Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок " Удивительное рядом"

Урок " Удивительное рядом"

Такого ещё не было!
Скидка 70% на курсы повышения квалификации

Количество мест со скидкой ограничено!
Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок"

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок" 20 мая 2016 г. бессрочно).


Список курсов, на которые распространяется скидка 70%:

Курсы повышения квалификации (144 часа, 1800 рублей):

Курсы повышения квалификации (108 часов, 1500 рублей):

Курсы повышения квалификации (72 часа, 1200 рублей):
библиотека
материалов

Тема урока « Удивительное – рядом»

Оборудование: интерактивная доска, компьютер ,мультимедийный проектор (место проведения –кабинет физики).

Ход урока.

Слово учителя: Сократ говорил: «Удивление – есть начало всякой мудрости». Объектом нашего исследования является свеча, обладающая огромным познавательным потенциалом.

Как сказал М Фарадей в 1861г. «Явления, наблюдающиеся в пламени свечи таковы, что нет ни одного закона природы, - который при этом не был бы так или иначе затронут».


Класс предварительно разбивается на 3 группы.

1 этап урока – мотивация.

Вряд ли найдется человек ,который не пользовался свечами. Рассмотрим устройство свечи. Она состоит из парафина и фитиля. Как горит свеча?

Опыт. ( анимация «свеча горела на столе»)

.

История создания свечей, как и когда были изобретены свечи, как горит свеча


Что вы интересного видите, глядя на горящую свечу ? Каждая группа выписывает на отдельном листке свои наблюдения.

Они могу быть примерно такими:

  • От огня вокруг свет.

  • Дрожание, полыхание пламени.

  • Пламя «мягкое», «пуховое» устремляется вверх.

  • Замкнутый свет в форме ровного птичьего пера.

  • Белая нитка свечи стала черной.

  • Огонь сверху желтый, а снизу голубой.

  • На поверхности свечки жидкое полупрозрачное вещество, стекающее вниз и застывающее.

  • Капли, текущие по свече, белые, а свеча желтая.

  • Появился запах.

  • Через какое-то время запах перестает чувствоваться, хотя свеча продолжает гореть.

  • Воск стекает с одной стороны.

  • Фитиль, пока находится в воске, не горит.


. Выделяются наблюдения, которые можно считать фактом. Делается вывод : не все называемое является фактом, например: «Температура пламени вверху больше, чем в середине» (измерений никто не проводил), «Воздух от пламени поднимается вверх» (опять воздух!), «Воск не горит» .

Учащиеся предлагают классификацию наблюдаемых фактов.

Выясняется ,что факты могут относиться к устройству свечи, изменению ее формы, цветовым характеристикам, особенностям протекающих процессов.

Делаем выводы :

  • подход к получению фактов может быть хронологическим (последовательное описание событий), математическим (исследование размеров свечи, формы, пропорций), лирическим («Свеча горела на столе...»).

  • факт имеет двойственную природу. С одной стороны, он объективен, поскольку «приходит» к человеку извне, с другой — субъективен, так как носит отпечаток исходной позиции исследователя.

Работа по группам.

Группа «Историки»

Свечи носят тысячелетнюю историю и первые упоминания о них приходят с Древнего Египта. Вероятно, свечи были изобретены благодаря простым наблюдениям человека: когда люди обжаривали мясо на огне, они заметили, что жир, попадая в огонь, загорается ярким пламенем.

Немного сообразив, первобытные поняли, что животный жир можно использовать для освещения жилища. Древние египтяне обмакивали папирус в растопленном жиру, и после его застывания получался первый предшественник современной свечи. Таким же образом они делали факелы, замачивая в жиру кончик тростника.

Однако первые полноценные свечи с фитилем появились в Римской империи. Для этого римляне сливали в специальный контейнер топленое сало рогатого скота или овец, а в середину вставляли нить.

Первые свечи очень быстро сгорали, и к тому же, имели неприятный коптящий запах. В средние века появились свечи из пчелиного воска, которые быстро вытеснили «жирные» свечи. Воск имел ряд преимуществ по сравнению с салом: он горел чистым, некоптящим пламенем, горел намного дольше и не имел запаха. Вплоть до XIX века свечи были основным источником освещения.

Со временем веществом для изготовления свечей, удачно сочетающим и сравнительную дешевизну и доступность стал парафин.

Группа «Химики»

Наблюдения за горящей свечой. Горение - это процесс соединения веществ с кислородом. Процесс горения представляет собой образование одних молекул вещества при молекулярном распаде других.

Выполнение опыта 2 «Обнаружение продуктов горения в пламени»

Выполнение опыта 3 «Влияние воздуха на горение свечи»

После выполнения работы, обучающиеся должны ответить на вопросы

- Как устроена свеча, для чего предназначен фитиль? (Фитиль - это своеобразный капилляр, по которому расплав свечной массы попадает в зону горения.

- Изменится ли форма пламени свечи, если изменится положение?

(Форма пламени конусовидная и определяется восходящими потоками теплого воздуха)

- Почему свеча гаснет?

Опыт. «Без контакта», который подтверждает появление горючего газа при испарении парафина. Наблюдаем дым, который образуется после задувания свечи – это легковоспламеняющийся газ. На расстоянии около 4 см от фитиля можно зажечь свечу по этому “огневоду”. Экспериментально подтверждаем это. Подобный опыт на своих лекциях демонстрировал Фарадей.

