Конспект урока по физике в 8 классе «Фазовые переходы воды»

Фазовые переходы воды.

Физика 8 класс.

Цель урока: Закрепить у учащихся навыки:

• Решение задач с использованием электронной таблицы.

• Моделирование задачи в среде MS Excel: условие задачи - вопрос задачи - результат решения задачи - последовательность действий, которая привела к решению задачи - построение диаграмм.

• Составление алгоритма решения задачи в среде MS Excel.

• Работа с компьютерной моделью на сайте Открытый Колледж

систематизация знаний по теме «Агрегатные состояния вещества»

Задачи: Образовательные:

• познакомить с тепловыми явлениями, происходящими в природе с наступлением весны

Развивающие:

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

• развитие интереса к физике

• развитие потребности в изучении природы.

Воспитательные:

• воспитывать любовь к природе.

Человек издавна наделял воду чудодейственными свойствами. Вот, например, сказка. Лежит Иван-царевич мёртвый, над ним уже вороны летают. Откуда ни возьмись, прибежал Серый волк и схватил воронёнка:

- Ты лети-ка, ворон, за живой и мёртвой водой. Принесёшь мне живой и мёртвой воды, тогда отпущу твоего воронёнка.

Долго ли ворон летал, коротко ли - принёс он живой и мёртвой воды. Серый волк спрыснул мёртвой водой раны Ивана-царевича - раны зажили, спрыснул живой - Иван-царевич ожил.

Есть ли на самом деле в природе живая и мёртвая вода? Мы утверждаем, что замечательные свойства живой воды спасают в засушливый год урожай. Мёртвой водой заполнены некоторые реки и водоёмы, отравленные отходами промышленности.

Итак тема нашего урока: «Фазовые переходы воды».

Вода - уникальное вещество на нашей планете. Многие художники изображали на своих картинах море. Сейчас мы познакомимся с одним из них. Давайте поработаем с материалом из Интернета. Для этого зайдем на сайт http://www.artsea.info/ и просмотрим картины великого художника И.К. Айвазовского. Какова главная тема этих картин?

Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять правила техники безопасности в компьютерном классе.

А теперь проверим, что вы знаете о свойствах воды.

Следующий этап нашей работы :викторина «Вода» (презентация к уроку):

1. В каком случае из крана самовара падает более тяжёлая капля воды: когда вода горячая или когда остынет?

2. Почему, если дохнуть на руку, получается ощущение тепла, а если дунуть, то ощущение прохлады?

3. Может ли лёд быть нагревателем?

4. Как известно, вода имеет гораздо большую теплоту парообразования, чем спирт. Значит, пролитая на руку вода, испаряясь, должна сильнее охлаждать руку, чем пролитый на руку спирт. В действительности всё происходит наоборот. Почему?

5. Мокрый предмет замерзает на морозе сильнее, а между тем, когда начинаются морозы, влажная почва промерзает вглубь меньше, чем сухая. Почему?

6. В одном случае для скорейшего таяния снега на тротуары сыпят соль. В другом - для получения низких температур снег смешивают с солью в соотношении 2:1. Получается, что в первом случае соль вызывает нагревание, а во втором - охлаждение. Так ли это?

7. В 1860 г. В Индии упал метеорит, прочертив на небе огненный след. Раскалённое до бела тело упало в болото. Каково же было удивление людей, когда на месте падения метеорита они обнаружили глыбу льда: почему небесный огонь принёс лёд в знойную Индию?

8. Известно, что с понижением давления температура кипения воды так же уменьшается. Поэтому с целью экономии топлива выгодно в кухонных кастрюлях откачивать воздух. Однако этого никто не делает. Почему?

9. Температура кипения зависит от давления над поверхностью воды прямопропорционально. Однако, в закрытой кастрюле вода закипает быстрей, чем в открытой, где давление над поверхностью ниже. Почему?

10. Если одну сосульку опустить в замерзающую воду, а вторую в раствор поваренной соли той же температуры, то через несколько минут диаметр первой увеличится, а второй уменьшится. Почему?

11. Какое значение в природе имеет большая удельная теплота плавления льда? Что происходило бы весной, если удельная теплота плавления была бы не 333, а 11,7кДж/кг как у ртути?

12. 12. Будут ли затоплены материки мировым океаном, если весь, плавающий в нём лёд растает?
    13. Теплопередача происходит, если между телами есть разность температур. Почему испаряется вода в блюдце, имеющая температуру воздуха? Ведь для испарения воды необходимо количество теплоты, которое вода получить не может. Как же происходит испарение?
    14. В две одинаковые кастрюли налито равное количество воды одинаковой температуры, в одну кипячёной, в другую сырой. В какой кастрюле вода закипит быстрее?

Работа с моделью «Фазовые переходы».

Откройте на компьютере модель.

