Нижегородский институт развития образования Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 2 р. п. Тумботино Павловского района Нижегородской области Методическая разработка раздела физики 8 класса «Изменение агрегатного состояния вещества» Программа: Е.М. Гутник, А.В. Перышкин Физика. 7-9 классы М.: Дрофа, 2009 Учебник: А.В. Перышкин Физика 8, М.: Дрофа, 2009 Выполнила: учитель физики высшей категории МОУ СОШ 2 р. п. Тумботино Павловского района Нижегородской области Лапышева Любовь Ивановна г. Павлово 2010 год

Актуальность изучаемой темы Тема «Изменения агрегатных состояний вещества» включает систему понятий, формирование которых имеет важное мировоззренческое и политехническое значение. К ним относятся: плавление и отвердевание, испарение и конденсация, их объяснение на основе молекулярно- кинетических представлений, превращение энергии в механических и тепловых процессах, влажность воздуха, тепловые двигатели. Изучая переход вещества из одного агрегатного состояния в другое, учащиеся получают представления о постоянных превращениях и взаимосвязи явлений в природе, о переходе незначительных количественных изменений в коренные, качественные.

Цели раздела «Изменение агрегатных состояний вещества» Сформировать знания по данным урокам раздела, научить применять полученные знания на практике для объяснения физических явлений, развивать мышление, коммуникативные умения учащихся. Жидкость Твёрдое тело Газ плавление кристаллизация парообразование конденсация сублимация десублимация

Задачи Образовательные: - учащиеся должны понимать суть таких тепловых явлений как плавление и кристаллизация, испарение и кипение, изучить особенности в поведении вещества из одного агрегатного состояние в другое. - учащиеся должны ознакомится с понятием влажности воздуха и уяснить для себя практическое применение и важность данной физической величины. - учащиеся должны ознакомится с физическими основами работы тепловых двигателей и изучить конструктивные особенности тепловых двигателей. - учить умению находить в окружающем мире примеры, подтверждающие тепловые явления, связанные с изменением агрегатного состояния вещества.

Развивающие: Через содержание и формы работы на уроках - развивать логическое мышление, умение рассуждать, находить верное решение при выполнении задач. - активизировать познавательный интерес. - продолжить работу по развитию самостоятельности. - проводить наблюдения и экспертимент, получать результаты, анализировать, делать выводы. - учащиеся должны уметь выявлять сходства и отличия, устанавливать закономерности.

Воспитательные: - воспитывать усидчивость, внимательность, наблюдательность, трудолюбие. - воспитывать аккуратность при постановки физического экспертимента. - показать использования полученных знаний на практике, в науке, технике; использовать исторический материал. - воспитывать у школьников взаимоподдержку, взаимовыручку.

Психолого-педагогическая характеристика выбора методов и приёмов для передачи содержания раздела программы 8 класс - это школьники подросткового возраста, для которых доминирующей потребностью является общение со сверстниками, поэтому необходимо использовать групповые формы обучения. Но такие формы обучения, как индивидуальная и коллективная форма являются значимыми для усвоения учебного материала.

Таблица 1. Уровень развития интеллектуальных способностей. 8 «А» класс 8 «Б» класс высокий 15% (4 чел.)12% (3 чел.) средний 58% (15 чел.)76% (19 чел.) низкий 27% (7 чел.)12% (3 чел.) Данные получены на основе результатов выполнения теста школьного умственного развития - ШТУР. 8 «А» класс 8 «Б» класс высокий 19% (5 чел.)28% (7 чел.) средний 62% (16 чел.)60% (15 чел.) низкий 19% (5 чел.) 12% (3 чел.) Таблица 2. Уровень развития вербально-логического мышления. Вывод: наиболее эффективными из словесных методов обучения будут являться беседа, фронтальный опрос, обсуждение полученных результатов, работа с дополнительной литературой.

Таблица 3. Диагностика познавательных процессов (зрительная слуховая память). 8 «А» класс 8 «Б» класс Зрительная память 62% (16 чел.)72 % (18 чел.) Слуховая память 23% (6 чел.) 28% (7 чел.) Вывод: наиболее интенсивно необходимо использовать наглядные методы обучения: демонстрацию опытов, презентации, наглядные пособия-плакаты, таблицы, схемы, модели ДВС и паровой турбины, использовать справочный материал, представленный в учебнике. Таблица 4. Диагностика познавательных процессов (внимание). 8 «А» класс 8 «Б» класс объем 54%56% устойчивость 15%20% переключаемость 62% 44% Вывод: учителю лучше давать новый материал отдельными частями или блоками, при этом чередуя монолог с демонстрацией опыта, показами слайдов, схем.

