Конференция в 9 классе по теме:

Конференция в 9 классе по теме:
«Вода – вещество привычное и необычное»
Целью конференции является знакомство учащихся с физическими свойствами воды.
Задачи конференции:
 обобщить знания о воде как о самом распространённом веществе на Земле;
 расширить представления о свойствах воды, роли в природе и жизни человека;
 способствовать пониманию необходимости бережно относиться к водным
ресурсам;
 развивать умения самостоятельно работать с дополнительной литературой;
 продолжить воспитание нравственно-этических качеств учащихся;
 продолжить формирование ответственности, бережного отношения к родной
природе и любви к ней.
План.
1. Вступительное слово учителя.
2. Сообщения учащихся и комментарии к ним учителя.





Агрегатные состояния воды
Кипение воды
Удельная теплоёмкость веществ
Плотность воды
Защита проекта по теме: «Влияние кремневой и шунгитовой воды на рост
и развитие растений»
3. Заключительное слово учителя.
Вступительное слово учителя.
Учитель. Ребята, вы, конечно, слышали о научных конференциях, которые каждый год
проводят ученые, специализирующиеся в различных областях науки. Зачем же
проводятся эти конференции и почему ученые со всего мира приезжают на них и
выступают со своими докладами?
А дело в том, что сегодня каждая научная отрасль стала вновь ветвиста и
сложна, что человек, занимающийся отдельным ее аспектом, порою даже не
представляет себе, чем занимаются его коллеги. Конечно, существуют специальные
научные журналы, в которых все ученые могут опубликовать результаты своих
исследований, но это только отчасти способно решить проблему обмена информацией
и идеями.
Совсем другое дело- конференция. Именно здесь встречаются ученые из разных
стран, работающие в одном направлении и заочно знакомые друг с другом по
публикациям в научных изданиях. Ученые знакомятся и обмениваются опытом и
идеями. А доклады, с которыми выступают ученые из разных стран, информируют
всех о последних достижениях науки и о пока еще не решенных проблемах . таким
образом, любой участник конференции получает полную информацию об уровне
развития научной мысли в данной области и о перспективах развития данного
научного направлении.
Конечно, мы с вами пока еще не являемся учеными. Мы просто изучаем науку о
природе- физику. Но все вы уже задумываетесь о выборе своей будущей профессии и.
возможно, сегодняшняя наша конференция поможет вам определиться с выбором.
Итак, тема конференции – «Вода – вещество привычное и необычное». Цель нашего
урока – обобщить, углубить имеющиеся знания о воде, а также узнать много нового и
даже необычного об этом веществе.
Физические свойства воды.
1. Агрегатные состояния воды.
Учитель. Ребята, назовите три агрегатных состояния вещество (воды).
Докладчик № 1. Существуют три различных агрегатных состояний воды: твердое
(лед), жидкое (вода) и газообразное (например, невидимый водяной пар находится в
окружающем нас воздухе).
Различные агрегатные состояния существуют у каждого вещества. Отличаются
эти состояния друг от друга не молекулами, а тем как эти молекулы расположены и
как движутся.
Учитель. Перечислите все возможные процессы, при которых вещество переходит из
одного агрегатного состояния в другое, дайте определения.
Докладчик № 1. Всего различают шесть процессов, при которых происходят
агрегатные
превращения
вещества.
Переход
вещества
из
твердого
(кристаллического) состояния в жидкое называется плавлением, обратный процесс
называется кристаллизацией или отвердеванием. Пример плавления – таяние льда,
обратный процесс происходит при замерзании воды.
Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется
парообразованием, обратный процесс называется конденсацией. Пример
парообразования – испарение воды, конденсацию можно наблюдать при образовании
росы.
Учитель. Приведите примеры возгонки и десублимации.
Предполагаемый ответ ученика. Переход вещества из твердого состояния в
газообразное (минуя жидкое) называется сублимацией или возгонкой, обратный
процесс называется десублимацией. Примером десублимации может служить
образование на окнах зимой узоров из кристалликов льда. Эти красивые узоры
являются результатом десублимации водяного пара, находящегося в воздухе.
Учитель. Как известно, при плавлении вещество получает энергию. При
кристаллизации оно, наоборот, отдает её в окружающую среду. Получая количество
теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается.
Ребята, как вы думаете, почему зимой птицы садятся на лёд, покрывающий реки и
озера?
2. Кипение.
Ребята, давайте вспомним один из видов парообразования – кипение.
Кипение возможно лишь при совершенно определенной (при данном давлении)
температуре – температуре кипения.
Учитель. Кто может рассказать про температуру кипения воды?
Докладчик № 2. Известно, что вода кипит при 100°С. Но не следует забывать, что
это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кПа).
При увеличении давления температура кипения воды возрастает. Так, например, в
кастрюлях-скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура
кипения воды при этом достигает 120°С. В воде такой температуры процесс
«варения» происходит значительно быстрее, чем в обычном кипятке. Эти и
объясняется название «скороварка».
И наоборот, при понижении давления температура кипения воды становится
меньше 100°С. Например, в горных районах ( на высоте 3 км, где давление атмосферы
составляет 70 кПа) вода кипит при 90°С. Поэтому жителям этих районов,
использующим такой кипяток, требуется значительно больше времени для
приготовления пищи, чем жителям равнин.
Учитель. Ребята, давайте проделаем опыт (учитель показывает опыт).
Нальём в пробирку немного воды, затем плотно закроем её пробкой и нагреем воду до
кипения. Под давлением образовавшегося пара пробка выскочит и поднимется вверх.
Сначала в этом опыте энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. Затем
пар, расширяясь, совершил работу – поднял пробку.
Что получиться, если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а
пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра?
