Открытый урок по физике Мастер-класс на тему: "Испарение и конденсация в 8 классе"

Мастер класс на тему: «Испарение и конденсация» (с использованием межпредметной связи «физики и литературы») в рамках конкурса «Современный урок - современным детям»

Тема: Испарение и конденсация.

Цель урока:

создать условия для развития ключевых компетенций учащихся через учебно-познавательную деятельность.

Задачи:

Образовательные - выяснить особенности физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; выяснить зависимость скорости испарения от внешних факторов, на основе единства и взаимосвязи явлений природы.

Развивающие - развивать познавательный интерес уч-ся, через межпредметные связи курсов географии, биологии, литературы; развивать навыки критического мышления, продуктивной деятельности, умение самостоятельно выделять главное, обобщать, анализировать информацию.

Воспитательные - способствовать освоению способов физического, духовного и интеллектуального саморазвития уч-ся, через коммуникативные умения, работать в парах, группах; воспитывать культуру умственного труда; развивать личностные качества.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы обучения: проблемный, частично-поисковый, опытно-экспериментальный.

Ход урока.

Орг.момент

Вас я приветствую, друзья!

Сегодня в мир науки с вами,

Постигнув мудрость бытия,

Войдем мы твердыми шагами.

Работа мысли и стремленье к знаньям

Поможет вам понять всю сущность мирозданья.

Очень мудрый человек Г. Лихтенберг сказал: "То, что вынуждены открыть сами, оставляет в Вашем уме дорожку, которой Вы сможете снова воспользоваться, когда в этом возникает необходимость".

Столь мудрые, точные эти слова хочу подтвердить такой притчей, друзья,

Пришел один человек к мудрецу и спрашивает:

• Как мне стать мудрым? Мудрец ответил:

• Выйди за дверь и постой с обратной стороны.

Удивился человек, но сделал, как ему было сказано: вышел из дома и встал снаружи.

А на улице как раз шел проливной дождь. Такой сильный, что бедняга вымок насквозь. Через полчаса он не выдержал и вернулся.

• Я постоял снаружи, и что с того? - спрашивает он мудреца. - Разве от этого что-нибудь изменилось?

• Когда ты стоял под проливным дождем, не открылось ли тебе чего? - спросил старец.

• Что мне могло открыться? - возмутился человек. - Я вымок под дождем до нитки и чувствовал себя последним глупцом!

• Ты сделал важное открытие, - сказал мудрец. - Если человек признает, что он глупец, значит, начало положено. Это и есть начало мудрости.

Неслучайно я рассказала вам эту притчу. Она напрямую связана с нашей жизнью, как и тема занятий над которой мы будем работать.

А теперь вспомним

-Какие произведения М.Ю. Лермонтова вы знаете?

У. Послушайте отрывок из поэмы М. Ю. Лермонтова «Два брата»:

Дымятся низкие долины,

Где кучи хижин небольших

С дворами грязными. Вкруг их
Растут кудрявые рябины,
На высотах чернеют пни
Иль стебли обгорелых сосен.
В стране той кратки дни весны
И продолжительная осень...

Вопросы: 1. Почему « дымятся низкие долины»?

2.С каким физическим явлением это связано? (испарением)

Учитель (У). У вас на столах лежат прозрачные стеклышки. Подышите на них.

• Что вы наблюдаете?

• Как называют происходящие явления?

• Какой будет тема урока? (Испарение и конденсация)

б). Постановка цели урока:

• Где вы могли наблюдать эти явления в природе, быту?

(уч-ся приводят примеры).

У. какова же цель нашего урока? ( Изучить явления испарения и конденсации).

3. Актуализация имеющихся знаний:

У. Для достижения цели урока необходимо вспомнить изученный ранее материал (фронтальный опрос):

• В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

• Изменяются ли молекулы при переходе вещества из одного состояния в другое?

• Одинаковы ли скорости движения молекул вещества, находящегося в любом агрегатном состоянии?

• Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения?

• Какую энергию называют внутренней? От чего она зависит?

4.Изучение нового материала:

а) Явление испарение

давайте порассуждаем:

• По каким внешним признакам можно обнаружить испарение жидкостей?

• Как вы думаете, какая молекула может покинуть жидкость?

• Какие молекулы остаются в жидкости?

