Конспект урока «Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара

Урок: Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара

На этом уроке мы рассмотрим вопрос, связанный с испарением, а также с поглощением энергии при испарении жидкости и с выделением энергии при конденсации пара.

На предыдущих уроках мы рассматривали различные процессы и, в частности, говорили о плавлении, о нагревании тел, об отвердевании или кристаллизации тел.

Сегодня мы рассмотрим процессы, при которых образуется пар (разновидность газа) или газ.

Давайте вспомним схему, по которой происходят различные процессы превращения агрегатных состояний (Рис. 1).

Рис. 1.

Парообразование может происходить двумя способами: кипение и испарение . Как правило, указывают первый способ – кипение.

На сегодняшнем уроке мы подробно рассмотрим второй способ парообразования: испарение.

Определение

Испарение – это превращение или переход жидкости в газ (пар) со свободной поверхности жидкости. То есть тогда, когда поверхность жидкости открыта и с поверхности начинается переход вещества из жидкого состояния в газообразное.

Вспомним, для начала, схему, на которой представлена картина превращений одного состояния вещества в другое состояние.

Таблица, в которой описаны названия процессов переходов между агрегатными состояниями вещества, выглядит следующим образом:

Процесс испарения происходит не мгновенно, поэтому мы говорим, что испарение – процесс непрерывный и, соответственно, испарение жидкости происходит в течение некоторого времени.

Как происходит испарение?

Рассмотрим поверхность жидкости. Мы знаем, что жидкость состоит из атомов и молекул, которые находятся в непрерывном движении. Соответственно, может найтись такая частица данного вещества, у которой скорость (а, соответственно, и энергия) будет достаточно велика для того, чтобы преодолеть притяжение своих соседей и покинуть жидкость, то есть перейти в газообразное состояние. Поэтому говорят, что испарение происходит со свободной поверхности.

Рассмотрим факторы, которые влияют на испарение (в частности, его скорость).

1. Строение вещества

В первую очередь испарение связано со строением самого вещества. Можно привести следующий пример: возьмём две бумажные салфетки, смочим одну салфетку водой, а другую – эфиром. Можно заметить, что та салфетка, которая смочена эфиром, высохнет гораздо быстрее. Это объясняется тем, что сила взаимодействия между молекулами эфира гораздо меньше, чем сила взаимодействия между молекулами воды. И поэтому испарение происходит у эфира быстрее.

2. Площадь поверхности

Площадь свободной поверхности жидкости играет очень важную роль: если площадь поверхности достаточно большая, то количество частиц, покидающих жидкость, будет, конечно же, больше, и в этом случае испарение будет происходить быстрее. Можно привести такой пример: если в блюдце налить воду и такое же количество воды налить в стакан, то из блюдца испарение будет происходить гораздо быстрее (Рис. 2). Другой пример: все знают, что бельё, перед тем как его повесить сушиться, встряхивают и расправляют. В этом случае площадь белья увеличивается, соответственно, площадь испарения также увеличивается, и сам процесс испарения происходит быстрее.

Рис. 2. Блюдце и стакан с водой () ()

3. Температура

Ещё одно явление, которое влияет на испарение, – это изменение температуры. Чем температура выше, тем быстрее происходит испарение. То есть, нагревая тело, мы можем увеличивать скорость процесса испарения, ускорять его, или, наоборот, если мы будем понижать температуру, то процесс испарения будет замедляться. Объясняется это тем, что с увеличением температуры возрастает скорость движения частиц. А раз скорость движения возрастает, то большее количество частиц может покинуть жидкость и перейти в газообразное состояние.

Поскольку движение частиц происходит непрерывно, то процесс испарения также непрерывен. Поскольку при любой температуре движение частиц не прекращается, то и испарение может происходить практически при любой температуре. Поэтому испарение происходит даже при низкой температуре. Например, лужи на улице высыхают не только летом, когда жарко, но и осенью, когда холодно (Рис. 3). Отличается лишь скорость высыхания луж.

Рис. 3. ()

Возникает вопрос: что можно сказать об энергии жидкости при испарении? Так как жидкость покидают наиболее быстрые частицы, то они обладают большей кинетической энергией. Следовательно, в целом энергия испаряющейся жидкости уменьшается. Пояснить это можно на следующем примере: возьмём несколько человек, построим их в ряд и измерим их средний рост. Затем из этого строя уберём самых высоких и снова измерим средний рост. В результате, вполне логично, получится меньшее значение. То же самое происходит и с энергией. Каждый раз частицы с наибольшей энергией уходят из жидкости, и внутренняя энергия жидкости уменьшается.

Однако в жизни это охлаждение мы замечаем крайне редко. С чем же это связано? Это происходит из-за того, что жидкость сообщается с окружающими телами, в первую очередь, конечно, с воздухом, и поэтому, охлаждаясь, одновременно получает энергию из окружающих тел, то есть из воздуха. В результате этого «теплообмена» температура поддерживается на одном уровне. А испарение происходит с приблизительно одинаковой интенсивностью.

4. Ветер

Следующий фактор, который влияет на испарение, – это наличие ветра. Представьте себе, что над поверхностью жидкости образуется газ. Процесс испарения, как мы выяснили, продолжается непрерывно. Но точно так же будет происходить процесс возвращения молекул обратно в жидкость. Если же дует ветер, то он уносит молекулы, которые перешли из жидкости в газ, и не даёт им вернуться обратно в жидкость. В этом случае процесс испарения ускоряется, то есть скорость испарения возрастает.

Очень важно заметить и то, что в быту часто встречается так называемое испарение в закрытых сосудах. К примеру, если взять кастрюлю, в которой находится вода, то на поверхности крышки с внутренней стороны образуются капельки воды. То есть, поскольку внутри кастрюли ветра нет, то процесс испарения и возвращения молекул обратно в жидкость в данном случае выравнивается. Вот такое состояние называют динамическим равновесием .

Определение

Динамическое равновесие – это состояние системы «пар – жидкость», при которой количество молекул, вышедших из жидкости (перешедших в пар), равно количеству молекул, которое вернулось из пара обратно в жидкость.

Если же преобладает испарение над возвращением частиц обратно в жидкость, то такой пар, который находится над жидкостью, называется ненасыщенным .

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным .

При динамическом равновесии общая масса системы «пар – жидкость» не меняется: количество молекул, которые «вылетели» с поверхности жидкости, равно количеству молекул, которые «вернулись». Поэтому в целом масса всей системы «пар – жидкость» не изменяется.

Кроме испарения существует и обратный ему процесс, который называется конденсацией (от латинского – «сгущаю»).

То есть, конденсация – это процесс перехода пара (газа) в жидкость. Этот процесс происходит всегда с выделением количества теплоты (так как внутренняя энергия вещества уменьшается). То есть температура окружающих тел будет повышаться (жидкость передаёт избыточную энергию окружающим телам).

Конденсация происходит так же непрерывно, как и испарение. Точнее, можно сказать, что эти два процесса происходят одновременно, непрерывно.

Подтверждением этого, например, является образование облаков, ведь облака – это сконденсированная жидкость. Выпадение росы или, например, дождь, который идёт, – это всё процессы, которые связаны с конденсацией.

Отметим, что существует испарение не только с поверхности жидкостей, но и твёрдых тел. Для этого существует наглядный пример: если зимой мокрое бельё повесить на улице, то оно замёрзнет, то есть покроется коркой льда. Но, через некоторое время выяснится, что бельё сухое, то есть вода, даже в твёрдом состоянии, куда-то исчезла. Это и есть процесс испарения твёрдого тела, в данном случае льда. Встречаются испарения и других веществ, например, нафталина. Запах нафталина, который мы чувствуем, говорит о том, что нафталин также способен к испарению.

На следующем уроке мы рассмотрим вопросы, связанные с другим процессом перехода из жидкого состояния в газообразное – парообразованием.

Кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Процесс испарения может происходить не только с поверхности жидкости, но и внутри жидкости. Пузырьки пара внутри жидкости расширяются и всплывают на поверхность, если давление насыщенного пара равно внешнему давлению или превышает его. Этот процесс называется кипением.

При температуре 100 °С давление насыщенного водяного пара равно нормальному атмосферному давлению, поэтому при нормальном давлении кипение воды происходит при 100 °С. При температуре 80 °С давление насыщенного пара примерно в два раза меньше нормального атмосферного давления. Поэтому вода кипит при 80 °С, если давление над ней уменьшить до 0,5 нормального атмосферного давления (рис. 96).

При понижении внешнего давления температура кипения жидкости понижается, при повышении давления температура кипения повышается.

Тема урока: Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара.

