Удельная теплота парообразования и конденсации

Удельная теплота парообразования и конденсации.
Деловая игра. 8 класс
Бражникова Т.А.,
учитель физики
Косихинского района
Налобихинской средней общеобразовательной школы
Обучение строю таким образом, чтобы ставились задачи, вызывающие
учебные затруднения у учащихся; так как школьники в состоянии решить их
опираясь на репродуктивные задания. Для решения необходимо
коллективное обсуждение, размышление, выдвижение гипотез и их проверка,
обращение к дополнительной литературе, наблюдение, исследование,
консультации.
Знания не даю в готовом виде. Ученик должен их добывать, выполнив
задания, требующее интенсивной умственной деятельности. Организую
учебные занятия, которые предполагают проблемных ситуаций и активную
самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате
чего и происходит творческое овладение знаниями, умениями, навыками и
развитие мыслительных способностей.
Составление плана прочитанного является сложным видом
самостоятельной работы с учебником, требующим от учащихся не только
знаний материала, но и умение выделять основные мысли, улавливать
логическую последовательность в изложении, находить четкие ясные
формулировки для заголовков и каждой части учебного материала.
Устным видом самостоятельных работ, развивающих не только память,
но и логическое мышление учащихся является выполнение заданий на
сравнение изучаемых явлений. Большое значение в практической работе
имеет умение пользоваться таблицами, помещенными в учебнике.
Углубленная работа ученика над темой часто приводит к тому, что он
изучает большое количество дополнительной литературы.
Домашние проблемные задания открывают более широкие
возможности развития одаренных и интересующихся физикой учеников. Это
и экспериментально -исследовательские задания с теоретическим
обоснованием или предсказанием результата, и конструкторские задания с
целью достижения наилучшего усвоения учащимися нового или закрепление
пройденного материала.
На уроке организую работу учащихся в группах для подготовки
материалов к уроку, тему которого они изучают самостоятельно.
Содержание этой темы должно быть несложным и в основном
базирующимся на имеющиеся знания учащихся. При изучении данной темы
явления испарения, конденсации, шипения знакомы школьникам, а
объяснить их они могут с помощью знаний о МКТ, которые получены ими
ранее.
Цель: Изучить понятие удельной теплоты парообразования, формулу расчета количества теплоты
при парообразовании, практическое применение.
Умение работать с учебником, таблицами, дополнительной литературой.
Организовать себя для решения поставленной цели; умение работать в группе,
сотрудничать. Формирование умения сравнивать, анализировать.
Оборудование: кодоскоп, кодопленка, штатив, спиртовка, колба с водой, газоотводная трубка,
стеклянная пластина, видеомагнитофон, кадры из кинофильма «Паровая турбина»; на столе
таблички: «техник», «экспериментатор», «теоретик», «инженер», «математик».
Ход урока:
Учитель: Представим себе, что мы находимся в исследовательском бюро, где для начала работы
нам необходим допуск. Для этого нужно пройти тестирование.
Учащиеся работают в группах (5 групп)
Критерии оценок нет ошибок - «5»
1-2 ошибки - «4»
3 ошибки
- «3»
более 3 ошибок – «2»
Время – 5 минут
Взаимопроверка в группах по образцу.
1 группа. Тест дополнения. Группа «Теоретик».
1. Q=...
m(t2-t1)
2.Q=λ· …
А) m
б) с в) t
г) нет правильного ответа
3. Явления превращения пара в жидкость называется…
4. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется…
а) кристаллизацией
б) конденсацией
в) испарение
5. Количество теплоты измеряется в…
6. Удельная теплоемкость измеряется в…
а) Дж
б) Дж
в) Дж
г) кг
0
кг
кг С
7. Удельная теплота плавления обозначается
а) c
б) λ в) q
г) Ĺ
2 группа «техник». Тест напоминания
1. обозначение удельной теплоемкости
2. обозначение удельной теплоты сгорания
а)λ
б)ć
в)q
г)Ĺ
3. Единицы измерения удельной теплоемкости
4. В чем измеряется удельная теплота плавления? А) Дж б) кг в) Дж
кг0С
5. Формула для расчета количества теплоты при плавлении
6. Формула для расчета количества теплоты при нагревании
А)Q=Lm
б)Q=ćm(t2-t1)
в)Q=qm
г)Q=λm
7. Какая физическая величина измеряется в Дж
А)Q
б)m в)F
3 группа «инженер». Альтернативный тест «да» «нет»
г) Дж
кг
1. Q=ćm(t2-t1)
2. [c] измеряется в Дж
кг
2. Q=λ
m
4. Q измеряется в Дж
кг0С
5. Переход из жидкого состояния в твердое называется плавлением.
