Цель урока: объяснить процесс парообразования, конденсации

Цель урока: объяснить процесс парообразования, конденсации и кипения на
основе молекулярно- кинетической теории, изучить понятие насыщенный и
ненасыщенный пар.
Тип урока: урок сообщения новых знаний.
Оборудование к уроку: нагреватель воды, вода, жидкость для снятия лака,
стеклянные пластины.
Видеофрагмент: «Кипение при охлаждении».
Презентация урока. Таблица
Высказывания на отдельных листах. Карточки задания.
«Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь, чему
учиться»
Леонардо да Винчи
Ход урока
I. Организационная часть. Проверка списочного состава учащихся. Сообщение
темы, цели урока.
II. Мотивация учебной деятельности. Показ презентации урока.
Лирическое отступление.
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.
Вопросы к учащимся.
1.Как называется описанный физический процесс в данном стихотворении?
2. Назвать агрегатные состояния, в которых может находиться жидкость?
3. Благодаря каким процессам вещества переходят из одного состояния в другое?
Благодаря этим процессам испарению, парообразованию, конденсации и
происходит кругооборот в природе.
Жидкость преобразуется в невидимый пар (после дождя, исчезли лужи) т.е.
перешли в газообразное состояние или наоборот, возникают капли жидкости,
которые образуются из пара (запотевают стекла окон).
В особенно больших размерах, взаимное преобразование водяного пара и воды,
происходит в природе и технике. Водяной пар образуется не только на больших
водных просторах Земли, а и на суши; вода беспрерывно испаряется с поверхности
почвы, с листьев растений, кожи животных и человека. Такое превращение мы
называем парообразованием.
III. Изучение нового материала. Запишем в рабочую тетрадь понятия этих
явлений.
1.Парооброзование и конденсация.
•Процесс превращения веществ (жидкости, твердых тел) в газообразное состояние
– пар - называется парообразованием.
Два вида парообразования:
- испарение;
- кипение;
• Пар – это газообразное состояние вещества, в которое может переходить как
жидкость, так и твердое тело.
•Испарение – процесс превращения жидкости в пар (происходит по всей
поверхности жидкости, в отличии от кипения жидкости, который происходит по
всему объему).
•Конденсация – процесс превращения пара в жидкость или обратный процесс
испарения.
Рассмотрим опыты для лучшего усвоения процессов испарения, конденсации,
кипения, парообразования.
Поставим на горячую электроплитку чайник с
небольшим количеством воды. Через некоторое время
вода закипит, и из носика чайника с большой
скоростью начнет вырываться струя водяного пара.
Количество воды в чайнике будет уменьшаться, что
само по себе уже свидетельствует о переходе ее в
другое агрегатное состояние. Но обратим внимание на
то, что непосредственно перед носиком чайника пар
мы не видим. Только на некотором расстоянии от
носика, пар начинает конденсироваться, в результате
чего появляется туман, представляющий собой огромное количество мельчайших
частичек воды. Опыт свидетельствует о том, что когда температура пара была
большой, он не конденсировался. Вода находилась в газообразном состоянии.
Когда температура понизилась, вода перешла в жидкое состояние.
Произведем обратный процесс и вновь превратим пар в
воду. Поставим на горячую электроплитку кастрюлю с
водой. Через некоторое время вода закипит, и с ее
поверхности будет происходить процесс интенсивного
испарения. Если над кастрюлей расположить холодную
металлическую крышку, пар сконденсируется.
Образовавшуюся воду можно будет собрать в
расположенном рядом стакане.
Явление конденсации водяного пара и
образование тумана можно наблюдать
и над некоторыми промышленными
предприятиями.
И, конечно же, замечательные природные
явления – образование облаков, туч, поливание
дождя – также представляют собой процессы
парообразования и конденсации водяных паров.
Процесс испарения идет не только при нагревании жидкости, а при любой
температуре. Этот вывод может сделать каждый, кто при обычной комнатной
температуре разольет воду и некоторое время понаблюдает за ее поведением.
Более того, испарение может происходить не только с поверхности жидкости, но и
с поверхности твердого тела.
Такой вывод можно сделать, вывесив
выстиранное белье для просушки на мороз.
•Испарение
Объяснение нового материала.
Испарение происходит при любой температуре. Жидкость во время испарения
остывает, так как ее покидают «быстрые» молекулы, которые находятся ближе к
поверхностному слою. Так как жидкость покидают быстрые молекулы, средняя
кинетическая энергия молекул, что остались, уменьшается, то есть жидкость во
время испарения остывает. Чем быстрее испаряется жидкость, тем сильнее она
остывает.
Пример. Если капнуть на кожу руки немного бензина или другой быстро
испаряющейся жидкости (ацетон, эфир), то мы почувствуем холодок при
испарении жидкости, что и свидетельствует о понижении ее температуры.
Интерактивный метод изучения нового материала.
Работа в парах. Учащимся выдается задание и оборудование для проведения
опытов.
Задание 1. Оборудование: термометр, вата, сосуд с водой. Запишите показания
термометра. Обмотайте шарик термометра ваткой, смоченной водой. Как
изменяются показания термометра. Почему?
Задание 2. Оборудование: 2 стеклянные пластины, пипетка, сосуд с жидкостью для
снятия лака, сосуд с водой. Нанесите пипеткой на стеклянные пластины по капле
воды и жидкости для снятия лака. Наблюдайте за их испарением. Сделайте вывод о
скорости испарения жидкостей.