Цели урока:

1. Сформировать представление о физических явлениях «испарение» и «конденсация».
2. Развивать когнитивную сферу учащихся; пройти весь путь научного познания природы, развивая при этом навыки самостоятельного учебного труда.
3. Прививать культуру умственного труда, воспитывать чувство уверенности в своих возможностях через успешность обучения и личностные достижения.

Методы ведения урока: по характеру познавательной деятельности - проблемно-поисковый, по степени взаимодействия учителя с учащимися - эвристическая беседа.

Формы организации познавательной деятельности : индивидуальная, групповая, фронтальная.

Оборудование: Библиотека наглядных пособий «Физика 7-11»; приборы для организации лабораторных опытов.

Ход урока

I. Организация класса

II. Ориентировочно-мотивационный этап урока

Ребята, я прочитаю вам знакомые слова А.С.Пушкина, ставшие эпиграфом к телепередаче «Очевидное - невероятное»:

О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвященья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.

Как вы понимаете сказанные поэтом слова?

В этих стихах поэт выразил ряд мировоззренческих выводов к которым впоследствии пришла наука, т.е. фактически он показал метод научного познания.

Мы с вами попытаемся на уроке пройти весь путь научного процесса познания

Факты---- модель----следствие----эксперимент

Давайте проделаем простые эксперименты. Дохните себе на руку. Что вы ощущаете? (Ощущение тепла.)

А теперь дуньте на ладонь. Что теперь ощущаете? (Ощущение холода.)

Попытайтесь объяснить эти факты . (Ребята выдвигают гипотезы.)

Чтобы подтвердить выдвигаемые гипотезы для этого следует изучить некоторые природные явления.

Демонстрация слайдов с круговоротом воды в природе. Какие явления природы здесь наблюдаются?

А теперь запишем тему урока «Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара».

1. Явления « испарение» и « конденсация».
2. Факторы, влияющие на скорость испарения жидкости.
3. Объяснение разнообразных природных явлений.

Повторение ранее изученного материала.

Индивидуальное задание. Ученик решает задачу, затем, используя компьютерную модель проверяет правильность своего решения.

Задача. В сосуд с водой, масса которой 100 г и температура 100С опускают медный цилиндр. Затем его переносят в другой сосуд с водой такой же массы и температурой 20С. Установившаяся температура в сосуде 40С. Какова масса медного цилиндра? (Теплоту, идущую на нагревание окружающих тел, не учитывать).

Фронтальная беседа

1. В каких агрегатных состояниях могут находиться вещества?
2. Каковы основные положения молекулярно-кинетической теории?
3. Изменяются ли молекулы при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое?
4. Сравните скорости движения молекул в твердом, жидком и газообразном состояниях вещества.
5. Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения? Как называется эта энергия?
6. Какой еще вид механической энергии вы знаете?
7. Что собой представляет внутренняя энергия?

III. Поисково-исследовательский этап урока.

Нарисуйте в тетради сосуд. Предположите, что внутри находится жидкость. Изобразите молекулы жидкости, а стрелочками покажите направление скорости движения каждой молекулы. Выделите две молекулы у поверхности жидкости, скорости которых направлены наружу. У какой из них больше вероятность покинуть жидкость?

Вывод: жидкость могут покинуть молекулы поверхностного слоя, у которых кинетическая энергия больше чем их потенциальная энергия взаимодействия с соседними молекулами воды.

Что при этом образуется над жидкостью? (Пар.)

После этого ребята сами дают определение явления испарения.

На столе стоит стакан с водой. Что происходит с жидкостью в процессе ее испарения?

Да, ее количество уменьшается. А если закрыть ее плотной бумагой? Ее количество не будет изменяться.

Вывод: Наряду с испарением происходит обратный процесс- конденсация.

Ребята сами дают определение процесса конденсации. После этого дополняют свой рисунок, изображая молекулы, возвращающиеся в жидкость.

Мы построили модель явлений. (Второй этап процесса познания).

Ребята, как вы думаете, внутренняя энергия жидкости в процессе ее испарения не изменяется? Если изменяется, то как?

Верно, она уменьшается.

Как это связано с температурой жидкости?

В процессе испарения жидкости ее температура понижается. Это следствие нашей модели.

Давайте убедимся в этом на опыте. Смажьте руку спиртом. Что вы ощущаете? (Испаряется спирт, его внутренняя энергия уменьшается, температура при этом понижается.)

Эксперимент подтвердил следствие , вытекающее из созданной нами модели, тем самым убедив нас в ее верности.

А теперь выясним, от чего зависит скорость испарения жидкости.

Работа в группах.

1-я группа получает экспериментальное задание.

Выяснить, как зависит скорость испарения жидкости от рода вещества?

Капните на предметное стеклышко по одной капле воды и спирт. Проследите, какая из капель испарится быстрее. Объясните полученный результат.

2-группа должна выявить зависимость скорости испарения жидкости от температуры и скорости ветра. (Задание экспериментальное).

а) Капнув на две чистые стеклянные пластинки по капле спирта, поместите одну из них над включенной электрической лампой. Заметьте, когда испарятся эти капли. Сделайте вывод из этого опыта о зависимости скорости испарения жидкости от температуры и объясните его с помощью молекулярно-кинетической теории.

б) На две чистые пластинки стекла капните по капле спирта. Над одной из пластинок помашите листком бумаги. Сделайте вывод из опыта и объясните его.

3-группа. Выявить зависимость скорости испарения жидкости от площади ее поверхности.

А.С.Пушкин « Евгений Онегин».

Смеркалось; на столе, блистая,
Шипел вечерний самовар,
Китайский чайник нагревая;
Под ним клубился легкий пар.

Но чай несут: девицы чинно
Едва за блюдечки взялись…

Почему девицы намеривались пить горячий чай из блюдечек, а не из чашек?

После выполнения и проверки заданий учащиеся делают вывод о том, что скорость испарения жидкости зависит от ее температуры, площади поверхности, рода вещества и скорости ветра.

Изучая процессы «испарение» и «конденсация» мы прошли весь путь научного процесса познания:

Факты---модель----следствие---эксперимент

А теперь возвратимся к нашей проблеме. Кто может объяснить, почему ощущаем тепло если дышим на ладонь и ощущаем холод когда дуем на нее?

Ребята объясняют причины

IV. Практический этап

1. Вновь А.С.Пушкин.

Татьяна пред окном стояла,
На стекла «хладные дыша»,
Задумавшись, моя душа,
Прелестным пальчиком писала
На отуманенном стекле
Заветный вензель О да Е.

Какое физическое явление происходило, когда Татьяна дышала на «стекла хладные»? Почему стекло стало «отуманенным»?

2. Тест.

Начальный уровень.

1. Из холодильника достали стеклянную бутылку с молоком и поставили на стол. Выберите правильное утверждение.

А. Бутылка «запотела» -на ней произошла конденсация водяного пара.
Б. При «запотевании» бутылка еще больше охладилась.
В. При конденсации водяного пара поглощается тепло.

2.Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.

А.Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара.
Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды.
В. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.

3. При кипении чайника окно на кухне « запотели». Выберите правильное утверждение.

А. «Запотевание» окон - это пример испарения воды.
Б. При кипении температура воды увеличивается.
В. «Запотевание» окон - это пример конденсации воды.

4. Мама вывесила на балкон мокрое белье. Выберите правильное утверждение.

А. Белье высыхает вследствие конденсации водяного пара.
Б. При испарении влаги из белья его температура повышается.
В. Если подует ветерок, белье высохнет быстрее.

Средний уровень.

1. Как влияет испарение на температуру жидкости? Приведите примеры
2. Почему холодное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать?
3. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?
4. Когда и почему запотевают очки?

Высокий уровень.

1. Почему в холодных помещениях часто бывает сыро?
2. Как известно, после дождя цветы начинают пахнуть сильнее. Объясните это явление.
3. Почему в капроновой и нейлоновой одежде трудно переносить жару?
4. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова, взятого при температуре 32С?

V. Рефлексивно-оценочный этап

1 Выставление оценок.
2. Давайте попытаемся ответить на вопрос «Что дал каждому из нас этот урок?».
3. Задание на дом: §16,17. Придумать «научно-художественный» рассказ о каком- либо событии из своей жизни, в котором нужно использовать такие термины: парообразование, облака, роса, испарение, конденсация.

Лучшие рассказы будут зачитаны на уроке, включены в сценарий физического вечера и др.

Физика 8 класс

Тема урока: «Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации»

Цели урока: знакомство учащихся с особенностями физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; рассмотреть энергетические изменения в процессах парообразования и конденсации.