6. Удельная теплота плавления измеряется в Дж
кг
7. Q=q·m
4 группа «математик». Тест ранжирования
1. Какие формулы нужно применить, если тело нагрели и расплавили.
2. Расплавили и охладили
3. нагрели и сожгли
4. кристаллизовали и охладили
а) Q=ćm(t2-t1)
б)Q=λm
в)Q=q
г)Q=Lm
5. Единицы измерения количества теплоты по мере увеличения.
6. Единицы измерения массы по мере увеличения
А) Дж
б) кг
в) тонна
г) кДж
г) г
5 группа «экспериментатор». Комбинированный тест
1. Q измеряется в кг
а) да
б) нет
2. Формула для расчета Q при нагревании.
3. Формула для расчета Q при плавлении
а) Q=ćm(t2-t1)
б)Q=qm
в)Q=λm
4. Где ошибка?
А) Q=ćm(t2-t1)
б)m=Q
в)ć=Q
С(t2-t1)
(t2-t1)
5. Явление превращения пара в жидкость называется…
6.Переход вещества из жидкого состояния в твердое…
а) плавление
б) кристаллизация в) испарение
7.Единицы измерения С
а) Дж
б) Дж
в) Дж
г) кг
кг
кг·с
Проверка: по образцу взаимопроверка
В1
В2
В3
1б
1б
1да
2а
2в
2нет
3б
3в
3нет
4а
4г
4нет
5а
5г
5нет
6в
6б
6да
7б
7а
7да
В4
1аб
2ба
3ав
4бе
5ег
6бв
В5
1б
2а
3в
4в
5г
6б
7в
Основные ошибки:
1. Незнание формул 2. незнание единиц измерения 3. незнание физических величин 4. неумение применять формулы в различных ситуациях -
г) конденсация
5. незнание определений физических процессов –
Учитель: Допуск к работе все прошли. Обратимся к доске:
1. Объяснения испарения и конденсации с молекулярной точки зрения.
2. Расчет количества теплоты необходимого для парообразования (конденсации).
3. Анализ задач на расчет количества теплоты.
4. Применение на практике.
Эти вопросы мы должны рассмотреть. А также отработать умения работы с учебником и
таблицей – это и будет целью нашего урока.
Учитель дает задания группам. Время для подготовки: 12 минут
1 группа «Теоретик»
Карточка: Объяснить процессы испарения и конденсации с молекулярной точки зрения.
Составить план ответа используя:
1) § 18 (стр. 40)
2) § 19
3) § 20 (абзац 1,2)
2 группа «Экспериментатор»
Показать на опыте
1) кипение
2) конденсацию
Инструкция:
А) изучить опыт по конденсации пара § 20.
Б) собрать установку по рисунку 25
В) демонстрация опыта
Вопрос: Сравнить: в чем сходство и отличие кипения и испарения?
Группа «Техник»
Рассказать где на практике используют конденсацию.
А) используя дополнительную литературу (М.Н.Алексеева «Физика – юным»)
Б) используя § 20.
В) Ц.Б. Кау «Биофизика на уроках физики». Роль испарения для животных организмов и в жизни
растений.
Группа «Инженер»
Карточка-инструкция
1. Разъяснить, как можно рассчитать количество теплоты необходимое для парообразования и
конденсации используя § 20.
2. Выразить все величины, входящие в формулу.
3. Дать определение удельной теплоемкости.
4. Найти по таблице № 6 (с.44) удельную теплоту парообразования спирта. Что это означает.
Группа «Математик»
Карточка-инструкция
Проанализировать решение задачи § 20 стр.45 (пример) изучив формулу расчета количества
теплоты для превращения в пар жидкости и ознакомиться с таблицей «Удельная теплота
парообразования» с.44 по плану:
А) Изучить условие задачи
Б) Объяснить, откуда взяты C-? L-?
