Вода - вещество привычное и необычное
Цель урока: показать проявление общих закономерностей природы с точки зрения физики на примере воды.
Задачи: систематизировать знания о свойствах воды.
Оборудование: компьютер, презентация по теме урока, лабораторное оборудование.
Форма организации и взаимодействия на занятии: фронтальная, групповая.
Деятельность учителя |
Деятельность обучающегося |
Универсальные учебные действия (УУД) |
||
познавательные |
регулятивные |
коммуникативные |
||
Организует фронтальную беседу с обучающимися с использованием презентации; формирует у обучающихся реализовывать новые знания; организует работу в группах. |
Участвуют во фронтальной беседе, работают в группах, демонстрируют уровень знаний о веществах, работают с раздаточным материалом. |
Строят осознанные речевые высказывания в устной форме, логическую цепь рассуждений; выделяют количественные характеристики объектов; дополняют и расширяют имеющиеся знания. |
Предлагают разные способы решения практических задач; адекватно оценивают уровень своих знаний и умений. |
С достаточной полнотой и точностью выражают свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации. Добывают знания и приобретают умения при взаимодействии со сверстниками. |
Ход занятия
1) Организационный момент.
Вступительное слово учителя о роли воды, её физических свойствах.
2) Основные понятия, рассматриваемые на внеурочном занятии.
- Три агрегатных состояния воды. Переход из одного агрегатного состояния в другое
- Удельная теплоемкость. Сравнение по таблице теплоемкости разных веществ.
- Большая удельная теплоемкость определяет климат планеты. Вода нагревается значительно медленнее суши, забирая значительно больше количество солнечного тепла. Полученное тепло она сохраняет дольше, чем воздух и земля, выполняя терморегулирующую функцию.
- Плотность твердой и жидкой воды. Вода способна расширяться при замерзании. Поэтому лед занимает верхнюю часть водоема, укрывая его нижние слои и защищая водоем от промерзания. Не обладай вода таким свойством, все водоемы и даже Мировой океан за определенный геологический период промерзли бы до дна и жизнь на Земле не только бы не получила бы своего эволюционного развития она просто бы не возникла на ней.
- Петр I. Первый закон об охране вод был написан Петром I.
Элементы внеурочного занятия.
Агрегатные состояния воды
1) Ребята, назовите три агрегатных состояния вещество (воды). В чем их отличие?
Возможный ответ ученика.Существуют три различных агрегатных состояний воды: твердое (лед), жидкое (вода) и газообразное (например, невидимый водяной пар находится в окружающем нас воздухе).
Различные агрегатные состояния существуют у каждого вещества. Отличаются эти состояния друг от друга не молекулами, а тем как эти молекулы расположены и как движутся.
Вода испарилась и превратилась в пар. Изменились ли состав молекул, расстояние между молекулами, скорость молекул?
2) Перечислите все возможные процессы, при которых вещество переходит из одного агрегатного состояния в другое, дайте определения.
Ученик. Всего различают шесть процессов, при которых происходят агрегатные превращения вещества. Переход вещества из твердого (кристаллического) состояния в жидкое называется плавлением, обратный процесс называется кристаллизацией или отвердеванием. Пример плавления – таяние льда, обратный процесс происходит при замерзании воды.
Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, обратный процесс называется конденсацией. Пример парообразования – испарение воды, конденсацию можно наблюдать при образовании росы.
Пример |
Процесс |
Замерзание воды |
Кристаллизация (отвердевание) |
Образование росы |
Конденсация |
Таяние льда |
Плавление |
Образование на окнах зимних узоров |
Десублимация |
Учитель. Приведите примеры возгонки и десублимации.
Предполагаемый ответ ученика.Переход вещества из твердого состояния в газообразное (минуя жидкое) называется сублимацией или возгонкой, обратный процесс называется десублимацией. Примером десублимации может служить образование на окнах зимой узоров из кристалликов льда. Эти красивые узоры являются результатом десублимации водяного пара, находящегося в воздухе.
3) Как известно, при плавлении вещество получает энергию. При кристаллизации оно, наоборот, отдает её в окружающую среду. Получая количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается.
Ребята, как вы думаете, почему зимой птицы садятся на лёд, покрывающий реки и озера?
Кипение
1) Ребята, давайте вспомним один из видов парообразования – кипение.
Кипение возможно лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре – температуре кипения.
Кто может рассказать про температуру кипения воды?