Формируемые УУД:

предметные: научиться объяснять физические явления испарения и конденсации; определять понятия насыщенный пар, ненасыщенный пар; применять знания о процессах испарения и конденсации для объяснения явлений окружающего мира;

метапредметные: выражать с достаточной прямотой и точностью свои мысли; рационально планировать свою работу; добывать недостающую информацию с помощью материалов учебника; создавать, применять и преобразовывать модели и схемы для решения учебных и познавательных зада; выделять и классифицировать существенные характеристики объекта.

личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики.

Способы организации деятельности учащихся: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Форма урока: урок - виртуальная экскурсия.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация к уроку.

Приборы и материалы: стакан с холодной и горячей водой, пипетка, листы бумаги, спирт, вата, термометр.

Демонстрации : охлаждение жидкости при испарении; зависимость скорости испарения от площади свободной поверхности, температуры, движения воздуха, рода вещества.

Ход урока

Инициация. ( 2 минуты). Слайд 1

Метод «Релаксация» Учитель . Здравствуйте. Мне бы хотелось, чтобы каждый из вас настроился на рабочий лад. Просто расслабьтесь и скажите себе: «Я нахожусь на уроке физики, а обо всем остальном не буду думать сейчас. Я подумаю об этом потом». Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе.

Начать урок мне хотелось бы словами А. Эйнштейна: «День, в который вы ничего не узнали, - это потерянный день. Нам так много надо узнать - у нас так мало на это времени. Самое прекрасное, что мы можем испытать, - это ощущение тайны. Она есть источник всякого подлинного искусства и всей науки».

Вхождение в тему. (3 минуты). Слайд 1

Учитель . Эпиграфом к нашему уроку мне хотелось бы взять слова Мигеля де Унамуно «В низовьях испаряется вода,

Чтоб возвратиться облаком к истокам…»

Учитель . Вы, конечно, сможете назвать тему нашего урока. Заслушиваются ответы учеников . И так, тема урока « Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации ».

Слайд 2

Учитель . Мы проведем с вами необычный урок. Ребята, предлагаю отправиться на экскурсию! С егодня м ы совершим поход, непривычный для вас. Почему непривычный? Да потому, что он будет виртуальным. И так, включаем воображение: оделись, обулись, взяли рюкзак и вперед!

Изучение нового материала. (32 минуты)

Учитель: И вот мы оказались около реки. Слайд 3

Опишите явление природы, которые вы сейчас видите.

Выслушиваются рассказы учащихся

Слайд 4

Учитель. Я бы описала увиденные явления следующим образом:

Вода появляется из ручейка,

Ручьи по пути собирает река.

Река полноводно течет на просторе,

Пока, наконец, не вливается в море.

Моря пополняют запас океана,

Над ним формируются клубы тумана.

Они поднимаются выше пока

Не превращаются в облака.

А облака, проплывая над нами,

Дождем проливаются, сыплют снегами.

Весной соберется вода в ручейки,

Они потекут до ближайшей реки.

Как весь этот процесс называют? Верно, круговорот воды в природе.

Слайд 5

Итак, на основе знаний о строении вещества рассмотрим модели явлений испарение и конденсация, с помощью которых и объясним наблюдаемые нами явления на экскурсии. Очень часто, наблюдая за привычными для нас явлениями, мы открываем для себя что-то новое. Сегодня мы обсудим вопросы «Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации». Но вначале попытаемся понять: какой же процесс называется испарением?

Слайд 6

Учитель . Ребята, ответьте на ряд моих вопросов:

Каким молекулам легче всего покинуть жидкость? (Которые находятся на поверхности ).

У какой из них больше вероятность покинуть жидкость? (У которой скорость движения больше, т.е. больше кинетическая энергия ).

Почему молекуле движущейся с меньшей скоростью это сделать труднее?

Итак, можно сделать вывод: жидкость могут покинуть молекулы, находящиеся у поверхности, кинетическая энергия которых больше потенциальной энергии их взаимодействия с соседними молекулами.

Что же образуется над жидкостью в результате ее испарения? (Пар )

Следовательно, что такое испарение? (Парообразование )

Происходящее с чего? (С поверхности жидкости )

Испарение - это переход вещества из жидкого состояния в газообразное (парообразование), происходящий на свободной поверхности жидкости. (Ученики делают з апись в тетрадь )

Слайд 7

Вследствие теплового движения молекул испарение возможно при любой температуре. При этом с поверхности жидкости вылетают те молекулы, кинетическая энергия которых превышает работу против сил молекулярного сцепления в жидкости, т.е. наиболее быстрые молекулы. Поэтому в процессе испарения жидкость охлаждается.

Когда нет притока энергии извне, испарение ведет к уменьшению внутренней энергии жидкости, вследствие чего она охлаждается. (Ученики делают з апись в тетрадь )

Эксперимент 1 . Доказать, что при испарении внутренняя энергия уменьшается, имея оборудование : термометр, шарик которого обёрнут ватой, ацетон. Кончик термометра, показывающего комнатную температуру, обернем намоченной в ацетоне ватой. Через некоторое время показания термометра уменьшатся, хотя температура в комнате не изменилась.

. Молекулы, которые покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар. Очевидно, что жидкость при испарении в реальной среде не может замерзнуть, так как она забирает энергию из этой среды, и скорость испарения при постоянной температуре среды примерно постоянная.

Слайд 8

Учитель . Так замечательно сегодня на реке. Так и хочется окунуться в прохладную воду.

Эксперимент 2. У вас на столах стакан с холодной водой . Смажьте руку водой. Что вы ощущаете? Почему? ( Рука охлаждается, потому что, испаряясь, жидкость отнимает часть внутренней энергии руки, вследствие чего ее температура понижается. )

Учитель . Вы плаваете, получаете массу удовольствий. И вот вы вышли из реки. Что ощущаете? Правильно, прохладу?

Вопрос : Выйдя в жаркий день из реки, вы ощущаете прохладу, это ощущение усиливается в ветреную погоду. Объясните, почему это происходит? ( Вода, интенсивно испаряясь с поверхности нашего тела, отнимает от него некоторое количество теплоты.)

Учитель . Как вы думаете температура воды в реке выше или ниже окружающего воздуха?

Мы можем убедиться в том, что температура воды в открытых водоемах почти всегда в летнюю погоду ниже температуры окружающего воздуха. Почему? ( Испаряющиеся с поверхности молекулы воды уносят с собой часть энергии, что приводит к понижению температуры в водоемах.)

Учитель . Ребята, смотрите, пока мы с вами обсуждали физические явления, появилась лягушка. А знаете ли вы, что Лягушка - блестящий синоптик. Еще в древности африканские племена заметили, что перед началом сезона дождей древесные лягушки выходят из воды и взбираются на деревья для метания икры. Если прогноз лягушек окажется приблизительным, то икра высохнет и потомство погибнет. Но ошибки в лягушачьем предвидении чрезвычайно редки. Как вы думаете, почему?

(У лягушки кожа очень легко испаряет влагу. в сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка, если дело идет к теплу, сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность и обезвоживание теперь ей не грозит.)

Слайд 9

Учитель . Нам пора отправляться дальше к новым приключениям и знаниям. Вот мы с вами оказались на опушке.

Вопрос : Если в жаркий день приложить к щеке лист растения, то можно почувствовать, что он прохладный. Почему? (Испарение воды в солнечный день охлаждает листья )

Испарение играет огромную роль в растительном мире. Улавливая лучи солнца, тонкая и нежная пластинка листа подвергается сильному нагреванию. Сорванный с деревьев лист на солнце очень быстро высыхает, а листья на дереве свежие, сочные. Клетки листа всегда наполнены водой, поступающей по сосудам жилок, черешка веток, ствола, корня. В листьях ели - 66,2% воды, а в листьях березы - 63,7%, а листьях салата - 94,3%. В листьях вода не только наполняет клетки, и соединившись на свету с углекислым газом, входит в состав сахара, но и распыляясь в межклетниках, испаряется через устьица в воздух.

Вопрос: Почему хвойные деревья меньше испаряют влаги, чем лиственные того же возраста и в то же время? ( У хвойных деревьев поверхность, с которой испаряется влага, меньше чем у лиственных.)

Эксперимент 3 . Доказать, что испарение зависит от площади поверхности, имея оборудование : лист бумаги, вода, пипетка.

Капнем дважды на лист бумаги равное количество воды, но одну каплю размажем по поверхности листа, а другую оставим как есть.

Обсуждение результата эксперимента . Быстрее высохнет капля, имеющая большую площадь.

Слайд 10

Учитель . Продолжаем нашу экскурсию. Мы оказались возле поля с подсолнечником. А знаете ли вы, что в вегетационный период одно растение подсолнечника или кукурузы испаряет воду массой 200 кг! Смотрите на цветы садятся пчелы. Летом, в жаркие дни пчёлы-работницы перестают доставлять в улей нектар, а приносят воду. Пчёлы в улье эту воду распыляют, непрерывно помахивая крыльями. Через некоторое время пчёлы-работницы вновь приносят нектар.

