Урок физики на тему Испарение и конденсация. насыщенные и ненасыщенные пары

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

Тип урока: урок изучения нового материала.

Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цели урока:

Образовательная - сформировать представление об особенностях перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; об энергетических изменениях в процессах парообразования и конденсации; осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений.

Развивающая - создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, совершенствовать мыслительную деятельность (умения сравнивать, размышлять, выделять главное, сопоставлять, делать выводы); развивать речь.

Воспитательная - продолжить формирование коммуникативных умений; способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу (слайд 2)

Задачи урока:

Сформировать: определения парообразования; испарения; конденсации; насыщенного и

ненасыщенного пара; зависимость скорости испарения жидкости от температуры, площади поверхности, рода вещества, наличия ветра.

Научить: объяснять процесс испарения с точки зрения молекулярного строения; решать качественные задачи (слайд 3)

Способы организации деятельности учащихся: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Методы обучения: словесно-иллюстративный, практический, частично - поисковый.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация учителя

для учащихся на слайдах:

1 группа - 3 стеклянные пластины, сосуды с жидкостями: вода, спирт, эфир, пипетка

2 группа - 2 стеклянные пластины, сосуд с водой, пипетка, электрическая лампа

3 группа - 2 стеклянные пластины, сосуд с ацетоном, пипетка

4 группа - 2 стеклянные пластины, сосуд со спиртом, веер

Ход урока

Организационный момент. (класс делится на 4 группы)

Подготовка к восприятию нового материала.

I группа. 1. Каковы основные положения молекулярной теории строения вещества?

2.Какая существует связь между скоростью движения молекул и температурой тела?

II группа. 3.Какой энергией обладают молекулы вследствие своего движения? Вследствие взаимодействия?

4.Какую энергию называют внутренней?

III группа. 5.Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

6. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

IV группа. 7.Может ли вещество одновременно находиться в трех агрегатных состояниях?

8.Изменяются ли молекулы при переходе вещества из одного состояния в другое? (сл- 4)

Изучение нового материала

Ребята! Я предлагаю вам посмотреть на рисунок и описать явление природы изображенное на нем? (слайды 5, 6) (выступление учащихся)

Да, это явление - круговорот воды в природе. В круговорот вовлечены различные физические процессы: передача тепла, испарение, конденсация, кристаллизация, таяние-плавление, образование осадочных пород. Сегодня мы обсудим физическую суть процессов, которые лежат в основе круговорота воды в природе. 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».

Какой же процесс называется испарением?

Испарение - это переход вещества из жидкого состояния в газообразное (парообразование), происходящий на свободной поверхности жидкости. 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 (слайды 7,8)

Фронтальная экспериментальная работа (слайд 9)

Экспериментально доказать, что при испарении внутренняя энергия уменьшается, имея оборудование: термометр, шарик которого обёрнут ватой, ацетон

Ход работы

1. Заметьте начальное показание термометра.

2. Шарик термометра, обёрнутый ватой, обмакните в ацетон. Заметьте наименьшую температуру, которую через некоторое время покажет термометр.

3. Сделайте выводы. Обсуждение результата эксперимента.

Учитель: Скорость испарения зависит от рода жидкости, увеличивается с возрастанием температуры жидкости, площади ее свободной поверхности и при наличии ветра (который уносит вылетевшие из жидкости молекулы, не давая им возвращаться в жидкость). Докажем это.

Фронтальные экспериментальные работы

1 группа: Зависимость испарения от рода вещества (слайд 10)

Оборудование: 3 стеклянные пластины, сосуды с жидкостями: вода, спирт, эфир, пипетка.

Ход работы: капните на три чистые стеклянные пластины по капле воды, спирта, эфира.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от рода жидкости.

2 группа: Зависимость испарения от температуры (слайд 11)

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд с водой, пипетка, электрическая лампа.

Ход работы: капните на две чистые стеклянные пластины по капле воды, одну из пластин поместите под электрической лампой.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от температуры.

3 группа: Зависимость испарения от площади поверхности (слайд 12)

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд с ацетоном, пипетка.

Ход работы: капните на две чистые стеклянные пластины по капле ацетона так, чтобы капля в первом случае не растеклась, а во втором - сильно растеклась.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от площади поверхности.

4 группа: Зависимость испарения от наличия ветра (слайд 13)

Оборудование: 2 стеклянные пластины, сосуд со спиртом, веер.

Ход работы: капните на две чистые стеклянные пластины по капле спирта. Обмахивайте веером одну из пластин.

Сделайте вывод о зависимости скорости испарения жидкости от наличия ветра.

Обсуждение результатов экспериментов.

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.

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 молекул, вылетевших и число молекул вернувшихся в жидкость выравнивается наступает так называемое состояние динамического равновесия (слайды 14,15,16)

Насыщенный пар - пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. 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. При данной температуре давление ненасыщенного пара всегда меньше давления насыщенного пара. 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)

Решение качественных задач (слайд 18) (по 2 вопроса каждой группе)

- Когда быстрее высохнет скошенная трава: в ветреную или безветренную погоду?

- 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? Объясните, почему?

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

- Почему канистру с бензином нельзя оставлять открытой?

- Когда бельё высохнет быстрее при открытой или закрытой форточке?

- Для чего вы дуете на горячий чай?

- Как вы будете жарить картофель: накрывая сковороду крышкой или нет? Если хотите получить хрустящий картофель?

Проверка полученных знаний. (слайды 19,20)

Вариант 1

Испарение происходит…

А. при любой температуре

Б. при температуре кипения

В. при определенной температуре для каждой жидкости

При увеличении температуры жидкости скорость испарения…

А. уменьшается

Б. увеличивается

В. не изменяется

При наличии ветра испарение происходит...

А. быстрее

Б. медленнее

В. с такой же скоростью, как и при его отсутствии

4. Внутренняя энергия при испарении жидкости...

А. не изменяется

Б. увеличивается

В. уменьшается

5. Какое явление называют конденсацией? Это явление, при котором происходит...

А. испарение не только с поверхности, но и изнутри жидкости

Б. перехода молекул из жидкости в пар

В. перехода молекул из пара в жидкость

Вариант 2

Испарением называют явление...

А. перехода молекул в пар с поверхности и изнутри жидкости

Б. перехода молекул из жидкости в пар

В. перехода молекул из пара в жидкость

Если нет притока энергии к жидкости извне, испарение сопровождается…температуры жидкости.

А. понижением

Б. повышением

При увеличении площади свободной поверхности жидкости скорость испарения…

А. не изменяется

Б. увеличивается

В. уменьшается

При конденсации жидкости происходит…энергии.

А. поглощение

Б. выделение

5. Насыщенный пар - это:

А. максимальное количество пара, которое может содержаться в данном объеме при данных условиях
Б. пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью

В. и то, и другое верно

Взаимопроверка результатов.

Итог урока (рефлексия).

Домашнее задание (слайд 21)

§16; 17, упр.12, задание 3

Для желающих

- Подготовить доклад «О практическом использовании процесса испарения в быту и технике»

- Подготовить презентацию «Роль испарения в мире животных»