• Куда девались молекулы покинувшие жидкость?

• Что происходит с температурой жидкости при интенсивном испарении? (Учащиеся отвечают на поставленные вопросы).

У. Давайте проверим наше предположение о том, что температура испаряющейся жидкости уменьшается. Для этого проведем эксперимент

( эксперимент № 1, см. приложение) и на основании его сделаем вывод.

1.Работа в парах

Ход работы:

- измерить температуру воздуха в классе;

- капнуть каплю спирта на термометр;

- измерить температуру через несколько секунд.

У Сделайте вывод.

У. Итак. Под парообразованием, или испарением, понимают процесс перехода из жидкого состояния в парообразное с поверхности жидкости. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы, имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые « энергичные» молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньшими скоростями. Поэтому при испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается. Молекулы, которые покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар.

У. От чего же зависит скорость испарения? ( Экспериментальное исследование причин изменения скорости испарения ).

Работа в группах:

(Учащиеся выполняют самостоятельно, работая в группах

Каждая группа получает карточку с индивидуальным заданием, и по итогам работы один из учащихся от имени всей группы делает вывод.)

У. Итак, запишем в тетради:

Скорость испарения зависит:

1. от рода жидкости: (там, где сила притяжения между молекулами жидкости меньше, скорость испарения выше).

2. от температуры жидкости: (чем выше температура жидкости, тем больше молекул со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух).

3. от площади свободной поверхности: (чем больше площадь поверхности, тем большее число молекул одновременно вылетает в воздух).

4. от наличия или отсутствия ветра: (отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону).

У. Ребята, а если закрыть сосуд крышкой , будет ли происходить испарение? (Ответы учащихся). Домашний эксперимент. (Инструкция по выполнению)

в) Явление конденсации

У. Мне хотелось бы прочесть вам эти строки:

Дымятся черные бугры

И утром в воздухе нагретом

Густые белые пары

Напоены теплом и светом….

Почему дымятся черные бугры? Какой процесс происходит?

У. Оказывается, что одновременно с испарением, происходит переход молекул из пара в жидкость - конденсация.

У. Я предлагаю посмотреть эксперимент, пока нагревается вода, посмотрим значение слова - конденсация в словаре.

КОНДЕНСАЦИЯ

(лат. condensatio). Сгущение, уплотнение.

(Источник: "Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка". Чудинов А.Н., 1910)

КОНДЕНСАЦИЯ

вообще сгущение: сгущение электричества, сгущение паров какого-либо вещества в жидкость (при помощи давления и охлаждения) и пр.

(Источник: "Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка". Павленков Ф., 1907)

КОНДЕНСАЦИЯ

всякое вообще сгущение, скопление, уплотнение; уплотнение жидкости, сгущение газов в жидкость, усиление электрической силы, силы пара и т. д.

(Источник: "Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке". Попов М., 1907)

КОНДЕНСАЦИЯ

лат. condensatio. Сгущение, уплотнение.

(Источник: "Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней". Михельсон А.Д., 1865)

Эксперимент 2: наблюдение явления конденсации.

У. Что наблюдали? Какой вывод?

Учитель обобщает сказанное и делает вывод о том, что конденсация пара сопровождается выделением энергии.

5. Закрепление знаний учащихся:

Цель: научить применять полученные знания при решении качественных задач.

У. Ребята, мы рассмотрели явления испарения и конденсации. Что теперь необходимо сделать? ( применить при решении задач)

Используя изученные явления испарения и конденсации, решите следующие задачи:

а) Задание из ГИА:

При нагревании вода превращается в пар. В процессе испарения…

А. поглощается энергия, температура воды не меняется

Б. поглощается энергия, температура воды повышается

В. выделяется энергия, температура воды не меняется

Г. выделяется энергия, температура воды повышается

Региональная интернет газета

Канадская фирма придумала устройство по извлечению влаги из воздуха

Канадская фирма придумала устройство по извлечению влаги из воздуха и превращению ее в чистую питьевую воду. Разработка под названием Water Mill питается от электричества и расходует примерно столько же энергии, как три обычные электрические лампочки. Прибор был показан на Манхэттене, на ежегодной выставке журнала Wired, где выставляются новейшие технические разработки, которые, по мнению редакции журнала, могли бы изменить мир к лучшему.

