегатного состояния вещества в твёрдое;)

- О кристаллических телах? их строение будет нас сегодня интересовать

- Основой строения кристаллического тела является кристаллическая решётка

Я записываю на доске под Знаем:

Плавление

Отвердевание

твёрдое агрегатное состояние

жидкое агрегатное состояние

кристаллическая решётка

-Возьмите карточки. Покажите модель поведения молекул в твёрдом агрегатном состоянии.

-В жидком.

- Почему вы так определили?

 (показываю и вешаю увеличенные карточки и вывешиваю их на доску)

Жидкое (тесно, хаос) Твёрдое(строгий порядок-кристаллическая решётка)

   = Демонстрирую тающий лёд.=

- Какой из моделей соответствует данное состояние?

- Как ведут себя молекулы в данной конкретной ситуации?

-Почему вы затрудняетесь ответить?

(не хватает знаний)

- Запишите тему урока: Плавление и отвердевание кристаллических тел..

- Проведём дополнительные……. исследования.

- Я предлагаю вам спланировать свою работу. Переверните лист со словом «План» и расставьте порядок этапов исследования. Что целесообразнее делать в 1-ю очередь, что во 2-ю, в 3-ю и в 4-ю.  Работайте в парах. Подумайте.  Даю вам пол минуты, время пошло.

- Что вы поставили на 1-е место? Предполагаем: что происходит. Есть другие мнения? После того, как определились.

- Если предположили, надо……? Доказывать верно предположили или ошибочно. (опытная проверка)

- что дальше? (исследуем глубже – график)

- и в завершении?  (выделяем особенности)

План:

1. Выдвинуть гипотезы:

а) причины плавления

б) причины кристаллизации

2. Опытная проверка гипотезы

а) причины плавления

б) причины кристаллизации

3.  Исследовать график

а)  процесса плавления

б) процесса отвердевания

4.Выделить особенности

а) процесса плавления

б) процесса отвердевания

IV.   Объяснение нового материала:

1. Выдвижение гипотезы  

- Начнём работу по плану.  Посмотрим интерактивную модель, которая даст наглядную картину о том, что изменяется в поведении молекул кристаллического тела при его нагревании.

Модель СDдиск «Физика» библиотека наглядных пособий «1С: Образование 3.0» под редакцией Н.К.Ханнанова

-Какие изменения наблюдаете?

(Наблюдаем: Размах (амплитуда) колебаний молекул увеличивается.)

-  Я нагрела до предела(продолжаю работать с моделью) . Если перешагнуть этот предел, продолжать повышать температуру, то, смогут ли  вернуться на место молекулы, размахнувшись ещё больше? (нет)

- и  кристаллическая решётка     ? (начнёт  разрушаться….)

- Вот! Первая гипотеза. Запишите в тетрадях :

«Гипотеза процесса плавления:  при нагревании кристаллического тела происходит разрушение кристаллической решётки.

-  Поставьте запятую и оставьте 1 строчку. Нам надо это доказать.

- Сущность обратного процесса отвердевания, запишите самостоятельно. Используйте слова антонимы.

- Что получилось?

 «Гипотеза процесса отвердевания: при охлаждении  кристаллического тела происходит восстановление кристаллической решётки.

2. ПОСТАНОВКА ОПЫТА  

- Посмотрите видеофрагмент. Опыты будут проводиться на веществе алюминий с текстовым сопровождением. Ваша задача – проверить достоверность гипотезы плавления. С чего это вдруг кристаллическая решётка может разрушиться? Обратите внимание на изменения связей между молекулами.

видео

- Верны ли ваши гипотезы? (да)

-Докажите!

…ослабляются связи между молекулами»(услышали)

- Допишите в тетрадях   

- Преобразуйте доказательство для процесса отвердевания.

…усиливаются связи между молекулами.

- Выполнили п.2? Переходим к 3-ему.

3. Исследовать график        Углубим знания

- ИССЛЕДУЕМ ГРАФИК

- Вернёмся к опыту с тающим льдом. Я занесла его с улицы. Что с ним стало происходить во первых? …… Температура на улице -20⁰С, а в помещении +20 ⁰

Нагревание льда

- Назовите процесс на соответствующем участке графика.

- Что происходит со льдом в настоящее время?

Он тает, процесс плавления    

- Когда лёд весь растает, что ожидает его дальше?

Нагревание воды

- Постояла-постояла вода в комнате,и мы её снова вынесли на улицу. Какие процессы её ожидают? Во 1-х?

- Охлаждение воды

- Найди место.

- Как только вода остынет до 0 ⁰С, что будет дальше?

- отвердевание

- Вода стала льдом. Что дальше?

- охлаждение льда

- А сейчас самостоятельно: откройте графики в учебнике (стр. 104)

1-й вариант работает с рис 79;

 2-й с рис 80.

- Выпишите каждый участок графика и подпишите названия процессов. 2 минуты

Проверяют все на месте.