Ожидаемые результаты освоения раздела программы - у учащихся повысится интерес к изучению физики, - учащиеся усвоят суть таких тепловых явлений как плавление и кристаллизация, испарение и кипение, изучат особенности в поведении вещества из одного агрегатного состояния в другое, - важно, чтобы учащиеся поняли, что изучаемые физические явления широко распространены в природе, имеют важное практическое применение, научились видеть физику вокруг себя, - получат и усвоят научные знания по данному разделу, научатся их применять при решении качественных, расчетных, графических задач, - будет развиваться логическое мышление, умение рассуждать, находить верное решение при выполнении задач, - применят свои знания при выполнении творческих заданий (сочинение сказок, стихов, выполнение презентаций, рисунков по данной теме).

Технология и формы организации деятельности объяснение, беседы, обсуждения, рассказ демонстрация опытов, моделей ДВС и паровой турбины использование информационных технологий самые разные виды самостоятельной работы: - творческие задания; - подготовка докладов; - решение задач; - выполнение тестов.

Структура содержания раздела образовательной программы Согласно программе Е.М. Гутника, А.В. Перышкина на изучение раздела «Изменение агрегатных состояний вещества» в 8 классе отводится 11 часов. При этом учащиеся должны усвоить следующие вопросы и понятия. Плавление и отвердевание тел. Температура плавления. Удельная теплота плавления. Испарение и конденсация. Относительная влажность воздуха и ее измерение. Кипение. Температура кипения. Удельная теплота парообразования. Объяснение изменений агрегатных состояний вещества на основе молекулярно-кинетических представлений. Преобразование энергии в тепловых машинах. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. Экологические проблемы использования тепловых машин.

урока Название темы урока Домашнее задание 1Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. § 12, 13, упр. 7 (устно). 2График плавления и отвердевания кристаллических тел. Удельная теплота плавления. § 14, 15, упр. 8 (2,3), творческое эксперт. задание. 3Решение задач на расчет количества теплоты, необходимое для плавления тела и выделяющееся при его кристаллизации. упр. 8 (4, 5) 4Испарение и конденсация.§ 16, 17, упр. 9 (устно) 5Кипение. Количество теплоты, необходимое для парообразования и выделяющееся при конденсации. § 18, § 20, упр. 10 (3, 4) 6Решение задач.Составить и решить 2 задачи, задача в тетр. 7Влажность воздуха.§ 19, творческое задание 8Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания. § 21, 22 9Паровая турбина. КПД теплового двигателя.§ 23, 24 10Обобщающий урок по теме «Изменение агрегатного состояния вещества» Подготовиться к контрольной работе 11Контрольная работа Поурочное планирование

Презентации, используемые при изучении раздела «Изменения агрегатных состояний вещества» 1. Агрегатные состояния. Плавление и кристаллизация. 2. Плавление и кристаллизация. 3. Испарение и конденсация. 4. Кипение. 5. Влажность воздуха. 6. КПД пеплового двигателя. 7. Обобщающий урок по теме «Изменение агрегатных состояний вещества. 8. Три состояния вещества. Все презентации даются в приложении к методической разработке.

Использование презентаций позволяет задействовать все виды памяти: 1. Зрительную 2. Слуховую 3. Моторную (двигательную) Наряду с конкретно-образным мышлением у школьников развивается абстрактное мышление. Разбирая тот или иной вопрос презентации подростки учатся анализировать, сравнивать, обобщать, конкретизировать.

t, t,мин t кип 0 Фрагмент из урока «Кипение. Количество теплоты, необходимое для парообразования и выделяющееся при конденсации

Загадки процесса кипения. Почему появляются пузырьки? Почему пузырьки увеличиваются и поднимаются вверх? Почему слышен шум? Почему пузырьки лопаются вблизи поверхности жидкости при температуре кипения? Почему при кипении температура не изменяется?

Почему появляются пузырьки? Выделяется растворенный в воде воздух.

Почему пузырьки увеличиваются и поднимаются вверх? Подсказка: Жидкость испаряется внутрь пузырька, объем пузырька увеличивается, выталкивающая сила становится больше силы тяжести, пузырек поднимается вверх. испарение Fвыт Fтяж

Почему слышен шум? Подсказка: Верхние слои жидкости холоднее. Почему? Давление насыщенного пара уменьшается с уменьшением температуры. испарение конденсация Рнас пара Ржидкости

Почему слышен шум? Пузырьки поднимаются в верхние более холодные слои жидкости, давление насыщенного пара внутри пузырька уменьшается и пузырек «схлопывается». Этот процесс сопровождается характерным шумом.