Предполагаемый ответ ученика. Известно, что вода кипит при 100°С. Но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кПа). При увеличении давления температура кипения воды возрастает. Так, например, в кастрюлях-скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура кипения воды при этом достигает 120°С. В воде такой температуры процесс «варения» происходит значительно быстрее, чем в обычном кипятке. Эти и объясняется название «скороварка».
И наоборот, при понижении давления температура кипения воды становится меньше 100°С. Например, в горных районах (на высоте 3 км, где давление атмосферы составляет 70 кПа) вода кипит при 90°С. Поэтому жителям этих районов, использующим такой кипяток, требуется значительно больше времени для приготовления пищи, чем жителям равнин.
2) Ребята, давайте проделаем опыт (учитель показывает опыт).
Нальём в пробирку немного воды, затем плотно закроем её пробкой и нагреем воду до кипения. Под давлением образовавшегося пара пробка выскочит и поднимется вверх. Сначала в этом опыте энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. Затем пар, расширяясь, совершил работу – поднял пробку.
Что получиться, если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра?
Докладчик (ученик).Если мы заменим пробирку прочным металлическим цилиндром, а пробку – плотно пригнанным поршнем, способным двигаться внутри цилиндра, то получим простейший тепловой двигатель.
В России первый паровоз был построен в 1834 году крепостными мастерами-самоучками отцом и сыном Е.А. и М.А. Черепановыми.
На протяжении более ста лет паровозы были главными транспортным средством как у нас в стране, так и за рубежом. Выпуск паровозов в нашей стране был прекращен лишь в 1956 году, когда они стали заменяться электровозами и тепловозами.
Работа с таблицей «Удельная теплоемкость некоторых веществ»
Учебник «Физика. 8 класс» А.В.Перышкин – стр. 25.
Вещество |
Удельная теплоёмкость, Дж/кг·°С |
Подсолнечное масло |
2094 |
Лёд |
2100 |
Ацетон |
2187 |
Этиловый спирт |
2850 |
Вода |
4200 |
Учитель. Ребята, рассмотрите таблицу. Удельная теплоёмкость воды равна 4200Дж/кг·°С. Что это означает?
Ответ ученика. Чтобы увеличить на 1°С температуру воды массой 1 кг, требуется количество теплоты, равное 4200 Дж.
Учитель. Меняется ли в различных агрегатных состояниях удельная теплоемкость вещества?
Ответ ученика. Удельная теплоемкость одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном) различна. Например, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С, а удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·°С.
Учитель. Какое вещество имеет наибольшую теплоемкость?
Предполагаемый ответ ученика. Вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Поэтому вода в морях и океанах, нагреваясь летом, поглощает из воздуха большое количество теплоты. Благодаря этому в тех местах, которые расположены близко от больших водоемов, лето не бывает таким жарким, как в местах, удаленных от воды.
Опыт 1 «Несгораемый платок»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спирт, носовой платок, спички
Проведение: Зажать в лапке штатива носовой платок (предварительно смоченный водой и отжатый), облить его спиртом и поджечь. Несмотря на пламя, охватывающее платок, он не сгорит. Почему?
Объяснение: Выделившаяся при горении спирта теплота полностью пошла на испарение воды, поэтому она не может зажечь ткань.
Опыт 2 «Вода кипит в бумажной кастрюле»
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, бумажная кастрюля на нитках, спиртовка, спички.
Проведение: Подвесим бумажную кастрюлю на штативе.
Можно ли вскипятить воду в этой кастрюле?
Объяснение:Вся теплота, выделяющаяся при горении, идет на нагревание воды. Кроме того, температура бумажной кастрюли не достигает температуры воспламенения.
Задача
Оцените, на какой этаж можно было бы подняться легковой автомобиль массой 933 кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает 1 литр воды, остывая от 100°С до комнатной температуры (20°С)? Высоту одного этажа примите равной 3 м.
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С.
Работа с таблицей «Плотность»
1) Ребята, используя таблицу плотностей, сравните плотности веществ в различных агрегатных состояниях. Сделайте вывод.
Учебник «Физика. 7 класс» А.В.Перышкин – стр. 63-64.
Вещество |
Плотность жидкостей |
Плотность твердых тел |
Вода (лед) |
1000 кг/м3 |
917 кг/м3 |
Алюминий |
2380 кг/м3 |
2600 кг/м3 |
Золото |
17000 кг/м3 |
19500 кг/м3 |
Железо |
6900 кг/м3 |
7874 кг/м3 |
Парафин |
870 кг/м3 |
960 кг/м3 |
Предполагаемый ответ ученика. Лёд имеет гораздо меньшую плотность и плавает в воде. Это является аномалией. Большинство других веществ, например, металлы или парафин, имеют в твёрдом виде большую плотность, чем в расплавленном, и тонут в своём расплаве.
