Дата___________
Урок №________
ТЕМА: "Кипение"
Цели:
Вид урока: объяснительно-демонстрационный.
Тип урока: изучение нового материала.
Задачи:
Образовательные:
Развивающие:
формирование интеллектуальных умений: анализировать, выделять главное, существенное в изучаемом материале, делать выводы;
развитие самостоятельности;
развитие познавательного интереса.
Воспитательные:
Содействовать в ходе урока формированию основных мировоззренческих идей:
Демонстрации:
Оборудование: электроплитка, колба с водой, термометр для измерения температуры жидкости, штатив, стакан с водой, резиновая медицинская груша, пробка для колбы с отверстием, насос Комовского.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент.
Объявление темы и цели урока.
Наблюдение и опыт являются основными источниками знаний при изучении физических явлений.
II. Фронтальный опрос.
Как называется явление превращения жидкости в пар?
- Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием.
Какие два способа парообразования существуют?
- Испарение и кипение.
Сегодня мы познакомимся со вторым способом парообразования - кипением. Для этого проведем эксперимент. Поставим на плитку колбу с водопроводной водой, опустив туда термометр, закрепленный на штативе. В процессе наблюдения продолжим отвечать на вопросы по домашнему заданию.
Какое явление называется испарением?
- Парообразование, происходящее с поверхности жидкости, называется испарением.
Объясните механизм испарения с точки зрения М.К.Т.
- Все тела состоят из молекул, которые непрерывно и хаотично движутся, причем с различными скоростями. Если “быстрая” молекула окажется у поверхности жидкости, то она может преодолеть притяжение соседних молекул и вылететь из жидкости. Все вылетевшие молекулы образуют пар. У оставшихся молекул при соударении друг с другом меняется скорость, и найдутся такие молекулы, которые могут оказаться у поверхности и вылететь из жидкости. Этот процесс непрерывен, поэтому жидкость испаряется постепенно.
Почему испарение происходит при любой температуре?
- Так как молекулы движутся при любой температуре.
От чего зависит скорость испарения жидкости?
- От рода вещества, температуры, площади поверхности, скорости удаления молекул от поверхности жидкости.
Почему испарение происходит тем быстрее, чем выше температура жидкости?
- Так как от температуры зависит скорость молекул.
Как и почему зависит скорость испарения от площади поверхности жидкости?
- Чем больше площадь поверхности, тем большее количество молекул может вылететь из жидкости.
Почему лужи быстрее испаряются в ветреную погоду?
- Испарившиеся молекулы не могут возвратиться обратно в жидкость.
Что называется конденсацией пара?
- Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией пара.
При каких условиях происходит конденсация пара?
- Когда пар становится насыщенным, то есть находится в динамическом равновесии со своей жидкостью.
Вернемся к нашему эксперименту и запишем этапы кипения, которые пронаблюдали:
- Сначала нагревается сосуд, а затем жидкость на дне и у стенок. Так как в воде всегда есть растворенный воздух, то при нагревании пузырьки воздуха расширяются и становятся видимыми.
Пузырьки воздуха начинают укрупняться, появляются по всему объему, причем в пузырьках будет не только воздух, но и водяной пар, так как вода начнет испаряться внутрь этих пузырьков воздуха. Появляется характерный шум.
Поясним это явление.
При достаточно большом объеме пузырька он под действием Архимедовой силы начинает подниматься вверх. Так как жидкость прогревается способом конвекции, то температура нижних слоев больше температуры верхних слоев воды. Поэтому в поднимающемся пузырьке водяной пар будет конденсироваться, а объем пузырька уменьшаться. Соответственно давление внутри пузырька будет меньше, чем давление атмосферы и столба жидкости, оказываемое на пузырек. Пузырек будет захлопываться. Слышен шум.
При определенной температуре, то есть когда в результате конвекции прогреется вся жидкость, с приближением к поверхности объем пузырьков резко возрастает, так как давление внутри пузырька станет равным внешнему давлению(атмосферы и столба жидкости). На поверхности пузырьки лопаются, и над жидкостью образуется много пара. Вода кипит.
Итак, признаки кипения:
Условие кипения: давление внутри пузырька равно давлению атмосферы плюс давление столба жидкости над пузырьком
Что же такое кипение?
- Кипение – это парообразование, которое происходит в объеме всей жидкости при постоянной температуре.
Какая температура называется температурой кипения?
- Температура, при которой жидкость кипит называется температурой кипения.
Исследуем зависимость температуры кипения от внешнего давления.
Демонстрация: колбу с кипящей жидкостью снимем с плитки и закроем ее пробкой с вставленной в нее грушей. При нажатии на грушу кипение в колбе прекращается. Почему?
- При нажатии на грушу мы увеличили давление в колбе, и условие кипения нарушилось.
Таким образом, мы показали, что с увеличением давления температура кипения увеличивается.
Демонстрация: колбу с тёплой жидкостью закроем пробкой. С помощью насоса откачиваем из колбы воздух. По мере уменьшения давления в колбе наблюдаем закипания жидкости при температуре 80 0С.
Вывод: Температура кипения зависит от давления.
Температура кипения некоторых веществ приведена в таблице учебника Рассмотрим ее.
Вопросы по таблице:
- У каких веществ минимальная температура кипения? Максимальная?
- От чего это зависит? Что определяет температуру кипения для того или иного вещества?
Возьмем на заметку! Так как кипение происходит при постоянной температуре для данного вещества, то при приготовлении пищи можно убавить горелку, если вода уже закипела. Тем самым сэкономить топливо.
Сравним два способа парообразования:
Общие признаки: это явления парообразования, которые зависят от внешнего давления и рода вещества.
Различия:
Испарение происходит с поверхности жидкости, при любой температуре.
Кипение происходит во всем объеме, при определенной для каждого вещества температуре.
III. Закрепление нового материала.
1. Что называется кипением?
2. Каковы этапы закипания жидкости?
3. Можно ли считать шум признаком кипения?
4. Каковы признаки кипения?
5. При каком условии жидкость кипит?
6. Какую температуру называют температурой кипения?
7. Как зависит температура кипения от внешнего давления?
8. Что общего и в чем различие между испарением и кипением?
9. На чем основан принцип действия кастрюли скороварки?
10.Для стерилизации медицинских инструментов кипячением используют металлические коробки с плотно подогнанной крышкой. Почему? И почему открывать их нужно очень осторожно?
11.Могут ли туристы сварить яйцо вкрутую, находясь высоко в горах?
IV. Итог урока. Оценивание работы учащихся.
V. Домашнее задание:
§18, повторить §16, 17 (А.В. Перышкин);
№1112,1113, доп.1114 (В.И. Лукашик).
4
