Урок19 Испарение и конденсация. Кипение.
Цель урока :
Учебная.Привести к пониманию сути тепловых процессов парообразования способомиспарения, конденсации и кипения, выяснить особенности испарения жидкостей ифакторы, которые влияют на его скорость.
Развивающая. Развивать способность самостоятельно находитьпричинно-следственные связи (делать выводы).Показать учащимся практическоезначение приобретенных знаний
Воспитательная. Вызвать любопытство к изучениюпредмета. Культуру речи.
Типурока : комбинированный урок
Оборудование: учебная презентация, компьютер.
І. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП
II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
IІІ. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
ІV. ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОВЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА
VІ. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Ходурока
І. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП
II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
Почему, выходя из реки в жаркий летнийдень, мы чувствуем прохладу?
Куда исчезают лужи поcледождя ?
Для чего в жару собака высовывает язык?
Почему, если хотим остудить руки, мы на них дуем, а если хотим согреть, тодышим?
Изучая новый материал вы сможете ответить на эти вопросы.
IІІ. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1 Парообразование . Испарение
Вещества могутпереходить из одного агрегатного состояния в другое. Сегодня на уроке мырассмотрим переход вещества из жидкого состояния в газообразное. Этот процессназывается парообразование.
Парообразование — процесс переходавещества из жидкого состояния в газообразное.
Жидкость может превратиться в газ двумяспособами: испарением и кипением.
Испарение — это процесс парообразования сосвободной поверхности жидкости.
Например:
— Если разлить воду, то через некоторое время лужаисчезнет.
— Вещи, которые промокли под дождем, обязательно со временем станут сухими. –Жирный след, который остался на асфальте от неисправной машины, вскоре становитсяпочти незаметным.
Перед изучением новогоматериала ребята разбились на группы и каждая из групп подготовила материал собъяснением тепловых процессов, о которых мы сегодня будем говорить.
(1-ягруппа)
2. Объяснение процесса испарения.
Молекулы жидкостинепрерывно двигаются, постоянно изменяя как значение, так и направлениескорости своего движения.
Среди молекулповерхностного слоя жидкости всегда есть такие, которые пытаютсявылететь из жидкости. Те молекулы, что в определенное мгновение двигаютсямедленно, не смогут преодолеть притягивания соседних молекул и останутся вжидкости.
Если же вблизиповерхности очутится быстрая молекула, то ее кинетической энергиибудет достаточно, чтобы выполнить работу против сил межмолекулярного притяжения,и она вылетит за пределы жидкости.
Выводы:
Испарение жидкостей происходитпри любой температуре (в жидкости всегда естьмолекулы, которые двигаются достаточно быстро).
Испарениесопровождается поглощением энергии (во времяиспарения выполняется работа против сил межмолекулярного притяжения и противсил внешнего давления).
Вовремя испарения, если жидкость не получает энергию извне, она охлаждается(во время испарения жидкость оставляют самые быстрые молекулы, средняякинетическая энергия остальных молекул уменьшается).
3.Скорость испарения
Проведем опыт.
Один стакан с водой поставим на столе вкомнате, а другой на батарею отопления или в другое теплое место. Вода, сначала, испарится в том стакане, который стоит в более теплом месте.
Скорость испарения зависит от температуры жидкости.
(С увеличением температуры жидкости увеличивается количествобыстрых молекул, потому все большее их количество имеет возможностьпреодолеть силы межмолекулярного притягивания и вылететь за пределы жидкости).
Проведемопыт.
Нальем одинаковое количество воды в стакан иширокий сосуд. Вода сначала испарится из сосуда, а потом — из стакана.
Скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.
(Чем больше площадь поверхности жидкости, тем больше на этой поверхностибыстрых молекул и тем быстрее жидкость испаряется)
Проведемопыт.
В два одинаковых стакана нальем воду и спирт. Спустя некоторое время увидим,что спирт испаряется намного быстрее.
Скорость испарения зависит от вида жидкости.
(Медленнее испаряются те жидкости, молекулы которыхсильнее взаимодействуют друг с другом)
Проведем опыт.
Над одним из двух одинаковых стаканов сжидкостью создадим поток воздуха. Интенсивность испарения жидкости из этогососуда становится больше. Скорость испарения зависитот движения воздуха.
(Околоповерхности жидкости всегда существует облако молекул, которыевылетели из нее. Если есть ветер, то он относит молекулы, которые вылетели изжидкости, и не дает им возможность вернуться)
(2-ягруппа)
4.Конденсация
Конденсация — процесс перехода вещества изгазообразного состояния в жидкое.
Конденсация в природе
Роса:водяной пар, который днем накапливается в воздухе в результате испарения, аночью, охлаждаясь, конденсируется.
Тучи:когда влажный воздух поднимается в высшие слои атмосферы то, охлаждаясь, онобразует тучи. Тучи состоят из мелких капелек воды, которые образовались врезультате конденсации водяного пара.
Туман:когда влажный воздух охлаждается вблизи поверхности Земли, образуется туман.Поскольку процесс конденсации сопровождается выделением энергии, то образованиетумана задерживает снижение температуры воздуха.
5. Кипение.