Был лёд                                                                       Была вода

нагревание льда - АВ                                         АВ-   охлаждение воды   

плавление льда – ВС                                           ВС_ отвердевание

нагревание воды – СД                                         CD-  охлаждение льда

- Молодцы!

- И последний пункт плана

4. Выделить особенности: Находим закономерности протекания процессов.

- Запишите в тетрадях: Особенности плавления и отвердевания кристаллических тел:

- Что бросилось в глаза? На что сразу обратили внимание?

1. t = const   … на участках плавления и отвердевания.

const- это международное обозначение постоянных величин.

-Ещё?   

2. t_пл = t_отв                 

- Ещё есть особенности?

- А что в учебнике ? Познакомьтесь с таблицей №9 учебника (стр.105) 

- Другие вещества плавятся и отвердевают тоже при  0⁰С? 

3. У разных веществ t_пл  и t_отв разная          

- Какой металл расплавится в ладони?

- Металлы, плавящиеся при температуре выше 1650 ⁰С, называются тугоплавки. Перечислите их.

- Все ли особенности процессов вы выделили?  (продолжаю работу с графиком с –Q )

- Вещество нагревают, а температура не растёт. Куда тратится энергия? Почему, если подставить руку к таящему снегу, явно чувствуешь холод? (демонстрирую)

- Обратитесь к  гипотезе процесса плавления.

(Энергия тратится на разрушение кристаллической решётки)

- Запишите 4-ю особенность

4. При плавлении энергия тратится на разрушение кристаллической решётки (- Q)        Пока пишут,  уточняю

- Чтобы сломать дом, вам не покажется странным, что процесс разрушения потребует от вас энергетических затрат. Так и в плавлении.

- А при отвердевании? (+Q)

- Смотрите: Вещество продолжают охлаждать, а температура не снижается.  Откуда берётся дополнительная энергия, которая поддерживает температуру на одном уровне.

- Обратитесь к гипотезе процесса отвердевания.

(энергия выделяется в процессе восстановления кристаллической решётки)

- Запишите.

5. При отвердевании выделяется энергия при восстановлении структуры молекул.        

 - Вы после физкультуры приходите на урок и вы прямо пышете, вам жарко, вы выделяете дополнительную теплоту в окружающую среду. Вы разогрелись, накопили потенциал и сели строго на место, подобно молекулам в кристаллическом теле.

V. Итог исследования:

- План выполнен?  Подведём итоги исследования.

Проходят по записям в тетрадях, а я по пунктам на плакате

- Какова сущность процесса плавления?

- сущность процесса отвердевания?

- Какие особенности протекания этих процессов существуют?

Молодцы!

VI. Закрепление:

-И ещё, мне бы хотелось, чтобы вы связали полученные знания с природными явлениями.  

-И в завершении урока небольшой тест. Обведите букву возле правильного на ваш взгляд ответа прямо в тесте :

Учащиеся получают раздаточный материал с тестовыми заданиями.

Тест

1. Какой из отрезков графика соответствует процессу таяния Снегурочки, в сухую, тёплую, солнечную погоду?

А)  АВ

У) ВС

Т) СD

С) EF

Ф) FK

2. Что можно сказать о внутренней энергии 1 кг льда и 1 кг воды при температуре 0 °С?

К) Они одинаковы.

Р) У льда внутренняя энергия меньше.

Ж) У льда внутренняя энергия больше.

3. Рассмотрев график охлаждения и отвердевания вещества, дайте ответы на вопросы: Для какого вещества составлен график?

С) Парафин

Б) Олово

А) Лёд

Тест

1. Какой из отрезков графика соответствует процессу таяния Снегурочки, в сухую, тёплую, солнечную погоду?

А)  АВ

У) ВС

Т) СD

С) EF

Ф) FK

2. Что можно сказать о внутренней энергии 1 кг льда и 1 кг воды при температуре 0 °С?

К) Они одинаковы.

Р) У льда внутренняя энергия меньше.

Ж) У льда внутренняя энергия больше.

3. Рассмотрев график охлаждения и отвердевания вещества, дайте ответы на вопросы: Для какого вещества составлен график?

С) Парафин

Б) Олово

А) Лёд

VII. Итог урока:

- Какое слово из выделенных букв у вас получилось?

У кого получилось «УРА» ставят себе «5». А остальные ребята, я думаю поработают с темой дома.

Откройте дневники, запишите домашнее задание : §38(вопросы к §), карточки с качественными задачами

 Рефлексия:

1.     Вы были активны на уроке?

2.     Сумели ли вы показать свои знания?

3.     А получили ли новые знания?

4.     Вы с удовольствием будете выполнять домашнее задание?

5.     В чём испытывали трудности?

-Спасибо за работу!

У природы нет плохой погоды,

Каждая погода благодать.

А весна – такое время года,

Физикою можно описать

-Урок закончен.

(если время осталось)

1.     Он известен иногда, как замерзшая вода.

2.     Время, когда снеговые горы тают, им не до сна.

Качественные задачи на дом