В) Как находится общее количество теплоты Q1=ćm(t2-t1)
Г) Почему применяют формулы?
Q2=Lm
Отчет групп.
1. Группа «Теоретик» объясняет испарение, кипение, конденсацию с молекулярной точки
зрения по плану.
Вопросы задают учащиеся из других групп.
- Почему летним вечером, когда становится холодно выпадает роса?
- Чем объяснить образование облаков?
- На что расходуется энергия подводящая к жидкости при кипении?
Учитель оценивает работу группы
2. Группа «Экспериментатор» показывает на опыте кипение и конденсацию по рисунку 25
учебника.
Учитель: Вашей группе было дано задание-эксперимент на дом. Отчитайтесь о выполнении.
Задание: Если капнуть воды на горячий утюг, то, казалось бы, капля должна быстро
испариться, но этого не наблюдается. Образовавшийся маленький шарик, шипя и подпрыгивая,
медленно превращается в пар. Как объяснить это явление? Проверьте на опыте.
Ученик: Под каплей образуется упругий слой пара. Он является плохим проводником тепла
поэтому капля испаряется медленно.
Ученик предоставляет отчет о проделанном эксперименте.
Вопрос учащимся: Если в комнату с мороза занести пустую бутылку что можно наблюдать?
Почему?
Группа «Инженер». Разъясняет как можно рассчитать Q при парообразовании
Q=Lm
m=Q
L=Q
[L]=Дж
L
m
кг
Удельную теплоту парообразования можно найти в таблице № 6 с.44
Удельная теплота парообразования спирта = 0,9· 106 Дж.
Кг
Это значит чтобы испарить спирт m= 1 кг при температуре кипения и нормальном А.Д.
потребуется 0,9 · 106 Дж энергии
Учитель: 1. У каких веществ mах и min удельная теплота парообразования?
2.Что легче испарить 1 кг воды или 1 кг спирта?
Учитель: На какое вещество нужно затратить больше энергии, чтобы испарить 1 его кг и
меньше энергии, чтобы испарить 1 его кг.
Группа «Математик» (по кадоскопу на кодопленке) анализирует решение задачи и объясняет и
отвечает на вопросы, которые заданы в карточке-инструкции.
Группа «Техник». Рассказывает где на практике используется конденсация. (дополнительная
литература «Физика – юным», «Биофизика на уроках физики», текст учебника)
Просмотр кинофрагмента «Паровая турбина»
Отчет о домашнем эксперименте:
Учащиеся демонстрируют
Изготовление модели паровой турбины
Ученик:
1. Возьмите банку с консервами, проделайте сверху круглое отверстие, диаметром 3-4 см и
выньте через него содержимое банки.
2. Подберите к отверстию пробку и проделайте в ней отверстие для трубки
3. Приготовьте изогнутую стеклянную трубку и, пропустив ее через пробку, вставьте в банку.
4. Приготовьте колесо турбины из пробки и жестяных пластинок.
5. Насадите колесо на деревянную палочку – ось турбины и укрепите ее между двумя
жестяными полосками.
6. Укрепите части турбины на дощечке.
7. Налейте в банку воду до половины, заткните пробкой, направьте на колесо турбины и под
банку поместите зажженную спиртовку.
Учащиеся демонстрируют.
Учитель подводит итог урока. Оценивание.
Домашнее задание: § 20
Экспериментальные задания гр.1,2 : Приготовьте в ведре охлажденную смесь из 3х частей снега и
1 ч поваренной соли. Возьмите пузырек, наполните его водой, закройте крышкой и опустите в
приготовленную смесь. Через 10-15 минут пузырек разрушается. Почему?
Группы 3-5. Добыть из пара небольшое количество дистиллированной воды, собрать ее (путем
конденсации)
Индивидуальное задание (отдельным учащимся): В пробирку налейте подкрашенной воды и
доведите ее до кипения на спиртовке. Когда вода закипит, в пробирку вставьте пробку, через
которую пропущена стеклянная трубка с грушей на конце. Сожмите грушу. При этом кипение
прекращается. Опустите грушу – кипение продолжается. Повторите опыт несколько раз и
объясните, почему это происходит.