(На стенках стакана конденсируется вода. На стекле образуется сажа. Свеча гаснет из-за накопления углекислого газа)

- Как вы думаете, чем обусловлено свечение пламени свечи?

(Присутствие раскаленных частиц сажи, которая образуется при неполном сгорании парафина).

Группа «Физики».

Опыт 1

Рассмотреть процесс горения свечи, отметить происходящие при этом явления, проанализировать и дать ответы на следующие вопросы.

- Где ощущается больше всего тепла?

- Почему над пламенем теплее всего?

- Каким способом теплопередачи передается тепло вертикально вверх? (Конвекция).

Термометром измеряют температуру сбоку от пламени. Наблюдаем незначительное повышение температуры. Каким способом передается тепло в этом случае? (Излучение).

- Как называется третий способ теплопередачи (теплопроводность) и почему воздух обладает низкой теплопроводностью? (Атомы и молекулы в газах расположены на большом расстоянии друг от друга, поэтому взаимодействие их слабое).

- Почему пламя имеет вид конуса? (закон всемирного тяготения с силами тяжести заставляют приобрести характерную конусовидную форму пламени)

-Почему пламя устремляется вверх? (Восходящий поток воздуха придает пламени продолговатую форму: т.к. пламя, которое мы видим, вытягивается под воздействием этого тока воздуха на значительную высоту, тепловое расширение, закона Архимеда для газов)

Опыт 2. Изучить строения пламени свечи. hello_html_m5c81c035.png


Пламя свечи можно условно разделить на три зоны.


Первая зона находится ближе всего к фитилю состоит из тяжелого пара парафина – кажется, что она сине – фиолетового цвета. В этой части пламени происходит только испарение парафина, так как кислород туда не проникает и, соответственно, не происходит сгорание газов.. Это самая холодная часть пламени. Температура горения здесь составляет 600 °С.

Вторая зона – самая яркая. В ней происходит непосредственно процесс горения. Жёлто-оранжевый цвет верхушки пламени в обычных условиях обусловлен свечением частичек сажи, уносимых вверх поднимающимся потоком горячего воздуха. Сажа – это микрочастицы, содержащие углерод, не успевший сгореть, т.е. превратиться в СО2. Температура тут колеблется в пределах 800 – 1000 °С. Самой горячей является внешняя зона пламени, которая содержит больше всего кислорода и светится слабо, температура в которой доходит до 1400 °С. Вы когда-нибудь задавались вопросом, почему при горении в свече образуется ямочка? Нагретый пламенем свечи воздух поднимается вверх, а его заменяет холодный воздух с боков (конвекция). За счет холодного воздуха верхний ободок охлаждается и, таким образом, уже расплавившийся воск остается в образовавшейся «чашечке». Важная роль при горении свечи отводится фитилю. Расплавленный парафин поднимается вверх по фитилю (капиллярное явление), таким образом, поддерживая горение. Поднявшись по фитилю жидкий парафин, превращается в горючий легковоспламеняющийся газ (процесс испарения).

Опыт 3 Изучение дыма погасшей свечи

Аккуратно затушите свечу. Почему появляется запах задутой свечки и от фитиля поднимается дымок.

(Дым – это твердые частицы. Задувая пламя, мы заставляем остыть газообразный парафин)

3. Головоломка . Экспериментальные задания группам.

1).Зажгите свечу

а) Накройте ее стеклянной цилиндрической трубкой При этом пламя уменьшается и может погаснуть. Почему?

б). Приподнимите трубку ,свеча горит ярче. Почему?

в).Не поднимая трубку. опустить в нее бумажную перегородку, не доходящую до пламени,

Пламя увеличивается. Почему?

Ответы:

1. Когда горящую свечу накрывают стеклянной цилиндрической трубкой, доступ кислорода к свече

ухудшается. Пламя ее уменьшается.

2. При подъеме трубки улучшается доступ кислорода' к горящей свече, улучшается тяга.

3. Бумажная перегородка делит трубку на две части. По одной из них перемещаются вверх теплые струи воздуха, содержащие продукты горения, а по другой вниз - холодные. Таким образом, улучшаются условия доступа кислорода.

2). Свечу утяжелили гвоздем и погрузили в стакан с водой так, чтобы она чуть выступала из воды. Вопросы:

- Что произойдет со свечой?

- Догорит она до конца, всплывая, или погаснет, как только фитиль коснется воды?

- Какие силы действуют на свечу? (сила тяжести, архимедова сила).

- Изобразить их на рисунке.

(Вывод: стакан с водой является отличным подсвечником, т.к. при горении свечи ее масса уменьшается, значит, уменьшается сила тяжести, и она всплывает, продолжая гореть.).

Выводы по уроку. Рассмотрение строения и горения свечи убедительно иллюстрирует сложность окружающих нас самых тривиальных бытовых предметов, свидетельствует о том, насколько неразрывны такие науки как химия и физика. Химические реакции, при которых выделяется большое количество тепловой энергии почти всегда вызывают ряд физических явлений. Химические и физические процессы при этом взаимосвязаны – скорость химических реакций определяется процессами теплопередачи и диффузии, а температура, давление вещества зависят от интенсивности химических реакций. Свеча – настолько интересный объект изучения, что считать тему исчерпанной никак нельзя.



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-129921

Похожие материалы