Почему температура жидкости при кипении не изменяется? Вся энергия расходуется на интенсивное парообразование

Сравним: Испарение Процесс парообразования Парообразование происходит с поверхности жидкости Происходит при любой температуре Температура жидкости понижается Кипение Процесс парообразования Парообразование происходит по всему объему жидкости Происходит только при температуре кипения Температура жидкости не изменяется

Фрагмент из урока: «Решение задач» Учащиеся работают в группах по 4 человека. Сначала группа выполняет небольшое тестовое задание, затем получает задачи: Задача 1 При полном сгорании бензина выделилось к Дж энергии. Какова масса сгоревшего бензина, если удельная теплота сгорания бензина 4,6 · 10 7 Дж/кг? Задача 2 Сколько энергии нужно затратить, чтобы алюминий массой _____ кг, находящийся при температуре 160°С нагреть до плавления и расплавить? (Удельная теплоёмкость алюминия 920 Дж/кг · °С, температура плавления алюминия 660°С, удельная теплота плавления алюминия 3,9 · 10 5 Дж/кг). Задача 3 При замерзании воды, находящейся при 0°С выделилось _____ Дж теплоты. Сколько кг льда при этом образовалось? (Удельная теплота плавления льда 3,4 · 10 5 Дж/кг). Задача 4 Какое количество энергии потребуется для превращения _____ кг воды, находящийся при 20°С в пар при 100°С, если удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг · °С, удельная теплота парообразования воды 2,3 · 10 6 Дж/кг.

Обобщающий урок Учитель: Л. И. Лапышева МОУ СОШ 2 р. п. Тумботино

Внутренняя энергия Механическая работа Теплопередача способы её изменения

Способы изменения внутренней энергии Опишите превращения энергии в данных примерах

Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом Теплопроводность Излучение Конвекция

Количество теплоты, которое получает (или отдаёт) тело, зависит от его массы, рода вещества, и изменения температуры. Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество теплоты требуется для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1 0 С. Обозначается: С. Единица измерения: 1 Дж / кг 0 С Q = cm(t 2 – t 1 ) Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче называют к о л и ч е с т в о м т е п л о т ы Расчёт количества теплоты Q

При горении топлива (угля, нефти, газа, сланцев) один атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула оксида углерода и выделяется энергия. Количество теплоты выделяемое при сгорании топлива Удельная теплота сгорания показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. О б о з н а ч а е т с я: q Е д и н и ц а и з м е р е н и я: 1 Дж / кг. Энергия топлива Q = qm

Состояния вещества Вещества могут находится в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. Частицы вещества не изменяются при изменении его агрегатного состояния.

Плавление 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества? 4. Изменяются ли молекулы вещества при плавлении? 5. Как изменяется температура вещества при плавлении? 3. Когда тело начнет плавиться? При нагревании увеличивается температура. Скорость колебания частиц возрастает. Увеличивается внутренняя энергия тела. Когда тело нагревается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает разрушаться. Энергия нагревателя идет на разрушение решетки. переход вещества из твердого состояния в жидкое Тело принимает энергию

… переход вещества из жидкого состояния в твердое жидкость отдает энергию 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества? 4. Изменяются ли молекулы вещества при кристаллизации? 5. Как изменяется температура вещества при кристаллизации? 3. Когда тело начнет кристаллизоваться? Кристаллизация

плавление нагревание отвердевание охлаждение удельной теплотой плавления Физическая величина, показывающая какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называется удельной теплотой плавления Обозначается:Единица измерения: Поглощение QВыделение Q t плавления = t отвердевания

…переход вещества из жидкого состояния в газообразное 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества при парообразовании? 3. Изменяются ли молекулы вещества при парообразовании? 4. Как изменяется температура вещества при парообразовании? Испарение - процесс, при котором с поверхности жидкости или твердого тела вылетают частицы (молекулы, атомы). Происходит при любой температуре. Парообразование Скорость испарения жидкости зависит от: 1) от рода вещества; 2) от площади испарения; 3) от температуры жидкости; 4) от наличия ветра

…переход вещества из газообразного состояния в жидкое 2. Как изменяется энергия молекул и их расположение? 1. Как изменяется внутренняя энергия вещества при конденсации? 3. Изменяются ли молекулы вещества при конденсации? Количество теплоты, необходимое для парообразования и выделяемое при конденсации определяется по формуле: где L - удельная теплота парообразования. Конденсация Q=Lm

Формула:Процесс: сгорания нагревания плавления кипения охлаждения отвердевания конденсации Вспомни формулы

Примеры творческих работ Мы кипение изучали, Много нового узнали. Нагревали воду мы И росли вдруг пузырьки. Становилось их всё больше И объём их тоже рос. И возник у нас законный И положенный вопрос: Почему, откуда, как Происходит всё вот так? Внутрь вот этих пузырьков Испаряется вода. Архимедова же сила Поднимает их со дна.

« Труд учителя и труд учёного сходны тем, что они требуют от человека полной отдачи всех духовных и физических сил и дают взамен огромное творческое удовлетворение, радость жизни» А. П. Александров (академик)