2) Когда вода имеет максимальную плотность? Какое это имеет значение в природе?
Докладчик № 4. Вода же имеет максимальную плотность при +4 °С. Это имеет огромное значение для существовании жизни на Земле. В водоёмах перед наступлением зимы постепенно охлаждающаяся вода, делаясь плотнее, опускается вниз до тех пор, пока температура всего водоёма не достигнет +4 °С. При дальнейшем охлаждении более холодная вода остаётся сверху, а теплопроводность воды, как мы знаем, очень низкая. В результате создаётся необычное положение: тонкий слой холодной воды становится «одеялом» для всех обитателей подводного мира, предохраняя их от сильного мороза. (Разумеется, низкая теплопроводность льда, и тем более снега, также защищает от низких температур воздуха). При +4 °С они чувствуют себя очень неплохо. Рыбы продолжают вести активный образ жизни – вспомним прелести зимней рыбалки. Попробуем вообразить, как выглядел бы мир, если бы вода обладала нормальными свойствами, а лёд был бы, как и полагается любому нормальному веществу, плотнее своей жидкой фазы (воды): зимой намерзающий сверху более плотный лёд тонул бы в воде, непрерывно опускаясь на дно. Летом лёд, закрытый толстым слоем холодной воды, не смог бы за лето растаять. Постепенно все озера, пруды, реки промёрзли бы целиком, превратившись в гигантские ледяные заторы. Потом промёрзли бы все моря и океаны. Весь мир превратился бы в ледяную пустыню, кое-где покрытую талой водой.
Итак, плотность воды достигает максимального значения при 4°С и больше плотности льда. Поэтому лёд плавает на поверхности воды.
Интересный опыт. Тело плавает в холодной воде и тонет в горячей. Почему?
Ответ: Плотность холодной воды больше, сила Архимеда больше.
Из истории
Докладчик (ученик). Петр I. Первый закон об охране вод был написан Петром I. 8 февраля 1724 года Указом правительствующего сената по распоряжению Петра I была основана Академия наук. 7 июня 1999 г. Указом президента РФ был установлен День Российской науки за выдающуюся роль отечественной науки в развитии государства и общества и в ознаменовании 275-летия со дня основания Академии наук с датой празднования 8 февраля.
Рефлексия
Ребята, вспомните и расскажите, что нового и интересного вы узнали сегодня на занятии?
Что было для Вас самым ценным?
Карточка-задание для ученика
«Исследование физических свойств воды»
Вода имеет следующие уникальные свойства:
- Лёд имеет ____________(большую, меньшую) плотность, чем вода и плавает в воде.
Однако, большинство веществ, в отличие от воды, металлы или парафин, имеют в твёрдом виде ______________плотность, чем в расплавленном, и тонут в своём расплаве.
Слова для работы: большую, меньшую.
- Составьте из слогов слова:
ция – стал – лиза –кри |
|
кон - ция – са – ден |
|
ли - суб - ция - ма |
ние – вле – пла |
|
обра- па - зова – ние - ро |
|
ма - де - ли – суб - ция |
Вода одновременно существует в ______агрегатных состояниях вещества: ____________, ________________ и ______________.
Всего различают ________(сколько?) процессов, при которых происходят агрегатные превращения вещества:
1._____________ |
|
3._____________ |
|
5.______________ |
2._____________ |
|
4._____________ |
|
6.______________ |
- Вода имеет __________ ( высокую, низкую) удельную теплоемкость, равную ________ Дж/кг·°С. Эта величина показывает, сколько теплоты надо затратить для нагревания ___ кг воды на ___ °С.
- Аномально высокие значения температуры плавления ___°С и температуры ___________ 100°С.
- Выберите правильный ответ на вопросы и получите имя человека, который издал в России первый «Закон об охране воды» (Ответ: Пётр I).
Агрегатные состояния вещества |
Твердое |
Жидкое |
Газ |
В каком агрегатном состоянии вещество занимает максимальное пространство? |
М |
Н |
П |
Тела не сохраняют форму, но сохраняют объем |
А |
Е |
Ю |
Тело не имеет форму |
К |
Д |
Т |
Иней-это одно из состояний воды. Какое? |
Р |
Л |
Д |
Задания.
1. Переход вещества из твердого состояния в газообразное (минуя жидкое)
|
|
з |
|
|
|
|
|
2. Пример десублимации, наблюдаемый зимой на окнах
|
з |
|
|
3. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Где кипящая вода горячее?