Проведем опыт
(Рисунок а)
— нагреваем воду в колбе;
— дно и стенки колбы укроются пузырьками(образованы растворенными в воде газами и водяным паром);
(Рисунок б)
— на пузырьки начинает действоватьархимедова сила (отрывает пузырьки от дна сосуда, и они поднимаются);
— на местах пузырьков, которые оторвались,остается небольшое количество газа (зарождающиеся новые пузырьки);
— водяной пар в пузырьках конденсируетсяи пузырьки лопаются (верхние слои жидкости сначала холоднее нижних, поэтому в верхних слояхпузырьки лопаются
(Рисунок в)
— температуры верхних и нижних слоев жидкостиуравниваются;
— пузырьки, поднимаясь, уже не будутуменьшаться в объеме, а наоборот, будут увеличиваться;
— внутрь пузырьков активно испаряетсявода;
(Рисунок г)
— достигнув поверхности жидкости,пузырьки лопаются и выбрасывают наружу значительное количество водяного пара;
— вода при этом бурлит и клекочет (оназакипела);
— термометр в этот момент показываеттемпературу 100 °С.
Кипение- это процесс парообразования, который происходит во всем объеме жидкости исопровождается образованием и ростом пузырьков пара.
6.Температура кипения
Температуракипения — температура, при которой жидкость кипит.
Температуры кипения некоторых жидкостейпри нормальном атмосферном давлении табл. 4 Дополнения.
Вовремя кипения температура жидкости не изменяется.
Будем нагревать дальше уже кипящую воду инаблюдать за показаниями термометра. Увидим, что столбик термометра застыл наотметке 100 °С.
Сувеличением внешнего давления температура кипения жидкости увеличивается.
Вслучае зажатия трубки для отвода пара давление внутри колбы увеличивается, иэто приводит к повышению температуры кипения жидкости
Суменьшением внешнего давления температура кипения жидкости снижается.
Нальем в колбу теплую воду. С помощьюнасоса будем откачивать из колбы воздух. Спустя некоторое время на внутреннейповерхности колбы увидим пузырьки газа. Если откачивать воздух и дальше, водазакипит, но уже при температуре, более низкой от 100°С.
Температуракипения зависит от наличия в жидкости растворенного газа.
Если долгокипятить воду, таким способом удалив из нее растворенный газ, то повторно принормальном давлении эту воду можно будет нагреть до температуре, котораяпревышает 100 °С. Такую воду называют перегретой.
ІV.ЗАКРЕПЛЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
Решениезадач
1.Почемутемпература воды в открытом стакане всегда немного ниже температуры воздуха вкомнате?
Температура воды в открытом стакане всегда ниже температуры воздухав комнате, потому что из поверхности воды испаряющиеся молекулы, которые имеютнаибольшую кинетическую энергию; внутренняя энергия воды в стакане уменьшается,следовательно снижается и температура
2.Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?
Испарениежидкости происходит быстрее в ветреную погоду, так как ветер относит молекулы,вылетевшие из жидкости, и не дает им возможности вернуться.
3.Мокрое белье, вывешенное зимой во дворе, замерзает. Но через некоторое времяоно становится сухим даже при сильных морозах. Чем это можно объяснить?
Высыханиебелья даже при сильном морозе объясняется тем, что твердые тела тоже испаряются(сублимация). Так испаряется в мороз и лед.
4.При выходе из реки после купания мы чувствуем холод. Почему?
Привыходе из реки после купания даже в жаркую погоду человек чувствует холод, таккак влага из ее тела начинают интенсивно испаряться. Молекулы жидкости оставляятело поглощают много энергии не только в воздух, но и в тела. Тело охлаждается,и воздух начинает казаться холоднее воду.
5.В одну из двух одинаковых тарелок налили постный борщ, во вторую — такое жеколичество жирного. Какой из них быстрее охлаждается?
Скорееостынет постный борщ, так как наличие в жирном борща плавающего жира уменьшаетплощадь поверхности воды, испаряющейся в тарелке.
6.Почему в доме, автобусе или трамвае на стеклах окон при сильных морозах ледпоявляется с внутренней стороны?
Образованиев домах и в общественном транспорте льда с внутренней стороны окон объясняетсятем, что теплый влажный воздух, соприкасаясь с холодным стеклом, конденсируетсяи мелкие капли воды замерзают.
7.Зимой после быстрой езды лошадь покрывают попоной. С какой целью?
Вспотевшуюна морозе лошадь покрывают попоной для предотвращения испарения пота ипереохлаждения животного.
8.Сырые дрова горят хуже, чем сухие. Почему?
Сырыедрова горят хуже сухих, так как при горении они выделяют влагу. Для ееиспарения расходуется дополнительная энергия и температура горения снижается.
9.Водин чайник наливают сырую воду, а во второй — кипяченую такой же массы итемпературы. В каком из чайников вода закипит раньше? Почему?
Раньшезакипит сырая вода, так как при кипячении удаляется воздух, пузырьки которогослужат центрами парообразования.
Беседапо вопросам
1.Что такое парообразование?
2.Какие способы парообразования вы знаете?
3.Что такое испарение?
4.От каких факторов зависит скорость испарения? Приведите примеры.
5.Что такое конденсация? Приведите примеры конденсации в природе.
6.Что такое кипение?
7.Какие явления наблюдаются в жидкости перед тем, как она начинает кипеть?
8.Какая сила заставляет пузырек газа подниматься на поверхность жидкости?
9.Как изменяется температура жидкости во время кипения?
10.От каких факторов зависит температура кипения жидкости?
VІ. Домашнеезадание
Изучить § 13, 14 Упражнение № 13 (1 – 6)