Задание . Объясните причину инстинктивного поведения пчёл и сущность наблюдаемого явления. Учтите, что для нормального функционирования улья температура в нем не должна иметь значительных перепадов. (Распыление воды и взмахи пчёл крыльями способствуют интенсивному испарению воды и понижению температуры в улье. Когда температура в улье достигает нормы, пчёлы-работницы вновь переходят на сбор нектара.)

Учитель. Смотрите, кто к нам пришел. Какой замечательный щенок. Видно, что в этот солнечный день ему очень жарко.

Вопрос. Ребята, как вы думаете, почему в сильную жару собака высовывает язык? (Испарение пота с тела животного способствует теплообмену, но потовые железы у собаки расположены только на подушечках пальцев, поэтому, чтобы увеличить охлаждение организма в жаркий день, собака широко открывает рот и высовывает язык. Испарение слюны с поверхности языка понижает температуру её тела.)

Учитель. Что ж, нам придется попрощаться со щенком и отправиться дальше. Какое огромное красивое поле! Чувствуете запах скошенной травы?!

Вопрос. Как вы думаете, почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую? (Испарение жидкости происходит быстрее в ветреную погоду, так как испаряемые молекулы уносятся ветром.)

Эксперимент 3 . Доказать, что испарение зависит от наличия ветра, имея оборудование : два листа бумаги, вода, пипетка.

Капнем на два листа бумаги равное количество воды. Один из них оставим на столе, а вторым - помашем.

Обсуждение результата эксперимента . Второй лист высохнет значительно быстрее. Значит, испарение интенсивнее при наличии ветра.

Эксперимент 4 . Доказать, что испарение зависит от рода жидкости, имея оборудование : два листа бумаги, вода, спирт, пипетка.

Смочим один лист бумаги водой, а другой спиртом.

Обсуждение результата эксперимента . Медленнее испарится вода. Значит, испарение зависит от рода жидкости.

Эксперимент 5 . Доказать, что испарение зависит от рода температуры, имея оборудование : два стакана, холодная и горячая вода.

Нальем в один стакан горячую воду, в другой - холодную.

Обсуждение результата эксперимента . Над стаканом с горячей водой образуется облачко пара, а над стаканом с холодной водой пар не виден глазу.

Учитель. И так , давайте сделаем вывод: от чего зависит скорость испарения?

Заслушиваются ответы учеников, учитель подводит итог.

• От рода жидкости: там, где сила притяжения между молекулами жидкости меньше, скорость испарения выше.

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

  От площади свободной поверхности жидкости: чем она больше, тем быстрее идет процесс испарения.

  От наличия ветра над свободной поверхностью жидкости: отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.

(Ученики делают з апись в тетрадь )

Слайд 12

Учитель . Наша экскурсия продолжается. Отправляемся дальше. Посмотрите на небо. Как красиво! Красоту и особенность этого природного явления отмечают поэты в своих произведениях.

Я сегодня видел сам: Слон летел по небесам!

в синеве он важно плыл, Даже солнце заслонил!...

…И опять случилось чудо - Превратился он в верблюда.

В. Лифшиц

Я видел сам!
Я видел сам!
Корова шла по небесам!
Вчера, даю вам слово,
Шла по небу корова!
Она была, она была
Белым-бела!
Белым-бела!
- А почему белым-бела?
(Она из облака была!)

В.Орлов

Учитель. Что описали в своих стихотворениях поэты В. Лифшиц и В.Орлов?

Конечно, облака. А как они образуются? (Заслушиваются ответы учеников.)

Слайд 13

Учитель. Одновременно с переходом молекул из жидкости в пар происходит и обратный процесс. Беспорядочно двигаясь над поверхностью жидкости, часть молекул, покинувших ее, снова возвращается в жидкость.

Конденсация - это переход вещества из газообразного состояния в жидкое (конденсированное). Происходит при охлаждении или сжатии газа.

(Ученики делают з апись в тетрадь )

Учитель. Ребята обратите внимание, сколько вокруг цветов. Так и хочется вспомнить стихотворение Ивана Сурикова «Золилась заря»:

От цветов на полях
Льётся запах кругом,
И сияет роса
На траве серебром.

Вопрос . Известно, что после дождя цветы начинают пахнуть сильнее. Чем это объяснить? (Во время дождя капельки воды попадают в чашечки цветов, а оттуда скатываются в нектарник. После дождя, особенно когда выглянет солнце, эта смесь начинает испаряться более интенсивно и в воздухе появляется больше пахучих паров; запах цветов усиливается. )

Слайд 14

Учитель. Перед вами два сосуда с горячей водой один закрыт, другой открыт.

В каком из сосудов будет изменяться масса жидкости?

Происходит ли испарение в закрытом сосуде?

Почему масса жидкости при этом не изменяется?

Верно, наряду с испарением происходит обратный процесс конденсация.

Слайд 15

Процессы, происходящие в закрытом сосуде:

1. Процесс испарения, скорость которого постепенно уменьшается.

2. Процесс конденсации, скорость которого постепенно возрастает.

(Ученики делают з апись в тетрадь )

Слайд 16

Учитель . Если рассмотреть процесс испарения в закрытом сосуде, то вначале число молекул вылетевших с поверхности жидкости будет больше, чем число молекул вернувшихся в жидкость. Но довольно скоро число вылетевших молекул и число вернувшихся молекул в жидкость выравнивается, наступает так называемое состояние динамического равновесия.

Насыщенный пар - пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. (Ученики делают з апись в тетрадь )

Под динамическим равновесием жидкости и пара понимают такое их состояние, когда число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно числу молекул пара, возвращающихся за то же время в жидкость. Название «насыщенный» подчеркивает, что в данном объеме при данной температуре не может находиться большее количество пара

Ненасыщенный пар - это пар, не достигший динамического равновесия со своей жидкостью. (Ученики делают з апись в тетрадь )

При наличии над поверхностью жидкости ненасыщенного пара процесс парообразования преобладает над процессом конденсации, и потому жидкости в сосуде с течением времени становится все меньше и меньше.

Слайд 17

Учитель . Смотрите, над нами пролетел самолет и остался на небе след.

Вопрос . Как объяснить образование облачного следа за самолётом, летящим на большой высоте? (Происходит конденсация перенасыщенного пара на центрах конденсации, вносимых самолётом.)

Физминутка (5 минут)

Дыхательное упражнение, в котором можно повторить агрегатные состояния вещества, давление и свойства газов: исходное положение - сидя прямо, прижав спину к спинке стула, руки на поясе. Учитель: «Делаем медленный глубокий вдох - объём воздуха в лёгких увеличивается, делаем медленный выдох - объём воздуха в лёгких…» - пауза - «...уменьшается», - руки вниз.

Упражнение, в котором можно закрепить свойства испарения жидкостей: исходное положение - стоя, руки в стороны. Учитель задаёт вопрос: «Если температура жидкости тела увеличивается…» - учащиеся вместе с учителем поднимают руки вверх, - «…то молекул со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух…» - возвращение в исходное положение и после краткой паузы для внутренней формулировки ответа все поднимают руки - «…больше». Всегда находятся те, которые выполнят упражнение неправильно, поэтому упражнение надо повторить.

Учитель задаёт вопрос: «Если площадь свободной поверхности жидкости увеличивается…» - учащиеся вместе с учителем поднимают руки вверх, - «…то процесс испарения идет…» - возвращение в исходное положение и после краткой паузы для внутренней формулировки ответа все машут кистями - «…быстрее».

Упражнение на вращения головой. Движения нужно выполнять плавно. Учитель: «Будем учить физику?» Учащиеся кивают: «Да, да, да!» - «Нарушать дисциплину не будем?» - Учащиеся поворачивают головы из стороны в сторону: «Нет, нет, нет!» Обычно находятся «перепутавшие», какой ответ надо дать. «Приходится» повторять упражнение. Продолжаем игру: «А что будем делать, если не получится?» Учащиеся поднимают и опускают плечи: «Не знаю, не знаю, не знаю!» И последний вопрос: «Что же тогда скажет мама?» Учащиеся качают головами: «Ай-ай-ай!»

Слайд 18

Учитель . Продолжаем нашу экскурсию. Вот мы с вами пришли на красивую поляну. Все, конечно, подустали. Нужно сделать привал. Разожжем костер, сварим суп.

Вопрос. Сырые дрова горят хуже, чем сухие. Почему? ( Сырые дрова горят хуже сухих, потому что при горении они выделяют влагу. Для ее испарения затрачивается дополнительная энергия, температура горения понижается.)