Задание 3. Оборудование: 2 стеклянные пластины, пипетка, сосуд с жидкостью для
снятия лака, электрическая лампа. Капните на стеклянные пластины по капле
жидкости. Одну из пластин поместите над электрической лампой. Сделайте вывод
о зависимости скорости испарения от температуры жидкости.
Задание 4. Оборудование: 2 стеклянные пластины, пипетка, сосуд с жидкостью для
снятия лака, бумажный веер Капните на стеклянные пластины по капле жидкости.
Обмахивайте веером одну из пластин. Сделайте вывод о зависимости скорости
испарения от наличия ветра.
Задание 5. Оборудование: 2 стеклянные пластины, пипетка, сосуд с жидкостью для
снятия лака. Капните на пластины по капле жидкости. На одной из пластин
распределите каплю так, чтобы она заняла максимальную площадь. Сделайте
вывод о зависимости скорости испарения от площади свободной поверхности.
Отчет групп: скорость испарения зависимость от рода вещества, площади ее
испарения, температуры вещества.
Самостоятельная работа с учебником. Учащиеся читают материал из учебника и
отвечают на вопрос.
Вопрос ко всем учащимся: Назвать свойства испарения.
Ответы учащихся.
1.Происходит при любой температуре.
2.Вследствие вылета быстрых молекул вещество охлаждается.
3.Скорость зависит от рода вещества, площади ее испарения, температуры
вещества, наличия ветра, влажности, давления.
•Конденсация. Объяснение нового материала.
Одновременно с испарением на поверхности жидкости происходит и обратный
процесс - конденсация. Конденсация происходит из-за того, что часть молекул пара,
образующегося над жидкостью, снова возвращается в нее.
Именно конденсацией, например, объясняется образование облаков: молекулы
водяного пара, поднимающегося над землей, в более холодных слоях атмосферы
группируются в мельчайшие капельки воды, скопления которых и представляют
собой облака. Следствием конденсации водяного пара в атмосфере являются дождь
и роса.
•Кипение. Объяснение нового материала.
Кипение - особый вид испарения. Внешние признаки кипения: мелкие пузырьки,
что появляются на поверхности воды, лопаются, и пар, который находился в них,
выходит в атмосферу. Такое возможно лишь при
достижения жидкостью определенной температуры,
которую называют температурой кипения. Образование
пара начинается не только со свободной поверхности, но
и в середине жидкости.
. Интересно то, что когда вода нагревается до 100 0 С и
кипит. То сколько б времени мы после не грели воду,
температура ее не изменяется.
Видеофильм. Кипение жидкости при пониженном давлении.
Вопросы к учащимся.
1.Почему вода в колбе закипела?
2.Почему для этого опыта лучше брать плоскодонную колбу?
3.Почему трудно вытянуть пробку с колбы после проведения опыта?
4.Что произойдет, если во время кипения воды в колбе закрыть ее пробкой?
Учащиеся высказывают свою мысль на основе изученного материала и
просмотренного видеофильма.
2.Насыщенный и ненасыщенный пар. Объяснение нового материала.
В закрытой посуде, при нагревании жидкости, происходит процесс испарения,
через некоторое время количество жидкости в посуде перестанет уменьшаться,
хотя процесс испарения продолжается. Это объясняется тем, что одновременно с
испарением в закрытой посуде происходит конденсация. Это означает, что оба
процесса (испарение и конденсация), продолжаются с одинаковой скоростью, то
есть за каждую секунду жидкость покидают в среднем столько молекул, сколько их
переходит из пара в жидкость. В таком случае говорят, что жидкость и пар
находятся в динамическом равновесии.
Пар, что находится в динамическом равновесии со своей жидкостью,
называется насыщенным. Только такой пар находится над поверхностью
жидкости в закрытом сосуде.
Если процесс испарения идет быстрее, чем процесс конденсации, говорят, что
над жидкостью находится ненасыщенный пар.
Давление пара р 0 , при котором жидкость находится в равновесии со своим
паром, называется давлением насыщенного пара.
Работа с учебником. Найти в учебнике ответ на вопрос: От чего зависит давление
насыщенного пара.
Учащиеся делают вывод, что давление насыщенного пара зависит только от его
химического состава и не зависит от объема, который он занимает.
IV. Закрепление нового материала. Фронтальный опрос.
Вопросы к учащимся.
-Выйдя в жаркий день из реки, вы ощущаете прохладу, это ощущение усиливается в
ветреную погоду. Объясните, почему это происходит?
-Что остынет быстрее при одинаковых условиях: жирный суп или чай?
-Почему в открытых водоемах в летнюю пору температура воды всегда ниже
температуры окружающего воздуха?
-Почему вспотевшему человеку вредно выходить на холодный и сухой воздух?
-Почему зимой стекла очков запотевают, когда вы входите в помещение?
-Какое значение для организма человека имеет выделение пота?
-Почему скошенная трава высыхает при ветреной погоде быстрее?
-Как в бане по внешнему виду отличить трубу с горячей и холодной водой?
-Зачем, стерилизуя консервы паром при температуре 120 0 С, в автоклавах
специально подымают давление пара?
- Как объяснить, что динамическое равновесие жидкости и пара в разных
жидкостях наступает при разных температурах?
V. Подведение итогов. Оценки.
Сегодня на уроке мы изучили процессы парообразования: испарения и конденсации,
кипения методом научного познания, выяснили от каких факторов,
зависит
испарение и кипение, получили представление о насыщенном и ненасыщенном
паре.