Внешне устройство выглядит как большой шар для гольфа (около метра в диаметре), расколотый пополам. Он выполнен из белого пластика и крепится к стене. Прибор затягивает воздух через фильтры, отделяет его от пыли и сора, а затем нагревает его до той температуры, при которой образуется влага. Полученная вода проходит через стерилизующий резервуар, который при помощи ультрафиолетовых излучений убивает возбудителей болезни легионеров и прочие инфекции. В конце концов вода очищается и по трубам попадает в холодильник или в кухонный кран.

Для людей, заботящихся о сохранении окружающей среды, прибор Water Mill является отличным выходом из положения. Ведь вода в бутылках - это экологическая катастрофа, отмечает Эд Пилкингтон. Только в жители США каждый год потребляют около 30 млрд. литров воды в бутылках на сумму 11 млрд. долларов. При этом, по данным Института политики Земли, около 1,5 млн. баррелей нефти (этого количества достаточно, чтобы обеспечить горючим 100 тысяч автомобилей в год) используется для изготовления бутылочного пластика.

Хотя в атмосфере Земли содержится в восемь раз больше воды, чем во всех реках вместе взятых, влага распределена неравномерно. Такие районы США, как, например, засушливый юго-запад, более всего страдают от недостатка влаги. Прибор не работает при снижении уровня относительной влажности воздуха ниже 30%, что часто происходит в течение дня в Аризоне. Устройство оснащено встроенным компьютером, который увеличивает производительность ранним утром, когда уровень влажности выше всего, и снижает с середины дня, когда воздух нагревается солнцем

б) «Для любителей литературы»

отрывок из повести М.А.Булгакова «Собачье сердце»

… Когда темный от влаги паркет подсох и все зеркала покрылись банным налетом и звонки прекратились, Филипп Филиппович в сафьяновых красных туфлях стоял в передней.

У Какие строки говорят о рассматриваемых явлениях? Каких?

Отрывок из произведения И.С.Тургенева «Записки охотника»

«Через полчаса появился уездный лекарь, человек небольшого роста,

худенький и черноволосый. Он прописал мне обычное потогонное.»

У. Для чего больному понадобилось потогонное средство?

Информация: через поры выполняющего обычную работу взрослого человека обычно испаряется 0,7л пота в день. У жителей тропиков выделяется 4л в день. За всю жизнь мужчина выделяет 18 тысяч литров пота, а женщина 20 тысяч.

Отрывок из рассказа Г.В. Короленко "Соколивец"

«Тяжелая, обитая конской шкурой, дверь юрты приподнялась в наклонной стене; со двора хлынула волна пара, и к камельку подошел незнакомый пришелец. Голова и шея были

закутаны большою шалью. Вся шаль, обильно усыпана хлопьями крепкого, плотно смерзшегося инея.

У. Найдите физическую ошибку, обоснуйте ее.

в) «Для любителей биологии»

1. У слона нет ни одной потовой железы. А так и перегреться на жаре можно.

Но водоём у слона всегда под рукой, то есть под хоботом.

Набирает слон слюны изо рта хоботом и размазывает по телу.

У . Зачем слон обмазывает себя слюной?

2. В пустынях температура земной поверхности

может повышаться до 70-80°С днем и падать до 4°С ночью.

В этих условиях большинство ящериц ищет убежище, кроме зарывания в

землю, она способна менять положение тела, окраску, уменьшать

поверхность тела, выпячивать глаза.

У. Объясните поведение ящериц?

1. У зайца большие уши, но совсем не для того, чтобы слушать, а для того чтобы ими … потеть. Каждый квадратный сантиметр уха излучает до 10 калорий тепла в час. В жару заячьи уши отводят треть тепла, образующегося при обмене веществ.

в) Блиц - опрос:

При выходе из реки мы ощущаем холод. Почему?

• Почему канистру с бензином нельзя оставлять открытой?

• Когда бельё высохнет быстрее при открытой или закрытой форточке?

• Для чего вы дуете на горячий чай?

• Как вы будите жарить картофель: накрывая сковороду крышкой или нет? Если хотите получить хрустящий картофель?

• Какие щи остынут быстрее постные или жирные?

6. Оценка качества знаний.

У. Для того чтобы оценить приобретенные знания, предлагаю тест.