Учитель . Ну вот, вкусный и ароматный суп готов, чай заварен. Можно и подкрепиться.

Вопрос. Кстати, ребята, что остынет быстрее при одинаковых условиях: жирный суп или чай? Объясните, почему? (Быстрее остынет чай, так как наличие в жирном супе плавающего жира уменьшает площадь поверхности испаряющейся воды в тарелках.)

Учитель . К нам присоединился знаменитый повар.

Вопрос. Что у меня под крышкой? (Заслушиваются ответы учеников)

В поход я взял масло в банке с водой. Почему? ( Скорость испарения зависит от рода вещества, сначала испарится вода, а потом будет таять сливочное масло.)

Учитель. Старый бабушкин способ хранения сливочного масла на даче летом, в жару. Взять литровую или полтора литровую банку, налить в неё холодную кипячёную воду и добавить соль: одна столовая ложка соли с горкой на литр воды. Порезать масло на небольшие куски и поместить их в воду. Закрыть банку крышкой. В солёной воде масло хранить можно до 10-ти дней. Даже в самую сильную жару масло там не растает и не испортится. Если воду иногда менять, то и до двух недель масло будет храниться.

Идеально так брать в масло в поход. Иначе больше никак не донесёшь, а так - можно!

Вопрос. Для чего вы дуете на горячий чай? (Когда мы дуем на горячую воду, то воздух над ней все время сменяется. Испарение происходит более интенсивно, и вода остывает быстрее.)

Слайд 19

Учитель. Ну, вот мы и подкрепились, набрались сил и снова в дорогу. Ребята мы ничего не забыли? Правильно, затушить костер.

Вопрос . Почему водой можно погасить костер? (Испарение воды приводит к снижению температуры, что процесс горения прекращается. Кроме того, пар обволакивает горящее тело и прекращает доступ кислорода к нему.)

Слайд 20

Учитель. Продолжаем нашу экскурсию. Смотрите, впереди заправка.

Задание . Закрытый бидон из железа частично заполнен керосином. Предложите один из способов, позволяющих, не пользуясь никакими измерительными приборами (и не открывая бидон), определить примерный уровень керосина в бидоне? (Ученики предлагают варианты).

Можно, например, вначале хорошо охладить бидон с керосином. Затем поместить его в тёплое помещение. В помещении в результате конденсации пара бидон покроется капельками воды. По мере нагревания бидона в тёплом помещении вода в нём будет испаряться. Так как масса воздуха и паров бензина в верхней его части значительно меньше массы керосина, находящегося в нижней части бидона, то при нагревании бидона в тёплом помещении испарение будет происходить с верхней его части. В результате в какой-то момент времени можно будет наблюдать резкую границу между сухой поверхностью бидона и его частью, ещё покрытой капельками воды. Эта граница и укажет на уровень керосина в бидоне.

Вопрос. Почему канистру с бензином нельзя оставлять открытой? ( Крышка канистры должна закрываться плотно - взрывоопасен не бензин, а чересчур летучие пары данного нефтепродукта!)

Слайд 21

Учитель . Смотрите, вот и наш хутор. На ветру полощется белье. Сразу вспоминаются стихи Ларисы Миллер:

И висело бельё, полощась на ветру.
И висело бельё, колыхаясь от ветра.
О какое печальное сладкое ретро!
Как из памяти эту картинку сотру?

Вопросы: Нам часто приходится стирать и сушить белье. В какую погоду это лучше всего делать? (Белье быстрее высохнет в ветреную погоду, так как ветер уносит молекулы, вылетающие из жидкости. (скорость испарения зависит от наличия ветра.

Мокрое белье, вывешенное зимой во дворе, замерзает. Но через некоторое время оно становится сухим даже при сильных морозах. Чем это можно объяснить? (Высыхание белья даже при сильном морозе объясняется тем, что твердые тела тоже испаряются (сублимация). Так испаряется в мороз и лед.)

Почему очень медленно сохнет белье, когда оно сложено в кучу?

На улице целый день моросит холодный осенний дождь. На кухне развесили много выстиранного белья. Быстрее ли высохнет бельё, если открыть форточку? (Быстрее. Так как температура на улице ниже, чем в помещении, то давление пара в помещении больше, чем на улице. Поэтому через открытую форточку часть пара из помещения будет выходить на улицу.)

Рефлексия. (3 минуты)

Слайд 22

Метод «Четыре лица». Учитель . Наша экскурсия подошла к концу. Мне хочется, что бы оценили свое состояние в конце нашего путешествия. Выберите каждый для себя подходящую фразу.

Урок полезен, все понятно!

Лишь кое-что чуть-чуть не ясно!

Еще придется потрудиться!

Да, трудно всё-таки учиться!

Слайд 23

Метод “ Одним словом «Физика»”. Учащиеся передают друг другу шляпу, по сигналу учителя тот, у кого осталась шляпа, анализирует свою работу на уроке, отвечая на вопросы, которые появляются на слайде. Обязательное условие - ответ подробный (Почему?):

Понравилась ли Вам такая форма урока?

Что было интересного на уроке?

Справились ли со всеми заданиями ?

Какие способы и приемы работы ты использовал на уроке?

Было ли на уроке комфортно ?

Были ли Вы активны на уроке?

Подведение итогов. Домашнее задание

Слайд 24

(для всех ) §16; 17, упражнение 13, задания на стр.51, 53

(для желающих )

Подготовить презентацию «О практическом использовании процесса испарения в быту и технике» или «Роль испарения в мире животных»

используя книгу Я.И.Перельмана «Занимательная физика», сделать холодильник «безо льда», принести его на следующий урок и объяснить принцип его действия.

Список использованной литературы:

1. Волков В.А., Полянский С.Е. Универсальные поурочные разработки по физике 8 класс. - М.:ВАКО, 2012

2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике: Для 7-9 классов общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение, 2017

3. Марон А.Е. Физика. 8 класс: учебно-методическое пособие. -М.: Дрофа, 2013

4. Пёрышкин А.В. Физика 8-М.: Дрофа, 2017 г.

5. Шлык Н.С. Поурочные разработки по физике. 8 класс. -М.: ВАКО, 2017

6. Антонова Н.А. Урок физики по теме «Испарение и конденсация»

10. Шкатулка качественных задач по физике. Испарение, конденсация, кипение.