Докладчик № 3. Если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а
пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра, то
получим простейший тепловой двигатель.
В России первый паровоз был построен в 1834 году крепостными мастерамисамоучками отцом и сыном Е.А. и М.А. Черепановыми.
На протяжении более ста лет паровозы были главными транспортным средством
как у нас в стране, так и за рубежом. Выпуск паровозов в нашей стране был
прекращен лишь в 1956 году, когда они стали заменяться электровозами и
тепловозами.
3. Теплоемкость.
Учитель. Ребята, рассмотрите таблицу.
Вещество
Удельная теплоёмкость, Дж/кг·°С
Подсолнечное масло
2094
Лёд
2100
Ацетон
2187
Этиловый спирт
2850
Вода
4200
Учитель. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/кг·°С. Что это означает?
Ответ ученика. Чтобы увеличить на 1°С температуру воды массой 1 кг, требуется
количество теплоты, равное 4200 Дж.
Учитель. Меняется ли в различных агрегатных состояниях удельная теплоемкость
вещества?
Ответ ученика.
Удельная теплоемкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях
(твердом, жидком и газообразном) различна. Например, удельная теплоемкость воды
4200 Дж/кг·°С, а удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·°С.
Учитель. Какое вещество имеет наибольшую теплоемкость?
Вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Поэтому вода в морях и океанах,
нагреваясь летом, поглощает из воздуха большое количество теплоты. Благодаря
этому в тех местах, которые расположены близко от больших водоемов, лето не
бывает таким жарким, как в местах, удаленных от воды.
Опыт 1 «Несгораемый платок»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спирт, носовой платок, спички
Проведение: Зажать в лапке штатива носовой платок (предварительно
смоченный водой и отжатый), облить его спиртом и поджечь. Несмотря на пламя,
охватывающее платок, он не сгорит. Почему?
Объяснение: Выделившаяся при горении спирта теплота полностью пошла на
испарение воды, поэтому она не может зажечь ткань.
Опыт 2 «Вода кипит в бумажной кастрюле»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, бумажная кастрюля на нитках, спиртовка,
спички.
Проведение: Подвесим бумажную кастрюлю на штативе.
Можно ли вскипятить воду в этой кастрюле?
Объяснение: Вся теплота, выделяющаяся при горении, идет на нагревание воды.
Кроме того, температура бумажной кастрюли не достигает температуры
воспламенения.
Задача.
Оцените, на какой этаж можно было бы подняться легковой автомобиль массой 933
кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает 1 литр
воды, остывая от 100°С до комнатной температуры (20°С)? Высоту одного этажа
примите равной 3 м.
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С.
4. Плотность воды.
Учитель. Ребята, используя таблицу плотностей, сравните плотности веществ в
различных агрегатных состояниях. Сделайте вывод.
Вещество
Плотность жидкостей Плотность твердых тел
Вода (лед)
1000 кг/м3
917 кг/м3
Алюминий
2380 кг/м3
2600 кг/м3
Золото
17000 кг/м3
19500 кг/м3
Железо
6900 кг/м3
7874 кг/м3
Парафин
870 кг/м3
960 кг/м3
Предполагаемый ответ ученика. Лёд имеет гораздо меньшую плотность и плавает в
воде. Это является аномалией. Большинство других веществ, например, металлы или
парафин, имеют в твёрдом виде большую плотность, чем в расплавленном, и тонут в
своём расплаве.
Учитель. Когда вода имеет максимальную плотность? Какое это имеет значение в
природе?
Докладчик № 4. Вода же имеет максимальную плотность при +4 °С. Это имеет
огромное значение для существовании жизни на Земле. В водоёмах перед
наступлением зимы постепенно охлаждающаяся вода, делаясь плотнее, опускается
вниз до тех пор, пока температура всего водоёма не достигнет +4 °С. При дальнейшем
охлаждении более холодная вода остаётся сверху, а теплопроводность воды, как мы
знаем, очень низкая. В результате создаётся необычное положение: тонкий слой
холодной воды становится «одеялом» для всех обитателей подводного мира,
предохраняя их от сильного мороза. (Разумеется, низкая теплопроводность льда, и тем
более снега, также защищает от низких температур воздуха.) При +4 °С они чувствуют
себя очень неплохо. Рыбы продолжают вести активный образ жизни – вспомним
прелести зимней рыбалки. Попробуем вообразить, как выглядел бы мир, если бы вода
обладала нормальными свойствами, а лёд был бы, как и полагается любому
нормальному веществу, плотнее своей жидкой фазы (воды): зимой намерзающий
сверху более плотный лёд тонул бы в воде, непрерывно опускаясь на дно. Летом лёд,
закрытый толстым слоем холодной воды, не смог бы за лето растаять. Постепенно все
озера, пруды, реки промёрзли бы целиком, превратившись в гигантские ледяные
заторы. Потом промёрзли бы все моря и океаны. Весь мир превратился бы в ледяную
пустыню, кое-где покрытую талой водой.
Итак, плотность воды достигает максимального значения при 4°С и больше плотности
льда. Поэтому лёд плавает на поверхности воды.
Из истории
Докладчик № 5. Петр I. Первый закон об охране вод был написан Петром I.
8 февраля 1724 года Указом правительствующего сената по распоряжению
Петра I была основана Академия наук.
7 июня 1999г. Указом президента РФ был установлен День Российской науки за
выдающуюся роль отечественной науки в развитии государства и общества и в
ознаменовании 275-летия со дня основания Академии наук с датой
празднования 8 февраля.
5. Защита проекта
Докладчик № 6. Демонстрация презентации и защита проекта по теме «Влияние
кремневой и шунгитовой воды на рост и развитие растений»
Заключительное слово учителя.