Тест:

Вариант 1

1. Испарение происходит…

А. при любой температуре

Б. при температуре кипения

В. при определенной для каждой жидкости

2. При увеличении температуры

жидкости скорость испарения…

А. уменьшается

Б. увеличивается

В. не изменяется

3. При наличии ветра испарение

происходит...

А. быстрее

Б. медленнее

В. не влияет на испарение

Вариант 2

1. Если нет притока энергии к жидкости

извне, испарение сопровождается…

температуры жидкости.

А. понижением

Б. повышением

2. При увеличении площади свободной

поверхности жидкости скорость испарения…

А. не изменяется

Б. увеличивается

В. Уменьшается

3. При конденсации жидкости происходит…

энергии.

А. поглощение

Б. выделение

(самопроверка результатов)

7. Подведение итогов урока:

У. Давайте вспомним нашу работу на уроке.

- Какова была цель урока?

- Как вы считаете, достигли мы цели?

8. Домашнее задание:

У. Предлагаю посмотреть видеофрагмент.

Видео гейзеры.

У. А где еще на территории России встречаются гейзеры?

Самые интересные факты На Камчатке на территории Кроноц- кого биосферного заповедника в глубоком каньоне раскинулась Долина гейзеров. Магма нагревает и пористые камни, и просочившуюся сквозь них воду. Если вода вытекает оттуда свободно, на поверхности образуется горячий источник. Долина гейзеров простирается на расстояние 3,5 км вверх по течению реки Гейзерной. Долину гейзеров обнаружили рядом с вулканом Кихпиныч в 1941 г. В долине более 20 крупных гейзеров. Некоторые из них фонтанируют каждые 10-12 мин., другие извергаются один раз за 4-5 ч. Самый большой гейзер - Великан - находится на • правом берегу реки. Его струя подни- мается на высоту 40 м, а продолжительность извержения достигает 4,5 ч. В районах вулканической деятельности в недрах Земли грунтовые воды нагреваются расплавленной магмой и образуют горячие источники. Для того чтобы вода закипела, ее температура на глубине должна превышать 100 °С - как в скороварке, где вода доводится до кипения под высоким давлением. Только в гейзере вместо крышки кастрюли - слой более холодной воды, залегающий ближе к земной поверхности. Когда «крышка» соприкасается с горячим подземным паром и закипает так, что пара становится больше, его избыток тонкой струйкой начинает вырываться наружу. Давление падает, и остальная вода, температура которой превышает 100 °С, закипает. И тогда -мгновенно! - большой объем перегретого пара увлекает за собой воду в виде кипящего фонтана, взмывающего к небу.

9. Рефлексия.

- Были ли трудности, и какие?

- Что помогло в достижении цели?

- Что нового вы приобрели на уроке?

Приложение

Групповые экспериментальные задания по теме

« Причины изменения скорости испарения жидкости».

Зависимость испарения от температуры.

Экспериментальное задание группа №1.

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд со спиртом, электрическая лампа.

Ход работы: капните на две чистые стеклянные пластины по капле спирта, одну из пластин поместите под электрической лампой.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от температуры.

………………………………………………………………………………

Зависимость испарения от рода вещества.

Экспериментальное задание группа № 2.

Оборудование: стеклянная пластинка (1-2 шт.), сосуды с жидкостями: растительным маслом, водой, спиртом, ватные палочки.

Ход работы: на чистую пластинку стекла нанесите при помощи ватных палочек мазки в следующей последовательности: масло, вода, спирт.

Наблюдая за процессом испарения данных веществ, сделайте вывод о зависимости скорости испарения от рода жидкости.

………………………………………………………………

Зависимость испарения от наличия ветра.

Экспериментальное задание группа № 3.

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд со спиртом, бумажный веер.

Ход работы: капните на две чистые стеклянные пластины по капле. Обмахивайте веером одну из пластин.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения жидкости от наличия ветра.

……………………………………………………………………………………

Зависимость испарения от площади свободной поверхности.

Экспериментальное задание группа № 4.

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд со спиртом.

Ход работы: капните на каждую стеклянную пластину по капле спирта. Вращая одну из стеклянных пластин в слегка наклоненном положении, распределите каплю спирта на максимальной площади.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от площади свободной поверхности.

………………………………………………………………………………