«Испарение. Поглощение энергии при испарении. Конденсация» Трофимова Ирина Геннадьевна, учитель физики МБОУ СОШ №85 с углубленным изучением отдельных предметов Сормовского района г.Нижнего Новгорода Нижегородской области Цели урока: 1. Обучение особенностям физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; сформировать представление об изменениях внутренней энергии вещества во время переходов в различные агрегатные состояния 2. Развитие мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности; развитие физической интуиции, вырабатывание у ребят умения улавливать физическое содержание задачи; 3. формирование бережного отношения к оборудованию, соблюдение техники безопасности. Оборудование: набор пузырьков с водой, маслом, спиртом; пипетки или распылители, веер, листы промокательной бумаги, термометр, секундомер. Демонстрации: 1.Зависимость скорости испарения от площади свободной поверхности; температуры, движения воздуха. 2.Охлаждение жидкости при испарении. Тип урока: комбинированный. План урока 1. Оргмомент 1 мин 2. Проверка знаний. Проверка домашнего задания. Опрос (индивидуально и фронтально) 1517мин. 3. Объяснение нового материала 13-15мин. 4. Закрепление 6 мин. 5. Итоговая рефлексия 2 мин. 6. Домашнее задание 1мин 7. Интересные факты Развернутый план урока 2. ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ. 15-17мин А. Индивидуальная работа с учащимися 1 ученик. Проверка домашнего задания на доске по теме предыдущего урока. 7 учеников. Карточки с качественными, экспериментальными и количественными заданиями. 1 карточка (выполнить за партой, результаты записать на доске) Наблюдение зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости, площади ее свободной поверхности, температуры и скорости удаления паров Приборы и материалы): 1) стакан с водой, 2) пипетка со спиртом, 3) пипетка, 4) листы бумаги -2 шт., 5) веер бумажный, 6)термометры-2шт, 7)секундомер Порядок выполнения работы 1). Нанесите пипеткой на лист бумаги по капле воды, спирта и наблюдайте за их испарением. Какая жидкость испаряется быстрее? 2).Нанесите пипеткой по капле спирта на разные листы бумаги и сразу же увеличьте свободную поверхность одной из капель. Для этого расположите один лист бумаги вертикально, чтобы капля растеклась по нему. Наблюдайте за испарением капель. Какая капля испарилась быстрее? 3).Нанесите пипеткой по капле спирта на лист бумаги и ладонь. Какая капля испарилась быстрее? 4).Нанесите пипеткой по капле; спирта на два листа бумаги. Один лист отложите в сторону, а возле второго помашите бумажным веером до полного высыхания капли. Какая капля испарилась быстрее? 5)От чего зависит скорость испарения жидкости? 6)Сравните температуру воздуха в классе и воды в стакане 7)выводы запишите на доске жидкость опыт испарения, с Время Вывод 2 карточка (Решить задачу) Медную деталь объемом 200 см3 нагрели от 10 до 50 °С. Какую энергию на это затратили? (28,5 кДж) 3 карточка (Решить задачу) 4 кг льда взяли при -20°С и превратили в воду с температурой 0 °С. Какое количество теплоты при этом поглотилось? (1,52 МДж) 4 карточка (Решить задачу у доски) Какое количество воды выделится при затвердевании 2 л воды, взятой при температуре 10°С? Изобразите этот процесс графически 5 карточка (Решить задачу) Сколько древесного угля нужно сжечь, чтобы нагреть 100 г воды на 50 °С? (0,78 г.) 6 карточка (Решить задачу) При какой температуре цинк может быть одновременно в твердом и жидком состояниях при нормальных условиях? (420 °С) 7 карточка. Найти ошибки Qнагр = lm(t2 – t1) Qохл = cm(t2 – t1) l=Q - m m=5л Qохл = cm(t2 + t1) Qнагр = сm(t1 – t2) Q = q*m 5л = 5 кг V = 10 кг cm(t2 – t1) Qпл = m/l Q = 8 кДж q = 2o C Q = Q1+ Q2 Q = Q1–Q2 В. Фронтальная работа с учащимися 1.Что называют внутренней энергией? 2.Как внутренняя энергия изменяется при увеличении температуры? Приведите примеры. 3. Какие способы изменения внутренней энергии вам известны? Приведите примеры. 4. Нам известны различные тепловые процессы, происходящие при передаче веществу некоторого количества теплоты. Какие это процессы и как рассчитать необходимое количества теплоты? Назовите каждую физическую величину, входящую в эти формулы. Каковы их единицы измерения? В чем физический смысл коэффициентов? 5.Задачи на перевод единиц измерения в СИ 430 г = 0,43 кг 0,8 г/см3 = 800 кг/м3 2,1 т = 2 100 кг 3 2,5 л = 0,0025 м 32кДж = 32 000 Дж 0,053 МДж = 53 000 Дж 45 см3 = 0,000045 м3 2,3 МДж/кг = 2 300 ООО Дж/кг 2,5 дм3 = 0,0025 м3 С. Обсуждение решенных на доске задач из домашнего задания и по карточке №4. Определение типичных ошибок в решении и оформлении заданий. 3. Объяснение нового материала 13-15мин. А. Создание ситуации успеха. 1)Охарактеризуйте известные вам агрегатные состояния вещества. Каковы их свойства? 2)Процессы перехода из твердого состояния в жидкое и наоборот вам хорошо известны. Как они называются? Какие изменения внутренней энергии при этом происходят? Изменяется ли при этом температура? В. Разрыв в знаниях, постановка проблемы. Следующий переход - из жидкости в газообразное состояние - называется парообразованием. Если парообразование происходит с поверхности жидкости, э тот процесс называют испарением. Каждый из вас наблюдал за высыханием выстиранного белья, луж на дорогах. Это примеры испарения. Происходит ли при испарении изменение количества вещества? Первая лабораторная работа в 8 классе называлась «Исследование температуры остывающей воды со временем». На вопросы - почему происходит остывание?- были разные варианты ответов: из-за теплообмена с окружающей средой…- до какой температуры будет продолжаться процесс остывания? –до 0°С, до комнатной температуры… Рассмотрим подробнее как происходит теплообмен или обмен энергией на границе вода – воздух и в воде. Молекулы внутри жидкости притягиваются другими молекулами одинаково во всех направлениях. Результирующая сила, действующая на такую молекулу, равна нулю. Молекула имеет кинетическую энергию, но перемещается лишь на небольшие расстояния до столкновения с другими молекулами. В обычных условиях маловероятно, что она покинет жидкость. Иначе обстоит дело с молекулами в приповерхностном слое жидкости. Они испытывают притяжение снизу и сбоку. Поэтому результирующая сила существует и направлена вниз Не все молекулы жидкости движутся с одинаковыми скоростями. Молекулы, обладающие достаточной кинетической энергией, преодолевают эту силу и покидают жидкость, образуя пар. Поскольку часть быстро движущихся молекул покидает жидкость, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул уменьшается, т.е. температура жидкости падает. С другой стороны, происходит увеличение внутренней энергии пара над жидкостью. С. Как бы в свете сказанного вы обозначили тему нашего урока? Тема сегодняшнего урока Испарение. Поглощение энергии при испарении. Конденсация. Выслушаем ученика, который выполнял индивидуально практические задания. Обратимся к результатам эксперимента для ответа на вопрос: от чего зависит скорость испарения? Запишем тему урока и выводы и определения в тетрадь. Выводы: Испарение происходит быстрее. 1)если выше температура; 2)если больше площадь поверхности испарения; 3)при ветре; 4)зависит от рода жидкости. Промежуточная рефлексия Верно ли утверждение, изменение внутренней энергии приводит к изменению состояния вещества?Это зависит от рода вещества, его начальной температуры и изменения внутренней энергии. Одновременно с испарением происходит переход молекул из пара в жидкость. Этот процесс называется конденсация. Конденсация сопровождается выделением энергии. Температура жидкости при этом увеличивается. Если сосуд открыт, число молекул, покидающих жидкость, больше возвратившихся за это же время. Если же сосуд закрыть, довольно скоро эти числа станут равными. С этого момента число молекул пара над жидкостью будет постоянным. Наступает так называемое динамическое равновесие. Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным. 4.Закрепление 5-6 мин. Качественные задачи и вопросы 1. При выходе из реки мы ощущаем холод. Почему? (С поверхности тела вода испаряется, быстрые молекулы уносят с собой часть кинетической энергии, при этом температура тела уменьшается. Именно поэтому мы ощущаем холод.) 2. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую? {В ветреную погоду процесс испарения происходит быстрее. Молекулы,покинувшие жидкость, уносятся ветром.) 3. В тарелку и стакан налили воду одинаковой массы. Из какого сосуда она испарится быстрее?{Из тарелки, так как площадь поверхности воды в ней больше.) 4. Зачем сосуды с жидкостями закрывают крышками? {Чтобы жидкости не испарялись) 5. Почему канистру с бензином нельзя оставлять открытой?{Бензин из канистры без крышки будет испаряться. Чтобы этого не происходило, необходимо канистру закрывать крышкой) 6. В холодильных камерах для охлаждения используют быстроиспаряющиеся жидкости фреон, аммиак. Почему не используют воду? {Используют жидкости, которые быстро испаряются. Вода испаряется достаточно медленно.) 7.Как вы будете жарить картошку: накрывая сковородку крышкой или нет? А если хотите получить хрустящий картофель? {Если хотите получить хрустящий картофель, то крышкой накрывать не стоит.) 8. Какие щи быстрее остынут - постные или жирные?(Постные. Жир на поверхности препятствует испарению жидкости. Так,если вы хотите, чтобы ваша вода быстрее закипела, необходимо на поверхности образовать жирную пленку, положить кусочек жира или масла?) 1. Почему температура остывшей воды в стакане всегда ниже комнатной температуры? {Потому что происходит процесс испарения молекул воды с поверхности, и при этом внутренняя энергия воды понижается?) 5.Итоговая рефлексия. (Личностно-значимая) с выводом на мультимедийный экран Приходилось ли вам ускорять испарение? Как и для чего вы это делали? Подумайте над этим вопросом как следует, ведь испарение «отвечает» за важнейшую для жизни работу: за защиту организма от перегрева (36,7 °С - норма, 37,0°С - уже что-то не так). Именно этот механизм выбрала природа для поддержания температуры организма человека и животных на постоянном уровне с высокой точностью. 6.Домашнее задание. П.16, 17 7.Интересные факты 1. Использование сушильных камер 2. В горячих цехах для охлаждения воздуха разбрызгивают воду 3. С поверхности Земли за год испаряется в среднем 518 600 км3 воды. 4. На Марсе если и есть вода, то крайне мало, чтобы она могла служить регулятором температуры. И атмосфера там очень редкая, прозрачная. На Венере - плотнейшая атмосфера из СО 2. Атмосферное давление в триста раз (!) больше, чем на Земле. Планета - парник! Температура - около 350°С и днем, и ночью. Настоящая сковородка для нас! Там мало воды, она существует в виде пара в верхних слоях атмосферы и в очень малых количествах Все-таки замечательная у нас планета! Ее уникальное отличие от других планет - наличие сравнительно большого количества воды. Это ограничивает колебания температуры на планете в пределах, позволяющих существовать жизни на основе углерода (нам с вами). 5.Большинство людей убеждены, что водяной пар белого цвета, и очень удивляются, слыша, что это неверно. В действительности водяной пар совершенно прозрачен, невидим и, следовательно, не имеет цвета вовсе. Тот белый туман, который в обыденной жизни называют паром, представляет собой не пар в физическом смысле слова, а воду, распыленную в мелкие капельки. Облака также состоят не из водяного пара, а из мельчайших водяных капелек. 6.В Крыму, вблизи Феодосии, до 1912 г. действовала несложная установка для получения влаги из воздуха. Она состояла из нескольких куч камней (объем каждой из них составлял около 290 м3), расположенных на водоупорном скальном основании. Возникавшая в каменных кучах за счет капиллярной конденсации вода отводилась по гончарным трубам в Феодосию, где питала небольшие фонтаны. Установка давала до 350 л питьевой воды в сутки. Остатки устройств и приспособлений для получения влаги из воздуха найдены также в Сахаре, в горных районах Италии, в Тувинской Республике, в Каракумах и на Восточном побережья Каспия. Задачи для любителей литературы 1. «Когда темный от влаги паркет несколько подсох и все зеркала покрылись банным налетом и звонки прекратились, Филипп Филиппович в сафьяновых красных туфлях стоял в передней» (М. А. Булгаков. Собачье сердце). Какие процессы описаны автором? (Испарение и конденсация) 2. «- Что за дурни, прости господи, эти немцы! - сказал голова. - Я бы батогом их, собачьих детей! Слыханное дело, чтобы паром можно кипятить!» (Н. В. Гоголь. Вечера на хуторе близ Диканьки). Можно ли водяным паром вскипятить воду? {Можно. При теплообмене водяной пар отдает воде энергию, вода принимает энергию и нагревается при этом. Если вода достигнет температуры кипения, то она закипит при нормальном атмосферном давлении.) 3. «- Свет надо тушить за собой в уборной, вот что я вам скажу, Пелагея Петровна, - говорила та женщина, перед которой была кастрюля с какой-то снедью, от которой валил пар, - а то мы на выселение на вас подадим!» (М. А. Булгаков. Мастер и Маргарита). Если из кастрюли валит пар, можно ли сказать, что вода в кастрюле закипела? От каких физических параметров зависит скорость испарения жидкости? (Испарение воды происходит не только при температуре кипения. Скорость испарения зависит от температуры, от площади поверхности жидкости, от внешних факторов, от вещества?) 4. «Ливень хлынул неожиданно, и тогда гроза перешла в ураган. В том самом месте, где около полудня, близ мраморной скамьи в саду, беседовали прокуратор и первосвященник, с ударом, похожим на пушечный, как трость, переломило кипарис. Вместе с водяной пылью и градом на балкон под колонны несло сорванные розы, листья и песок» (М. А. Булгаков. Мастер и Маргарита). Так Булгаков описывает дождь, ливень, ураган, град. Расскажите об этих природных явлениях с точки зрения физики. Какие тепловые процессы показаны в данном фрагменте? Можно ли по погоде определить температуру воздуха? (Дождь и ливень - процессы конденсации воды в атмосфере. Град - процесс кристаллизации воды в атмосфере. Вода в жидком и твердом состояниях находится в равновесии при О °С, поэтому можно предположить, что температура воздуха близка к О °С.) 5. «Через полчаса явился уездный лекарь, человек небольшого роста, худенький и черноволосый. Он прописал мне обычное потогонное» (И. С. Тургенев. Записки охотника). Для чего необходимо потогонное средство? (Для выделения пота: он испаряется с поверхности кожи, при этом температура организма понижается.) 6. «.. .Слышит - «костер», говорят. А на «костре» на этом черное что-то положено, и в нем вода, точно в озере во время бури, ходуном ходит» (М. Е. Салтыков-Щедрин. Премудрый пескарь). Какое явление наблюдал пескарь в котле? Правильно ли сравнивать это явление с бурей в озере? (Премудрый пескарь наблюдал за кипением воды в котле. Сравнивать явление кипения жидкости с воздействием ветра на верхние слои жидкости можно только визуально. В реальности это совершенно разные процессы) По пословицам и поговоркам 7. Береги нос в большой мороз. А почему в большой мороз можно отморозить нос? (В морозный день с поверхности кожи интенсивно испаряется влага, при этом температура кожи уменьшается, вследствие уменьшения внутренней энергии организма поверхность кожи переохлаждается.) 8. Дождик вымочит, а красное солнышко высушит. О каких фазовых переходах идет речь в этой пословице? (О конденсации и испарении.) По загадкам 9. Книзу летит капельками, А кверху - невидимкою. (Вода.) Какие процессы описаны в загадке? (Конденсация и испарение.) Литература 1. Дидактические материалы по физике 6-7 класс, Усова А.В., Вологодская З.А., М., «Просвещение», 1983г. 2. Кирик Л.А., «Самостоятельные и контрольные работы.Физика-8», 3. Балашов М.М., «О природе-8», М., «Просвещение», 1991г.

