Урок фізики Кипіння

Розділи: Фізика

Мета:

  • домогтися засвоєння учнями поняття кипіння як другого способу пароутворення;
  • дати порівняльну характеристику двом способам пароутворення.

    • Вигляд уроку:пояснювально-демонстраційний.

    Тип уроку:вивчення нового матеріалу.

    Завдання:

  • Освітні:
    • під час уроку засвоєння поняття кипіння;
    • забезпечити продовжити формувати вміння учнів застосовувати основні тези М.К.Т. у поясненні фізичних явищ.
    • Розвиваючі:
    • формування інтелектуальних умінь: аналізувати, виділяти головне, суттєве у досліджуваному матеріалі, робити висновки;
    • формування загальнонавчальних умінь;
    • розвиток самостійності;
    • розвиток пізнавального інтересу.
    • Виховні:Сприяти під час уроку формуванню основних світоглядних ідей:
    • пізнаваність світу та його закономірностей;
    • причинно-наслідкові зв'язки явищ.

    Демонстрації:

  • спостереження етапів кипіння;
  • спостереження залежності температури кипіння від зовнішнього тиску

    • Обладнання:електроплитка, колба з водою, термометр для вимірювання температури рідини, штатив, склянка з водою, гумова медична груша, пробка для колби з отвором, насос Комовського, скляний ковпак з підставкою для демонстрації зниженого тиску.

    I. Організаційний момент.

    Оголошення теми та мети уроку. Вчитель звертає увагу на епіграф на дошці:

    Спостереження та досвід є основними джерелами знань щодо фізичних явищ.

    ІІ. Опитування здомашнього завдання.

    Вчитель ставить запитання:

      Як називається явище перетворення рідини на пару?

    -Явлення перетворення рідини на пару називається парообразованием.

    Які два способи пароутворення існують?

    -Випарювання та кипіння.

    Сьогодні ми познайомимося з другим способом пароутворення – кипінням. Для цього проведемо експеримент. Поставимо на плитку колбу з водопровідною водою, опустивши туди термометр, закріплений на штативі. У процесі спостереження продовжимо відповідати на питання по домашньому завданню.

    Яке явище називається випаровуванням?

    -Пароутворення, що відбувається з поверхні рідини, називається випаровуванням.

    Поясніть механізм випаровування з погляду М.К.Т.

    -Всі тіла складаються з молекул, які безперервно та хаотично рухаються, причому з різними швидкостями. Якщо “швидка” молекула опиниться біля поверхні рідини, вона може подолати тяжіння сусідніх молекул і вилетіти з рідини. Усі молекули, що вилетіли, утворюють пару. У молекул, що залишилися при зіткненні один з одним змінюється швидкість, і знайдуться такі молекули, які можуть опинитися біля поверхні і вилетіти з рідини. Цей процес безперервний, тому рідина випаровується поступово.

    Чому випаровування відбувається за будь-якої температури?

    -Оскільки молекули рухаються за будь-якої температури.

    Від чого залежить швидкість випаровування рідини?

    -від роду речовини, температури, площі поверхні, швидкості видалення молекул від поверхні рідини.

    Чому випаровування відбувається тим швидше, чим вища температура рідини?

    -Оскільки від температури залежить швидкість молекул.

    Як і чому залежить швидкість випаровування від площі поверхнірідини?

    -Чим більше площа поверхні, тим більше молекул може вилетіти з рідини.

    Чому калюжі швидше випаровуються у вітряну погоду?

    -Моли, що випарувалися, не можуть повернутися назад в рідину.

    Що називається конденсацією пари?

    -Явлення перетворення пари на рідину називається конденсацією пари.

  • За яких умов відбувається конденсація пари?

    • -Коли пара стає насиченою, тобто знаходиться в динамічній рівновазі зі своєю рідиною.

    Повернемося до нашогоекспериментуі запишемо етапи кипіння, які поспостерігали:

    • Випар з поверхні рідини посилюється в міру збільшення температури. Іноді може спостерігатися туман (сам пар не видно).
    • На дні та стінках судини з'являються бульбашки повітря.

    Чому бульбашки повітря з'являються на дні та стінках судини?