А. на уровне моря
Б. на вершине горы
В. в глубокой шахте
5. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1°С: стакан воды или ведро воды?
А. стакан воды
Б. ведро воды
В. одинаковое количество
6. В каком агрегатном состоянии вещество занимает максимальное пространство?
А. твердом
Б.жидком
В. газообразном
7. Назовите физическую величину, показывающую, какое количество теплоты необходимо для нагревания вещества массой 1 кг на 1°С.
А. удельная теплоемкость
Б. удельная теплота плавления
В. плотность
Задача. Оцените, на какой этаж можно было бы подняться легковой автомобиль массой 933кг, совершив работу, численно равную количеству теплоты, которое отдает 1 литр воды, остывая от 100°С до комнатной температуры (20°С)?
Высоту одного этажа примите равной 3 м.
Анализ внеурочного занятия
Класс: 8.
Предмет: физика.
Тема: «Вода – вещество привычное и необычное».
Раздел: «Тепловые явления»
Данное занятие является уроком обобщения знаний по теме «Тепловые явления».
Цели данного урока спланированы как ожидаемые результаты, которые предполагается получить в процессе совместной деятельности с обучающимися при их обучении, воспитании и развитии. Они соответствуют стандартным требованиям программы и связаны с предыдущими учебными занятиями:
образовательная:
- познакомить обучающихся со свойствами такого вещества, как вода;
- применить и расширить умения и навыки решения практических задач;
- совершенствовать вычислительные навыки.
развивающая:
- способствовать выработке у школьников умения обобщать изучаемые факты, формулировать выводы;
- развивать исследовательские навыки; и самостоятельность путем составления умозаключений;
- развитие логического мышления для сознательного восприятия учебного материала.
воспитательная:
- формировать качества личности, как трудолюбие, внимательность, активность, самостоятельность, дисциплинированность;
- воспитывать познавательную активность;
- прививать интерес к предмету.
Оборудование: доска, цветные мелки, компьютер, проектор, лабораторное оборудование, карточки.
Дидактическое обеспечение: набор индивидуальных карточек, презентация Power Point.
На занятии я старалась создать условия для реализации поставленных целей. Этому способствовала форма проведённого урока, при изучения нового материала я использовала проблемно-исследовательский метод: организовала исследовательскую деятельность, результатом которой были «открыты» свойства и характеристики воды. Обобщая результаты проделанной работы и дома и в классе, восьмиклассники высказали предположение при сравнении удельной теплоёмкости различных веществ, гипотезу о зависимости плотности от агрегатного состояния вещества. Я немного помогала сформулировать грамотно, корректно, как с точки зрения физики, так и с точки зрения русского языка. Затем высказанное предположение доказали, организуя поисково-эвристическую деятельность учащихся. В завершение все применили знания при решении заданий, используя объяснительно-иллюстративный метод, различные виды деятельности, фронтальную и индивидуальную формы организации учебной деятельности.
Были использованы фронтальная, индивидуальная формы познавательной деятельности.
Время, отведенное на все этапы урока, было рационально распределено. Поддерживался высокий темп работы учащихся.
Завершающим этапом была рефлексия: оценка учащимися и учителем результатов урока, подведение итогов, комментирование деятельности учащихся. Между всеми этапами четко прослеживается логическая связь и завершенность каждого этапа. Учащиеся учились анализировать, делать выводы, рассуждать, правильно излагать свои мысли.
На каждом этапе урока учитывала индивидуальные особенности и интересы учащихся, уровень их подготовленности, осуществлялась индивидуализация обучения и дифференцированный подход.
Использовала различные виды контроля на уроке: ученик- ученик, ученик – учитель (вопросы-ответы).
Приветствовалась активность детей, поощрялась самостоятельность, гибкость ума. Перегрузки учащихся на уроке не было, так как чередовались письменные и устные задания. Постепенно увеличивалась степень сложности заданий и самостоятельности учащихся при их выполнении. Дифференцируемая самостоятельная работа проведена с целью закрепления и углубления знаний учащихся по теме внеурочного занятия, способствовала развитию логического мышления.
План внеурочного занятия выполнен полностью.
Выбранные мною формы и методы обучения способствовали созданию на уроке положительной психологической атмосферы. Применение проблемно-диалогического обучения на уроке позволило сделать его интересным, насыщенным, плотным по структуре.
Оставьте свой комментарий к работе, нажав на кнопку «Написать». Расскажите, что именно вас не устраивает в работе, а если вы считаете, что работа содержит ошибки и неточности – нажмите на соответствующую галочку в форме отклика.
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственность за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.