Цели урока:

1)продолжить формирование у учащихся знаний о тепловых явлениях;

2)продолжить формирование у учащихся умения описывать агрегатные превращения вещества с молекулярно-кинетической теории строения вещества и энергетических представлений, понимая при этом их взаимосвязь и единство;

3) через исследовательско-экспериментальную работу установить зависимость скорости испарения жидкости от её температуры, от рода жидкости, от движения воздуха над поверхностью жидкости и от площади свободной поверхности;

4)использовать жизненный опыт учащихся при изучении темы;

5)развивать навыки диалоговой культуры, навыки коммуникативного общения;

6)развивать у учащихся чувство симпатии;

7)формировать и развивать «самос-ти» ребёнка (самим ставить цели, вопросы, обобщать, планировать, подводить итоги);

Скачать:

Предварительный просмотр:

Урок физики. 8 класс

Учитель физики Клемина Рамия Галиевна

Тема урока: «Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара».

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока: Изучение темы через исследовательско-экспериментальную работу.

Формы работы: Индивидуальная, фронтальная, парная.

Методы обучения: Словесный, наглядный, частично-поисковый, проблемный.

Цели урока:

1)продолжить формирование у учащихся знаний о тепловых явлениях;

2)продолжить формирование у учащихся умения описывать агрегатные превращения вещества с молекулярно-кинетической теории строения вещества и энергетических представлений, понимая при этом их взаимосвязь и единство;

3) через исследовательско-экспериментальную работу установить зависимость скорости испарения жидкости от её температуры, от рода жидкости, от движения воздуха над поверхностью жидкости и от площади свободной поверхности;

4)использовать жизненный опыт учащихся при изучении темы;

5)развивать навыки диалоговой культуры, навыки коммуникативного общения;

6)развивать у учащихся чувство симпатии;

7)формировать и развивать «самос-ти» ребёнка (самим ставить цели, вопросы, обобщать, планировать, подводить итоги);

Оборудование к уроку : цифровой проектор, экран, LabQuest, датчик температуры, оборудование для проведения опытов (вата, бумажный веер, спирт, листы бумаги, карточки с алгоритмом выполнения экспериментов и самостоятельной работы)

План урока

1.Организационный этап (быстрое включение в работу).

5. Фиминутка

6. Закрепление.

7.Подведение итогов урока.

8. Постановка Д/з.

Ход урока

1.Организационный этап.

Встанем, дети! Приумолкнем!

На мгновение замрем

Здравствуйте! Садимся тихо

Наш урок сейчас начнем!

Почему торжественность вокруг?

Слышите – стихают ваши речи.

Физика – наука всех наук,

Снова позвала к себе на встречу!

Из романа А.С. «Евгений Онегин»

…Смеркалось; на столе, блистая,

Шипел вечерний самовар.

Китайский чайник нагревая ,

Под ним клубился лёгкий пар …

О каких тепловых явлениях идёт речь в этом четверостишии?

(нагревание и парообразование)

А вот другой отрывок из стихотворения А.С.Пушкина «Анчар». О каких тепловых явлениях идёт речь в нём?

…Яд каплет сквозь его кору,

К полудню растопясь от зноя

И застывает ввечеру

Густой прозрачною смолою…

(плавление и кристаллизация)

2.Актуализация знаний и проверка д/з.