    -Спочатку нагрівається посудина, а потім рідина на дні та біля стінок. Так як у воді завжди є розчинене повітря, то при нагріванні бульбашки повітря розширюються і стають видимими.

    • Бульбашки повітря починають укрупнюватися, з'являються по всьому об'єму, причому в бульбашках буде не тільки повітря, але і водяна пара, так як вода почне випаровуватися всередину цих бульбашок повітря. З'являється характерний шум.

    Пояснимо це явище.

    При досить великому обсязі пляшечки він під дією Архімедової сили починає підніматися вгору. Так як рідина прогрівається способом конвекції, то температура нижніх шарів більша за температуру верхніх шарів води. Тому в піднімається бульбашці водяна пара конденсуватиметься, а обсяг бульбашки зменшуватися. Відповідно тиск усередині бульбашки буде менше, ніж тиск атмосфери та стовпа рідини,надається на бульбашку. Бульбашка захлопуватиметься. Чути шум.

    • При певній температурі, тобто коли в результаті конвекції прогріється вся рідина, з наближенням до поверхні обсяг бульбашок різко зростає, так як тиск усередині бульбашки стане рівним зовнішньому тиску (атмосфери та стовпа рідини). На поверхні бульбашки лопаються і над рідиною утворюється багато пари. Вода кипить.

    Отже,ознаки кипіння:

    • багато бульбашок лопається на поверхні;
    • багато пара.

    Умова кипіння:тиск усередині бульбашки дорівнює тиску атмосфери плюс тиск стовпа рідини над бульбашкою

    Що таке кипіння?

    -Кипіння - це пароутворення, яке відбувається в обсязі всієї рідини при постійній температурі.

    Яка температура називається температурою кипіння?

    -Температура, при якій рідина кипить називається температурою кипіння.

    Досліджуємо залежність температури кипіння від зовнішнього тиску.

    Демонстрація:колбу з окропом знімемо з плитки і закриємо її пробкою з вставленою в неї грушею. При натисканні на грушу кипіння в колбі припиняється. Чому?

    -При натисканні на грушу ми збільшили тиск у колбі, і умова кипіння порушилася.

    Таким чином, ми показали, що зі збільшенням тиску температура кипіння збільшується.

    Демонстрація: склянку з холодною водою і вставленим в неї термометром поміщаємо під скляний дзвін. За допомогою насоса відкачуємо з-під нього повітря. У міру зменшення тиску у склянці спостерігаємо етапи закипання рідини, при цьому температура залишається низькою.

    Температура кипіння залежить від тиску.

    Температура кипіння деяких речовиннаведено у таблиці підручника Розглянемо її.

    Запитання по таблиці:

    -У яких речовин мінімальна температура кипіння? Максимальна?

    -Від чого це залежить? Що визначає температуру кипіння для тієї чи іншої речовини?

    Візьмемо на замітку!Оскільки кипіння відбувається при постійній температурі для даної речовини, то при приготуванні їжі можна зменшити пальник, якщо вода вже закипіла .Тим самим заощадити паливо.

    Порівняємо два способи пароутворення:

    Загальні ознаки: це явища пароутворення, які залежать від зовнішнього тиску та роду речовини.

    Випаруваннявідбувається з поверхні рідини, при будь-якій температурі.

    Кипіннявідбувається у всьому обсязі, при певній для кожної речовини температурі.

    III. Закріплення нового матеріалу.

    1. Що називається кипінням?

    2. Які етапи закипання рідини?

    3. Чи можна вважати шум ознакою кипіння?

    4. Які ознаки кипіння?

    5. За якої умови рідина кипить?

    6. Яку температуру називають температурою кипіння?

    7. Як залежить температура кипіння від зовнішнього тиску?

    8. Що спільного і в чому різниця між випаром та кипінням?

    9. На чому ґрунтується принцип дії каструлі скороварки?

    10.Для стерилізації медичних інструментів кип'ятінням використовують металеві коробки із щільно підігнаною кришкою. Чому? І чому відкривати їх потрібно дуже обережно?

    11. Чи можуть туристи зварити яйце круто, перебуваючи високо в горах?

    IV. Оцінювання роботи учнів.

    V. Домашнє завдання:

    §18, повторити §16, 17 (А.В. Перишкін); №1112,1113, дод.1114 (В.І. Лукашик).