Ответьте на вопросы:

1.Что вы видите на модели?

Перейдем к первому слайду модели.

1. Какому процессу , это соответствует?
2.Сколько времени длился этот прцесс?

3.Чему равна удельная теплоемкость воды?

Перейдем ко второму слайду модели.

1.Какому процессу это соответствует?

2.Сколько времени длился данный процесс ?

3. Чему равна удельная теплота плавления льда?

Перейдем к третьему слайду модели.

1. Какому процессу это соответствует?
2. Сколько времени длился данный процесс ?

3. Чему равна удельная теплоемкость воды?

Полный график фазовых переходов воды построим в программе Excel/

Работа с программой Excel.

Фронтальный вопрос для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению нового материала.

Учитель: На прошлом занятии мы говорили о возможностях программы EXCEL. Вспомните, для чего нужна эта программа?

Ответ: Для создания таблиц, графиков, диаграмм.

Учитель: Как вы понимаете термин "деловая графика"?

Ответ: Под этим термином обычно понимают графики и диаграммы, наглядно представляющие динамику развития того или иного производства, отрасли и любые другие данные.

Учитель: Какими возможностями для создания деловой графики обладает EXCEL?

Ответ: С помощью его богатой библиотеки диаграмм можно составлять диаграммы и графики различных видов: гистограммы, круговые диаграммы, столбчатые, графики и др., их можно снабжать заголовками и пояснениями, можно задавать цвет и вид штриховки в диаграммах, печатать их на бумаге, изменяя размер и расположение на листе.

Учитель: С помощью какой команды меню можно построить диаграммы и графики в EXCEL?

Ответ: С помощью кнопки вызова Мастера диаграмм.

Учитель: Как задать автоматическое вычисление в таблице значений ячеек по определенной формуле?

Ответ: Ввести знак "=", затем активизировать нужную ячейку и вводить соответствующие знаки арифметических операций. Контролировать ввод формул можно, используя окно ввода формулы.

Учитель: Каким образом можно занести формулу в несколько ячеек, т.е скопировать ее?

Ответ: Нужно установить курсор на нижнем правом маркере ячейки (курсор должен принять вид маленького черного крестика) и протянуть его до последней ячейки в нужном диапазоне.

Теперь приступим к работе. Мы уже знаем, что с помощью EXCEL можно строить практически любые графики. Воспользуемся этими знаниями для построения графика фазовых переходов воды.

Подведение итогов урока.

Приложение 1

Ответы на Викторину:

1. Поверхностное натяжение у горячей воды меньше, поэтому вес капли, удерживаемой этой силой меньше.

2. Когда дышишь, то водяной пар, попадающий на руку, конденсируется, выделяя тепло. Когда дуем, создаём ветер, ускоряющий испарение, и температура понижается.

3. Да, если температура окружающей среды меньше температуры льда.

4. Спирт испаряется быстрее, чем вода и в единицу времени поглощает больше тепла, которое отнимает у руку.

5. При замерзании влажной почвы выделяется значительное количество теплоты, которое идёт нагревание почвы.

6. Солёная вода замерзает при более низкой температуре. Поэтому при добавлении соли происходит быстрое таяние льда, при этом энергия затрачивается и в том и в другом случаях.

7. При падении метеорита происходило нагревание при трении о воздух, следовательно, происходило таяние льда, но из-за огромной массы весь лёд не успел растаять.

8. При низкой температуре кипения не будут провариваться продукты, поэтому откачивать воздух из кастрюли нецелесообразно.

9. С открытой поверхности происходит испарение воды, поэтому температура воды в кастрюле понижается, и вода, в открытой кастрюле, будет закипать дольше, чем в закрытой.

10. В замерзающей воде сосулька является центром кристаллизации, и её диаметр будет увеличиваться. Поскольку температура замерзания соляного раствора ниже, чем у воды, он не кристаллизуется, более того, сосулька начинает растворяться.

11. Благодаря большой теплоте плавления льда, таяние снега происходит весной постепенно, и талая вода успевает впитаться в почву, что благоприятно для будущего урожая. Уменьшение теплоты плавления привело бы к резкому увеличению паводка весной, что вызвало бы наводнение, вода не успела бы впитаться в почву, это повлекло бы за собой пересыхание почвы летом.

12. Вес льда, плавающего в океане, равен весу воды, получившейся из него в результате таяния, следовательно, весу воды в объёме погружённой части льда. Поэтому, если плавающий лёд растает, то уровень мирового океана не изменится.

13. В жидкости, при любой температуре, имеются как более «быстрые», так и более «медленные» молекулы. С уходом «быстрых» средняя скорость оставшихся уменьшается, уменьшается и температура жидкости. Становится возможным теплообмен.

14. Сырая вода закипит быстрее, так как в кипячёной меньше растворённого воздуха.