Ребята! Мы с вами изучаем агрегатные состояния вещества и виды перехода из одного состояния в другое. Итак, в каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

Сейчас вам предлагается небольшая самостоятельная работа, с использованием обучающей структуры «Конерс», в которой ученики распределяются по разным углам в зависимости от выбранного им варианта ответа. (3 мин)

• Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка массой 50 грамм, остывая до температуры 20 о С, если удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг о С? (Ответ: 84 к Дж).
• Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г, если удельная теплота сгорания керосина 4,6 10 7 Дж/кг. (Ответ: 9,2 10 6 Дж).
• На сколько увеличится внутренняя энергия 4 т железа при плавлении, если удельная теплота плавления железа 2,7 10 5 Дж/кг? (Ответ: 1,08 10 9 Дж).
• Сколько энергии потребуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 о С? Температура плавления свинца 327 о С, удельная теплота плавления 0,25 10 5 Дж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг о С.

Повторение ранее изученного материала.

Фронтальная беседа проводиться с использованием обучающей структуры «Сингл Раунд Робин», в котором учащиеся проговаривают ответы на данный вопрос по кругу один раз

1. В каких агрегатных состояниях могут находиться вещества?
2. Каковы основные положения молекулярно-кинетической теории?
4. Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения? Как называется эта энергия?
5. Какой еще вид механической энергии вы знаете?
6. Что собой представляет внутренняя энергия?

3.Введение в тему. Формулирование темы урока. Работа над определением процесса испарения.

«Сначала собирать факты и только после этого связывать их мыслью» - советовал нам Аристотель. Прислушаемся к его совету.

Предлагаю вам р ассмотреть природные явления. Демонстрация слайда с круговоротом воды в природе.

А теперь ответим на вопросы. Какие процессы,происходящие в природе здесь наблюдаются ? (парообразование, испарение, обратный процесс испарению, кристаллизация)

А как вы думаете, какие процессы мы будем изучать сегодня? Какая тема нашего урока?

(Испарение и конденсация)

Сегодня мы будем изучать явления, без которых этот процесс был бы не возможен, а значит, и облик нашей планеты был бы иным.

А теперь запишем тему урока «Испарение и конденсация. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение ее при конденсации пара».

Ребята! Какие вопросы мы можем себе задать при изучении новой темы?

1) По каким внешним признакам можно узнать процесс испарения?

(постепенное уменьшение количества вещества)

2)Что такое испарение? Дать определение процесса.

Поисково-исследовательский этап урока.

А сейчас я предлагаю вам побыть в роли исследователей! Нарисуйте в тетради сосуд. Предположите, что внутри находится жидкость. Изобразите молекулы жидкости, а стрелочками покажите направление скорости движения каждой молекулы. Выделите две молекулы у поверхности жидкости, скорости которых направлены наружу. У какой из них больше вероятность покинуть жидкость? Испарение происходит преимущественно из верхних слоев вещества посредством молекул с большими скоростями, так как им легче покинуть жидкость. Они непрерывно движутся и, оказавшись у поверхности, могут вылететь из воды, превратившись, таким образом, в пар

Вывод: жидкость могут покинуть молекулы поверхностного слоя, у которых кинетическая энергия больше чем их потенциальная энергия взаимодействия с соседними молекулами воды.

Таким же исследованием занимались и ученые до нас с вами. Они сделали свои выводы.

Попробуйте дать свою формулировку процессу испарения и конденсации.

Определение, сформулированное в учебнике:

Процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящее с поверхности жидкости, называют испарением.

Определение, сформулированное учениками:

Парообразование , происходящее с поверхности

4. Изучение темы через исследовательско-экспериментальную работу.

И вновь обратимся к роману А.С. Пушкина «Евгений Онегин».

… Но чай несут девицы чинно

Едва за блюдечки взялись …

Почему намеревались пить горячий чай из блюдечек, а не из чашек?

(Так как охлаждение происходит быстрее , когда площадь поверхности испарения больше. А чем быстрее происходит испарение, тем быстрее понижается температура.)

Как вы думаете, какая перед нами возникает задача?

(Выяснить от чего зависит скорость испарения!)

Итак, цель поставлена. Какой следующий шаг в исследовании процесса? (выдвижение гипотезы)

А чтобы их сформулировать, обратитесь к жизненному опыту:

1) Вспомните высыхание луж летом и осенью.

2) Испарение воды, духов

3) Испарение из бутылки, блюдца…

4)Для чего дуют люди на горячий чай

Теперь ваши гипотезы:

1) От жидкости

2) От температуры

3) От площади поверхности

4) От скорости удаления паров с поверхности жидкости

Проверяем первую гипотезу : Прошу двух ассистентов.

1 ассистент – у тебя кусочек ваты, смоченный водой, и ты пишешь заглавную букву В.

2 ассистент – у тебя ватка со спиртом. Ты пишешь заглавную букву С.

Всему классу : Обратите внимание на то, что будет происходить с написанными буквами.

Выводы:

Спирт испаряется быстрее

Скорость испарения жидкостей при равных внешних условиях в общем случае различна.

Эксперимент №1. (от температуры жидкости)

Вывод: Жидкость, имеющая более высокую температуру, испаряется быстрее.

Эксперимент №2 . (от площади свободной поверхности)

Вывод: Чем больше свободная поверхность жидкости, тем быстрее происходит испарение.

Эксперимент №3. (от наличия ветра над поверхностью)

Вывод: Скорость испарения больше, если над поверхностью есть ветер.

Итак, обобщаем наши выводы и записываем в тетрадь:

Скорость испарения жидкости зависит:

1) От рода жидкости

2) От температуры жидкости

3) От размера свободной поверхности жидкости

4) От скорости удаления паров с поверхности жидкости .

Физминутка.

Микс-фриз – групп. Учащиеся смешиваются под музыку. Замирают когда музыка прекращается, и объединяются в группы, количество учеников в которых зависит от ответа на какой либо вопрос.

(график на слайде) назовите точку начала процесса плавления, точку окончания процесса отвердевания, количество физических величин входящих в формулу для вычисления процесса нагревания и охлаждения, сколько видов теплопередач вы знаете, сколькими путями можно изменить внутреннюю энергию тела.

Вновь А.С.Пушкин.

Татьяна пред окном стояла,
На стекла «хладные дыша»,
Задумавшись, моя душа,
Прелестным пальчиком писала
На отуманенном стекле
Заветный вензель О да Е.

Какое физическое явление происходило, когда Татьяна дышала на «стекла хладные»? Почему стекло стало «отуманенным»?

(Действия учителя. Снимаю очки. Выдыхаю теплый воздух на прохладные стекла.)

Ребята! Какой процесс я только что вам продемонстрировала? Дайте определение.

Опр.: Конденсация – процесс превращения пара в жидкость.

Приведите примеры из явлений природы:

Роса летним вечером, когда воздух охлаждается.

Запотевание окна.

Образование облаков

А как вы думаете, что происходит с температурой жидкости при интенсивном испарении (……)

А свою гипотезу вы можете проверить, выполнив эксперимент №4.

Возьмите инструкцию по его выполнению и, соблюдая технику безопасности, проверьте своё предположение. Сделайте вывод.

Эксперимент №4.

Вывод: Температура испаряющейся жидкости понижается.

Испарение твердых тел

Парообразование , происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.

Подчеркните существенные признаки процесса. Что является несущественным?

(Идёт обсуждение, почему жидкость является несущественным признаком.)

Испаряются ли твердые тела?

Приведите примеры:

Испарение нафталина (мы чувствуем запах)

Испарение льда. (Поэтому даже на морозе мокрые вещи высыхают)

Испаряются и твердые тела, данный процесс называется сублимацией.

6. Закрепление.

Задание выполняем с использованием обучающей структуры

«Релли робин», в котором два участника обмениваются короткими ответами.

1.Что остынет быстрее при одинаковых условиях: жирный суп или чай? Объясните, почему?

2.Нам часто приходится стирать и сушить белье. В какую погоду это лучше всего делать? Что необходимо, чтобы быстрее высохло бельё?

3.Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.

А.Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара.
Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды.
В. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.

4. При кипении чайника окно на кухне « запотели». Выберите правильное утверждение.

А. «Запотевание» окон - это пример испарения воды.
Б. При кипении температура воды увеличивается.
В. «Запотевание» окон - это пример конденсации воды.
5. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

7. Подведение итогов урока.

Тэйк оф-тач даун (встать- сесть ), обучающая структура для получения информации об изученной теме

1. С какими процессами мы познакомились сегодня на уроке?

2. Что такое испарение?

3. От чего зависит скорость испарения?

4. Что такое конденсация?

Постановка Д/з. Изучить §16, 17

Дополнительно по желанию: приготовить сообщение или презентацию

«Испарение в природе, быту и на производстве»

Роль процессов испарения для животных организмов

Испарение в жизни растений

Роль испарения в жизни человека