Разработка урока по физике " Удельная теплота плавления"

Тема урока: «Удельная теплота плавления» Цель урока: изучить физическую величину «Удельная теплота плавления» и  вывести формулу расчёта количества теплоты при плавлении и отвердевании  вещества. Задачи:  Обучающая: Сформировать знания учащихся об удельной теплоте  плавления, умение читать графики, умение рассчитывать количество теплоты, необходимое для плавления кристаллических тел.  Развивающая: Продолжить формирование умений устанавливать причинно­ следственные связи между фактами, явлениями и причинами; развитие  навыков работы по алгоритму; развитие навыков работы с компьютером. Воспитывающая: Продолжить формирование познавательного интереса к  предмету «Физика»; воспитывать дисциплинированность и усидчивость при  выполнении заданий; воспитывать чувство ответственности при проверке и  оценивании своих и чужих работ. Дидактический тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых  знаний. 1.Организационный этап. До звонка – первый слайд После звонка­ слайд 2 ­Здравствуйте, ребята! Однажды Сократ, окружённый учениками, поднимался к храму. Навстречу им спускалась известная афинская гетера. “Вот ты  гордишься своими учениками, Сократ, ­ улыбнулась она ему, ­ но стоит мне  только легонько поманить их, как они покинут тебя и пойдут вслед за мной”.  Мудрец же ответил так: “Да, но ты зовёшь их вниз, в тёплую весёлую долину,  а я веду их вверх, к неприступным, чистым вершинам”. Вот и мы с вами сегодня должны подняться на одну ступеньку вверх,  “преодолевая” задания, которые будут рассмотрены на сегодняшнем уроке.  Слайд 3 Девиз урока: Приобретать знания – храбрость,                                        Приумножать их – мудрость,                                        А умело применять – великое искусство. При изучении нового материала мы будем опираться на материал предыдущих уроков. Я уверена в том, что вы  очень хорошо подготовились к уроку и  знаете, ­ что называется процессами плавления и отвердевания?  ­ в чём отличие в молекулярном строении твёрдых тел от жидкостей? ­  знаете, что при плавлении вещества идёт процесс разрушения его ……… (кристаллической решётки),  ­ при этом необходимо затратить….. (энергию),  ­ а при кристаллизации эта энергия …..(выделяется).  Т.е. процессы плавления и отвердевания мы изучили качественно. Следующая наша с вами задача заключается в том, чтобы  эти процессы  изучить количественно. А кто знает чему  нам предстоит научиться? (ответы  уч­ся).  ­ вычислять количество теплоты, затраченное на плавление и выделившееся  при отвердевании. Хорошо! А теперь давайте определим тему и цель сегодняшнего урока. Что  мы должны изучить сегодня? (ответы учащихся) Итак тема « Удельная теплота плавления» открыть  тетради записать число и тему урока. Слайд 4 (Четко сформулировать цель урока и задачи) Цель( читает учитель): слайд5 изучить физическую величину «Удельная  теплота плавления» и вывести формулу расчёта количества теплоты при  плавлении и отвердевании вещества.  Давайте определим какие задачи вы перед собой поставите. Что мы должны  изучить сегодня на уроке?  (ответы учащихся)  (Четко сформулировать задачи)  Задачи: слайд 6 ( уч­ся) ­ Дать определение физической величины: «Удельная теплота плавления».  ­ Узнать единицы измерения данной величины.  ­ Вывести формулу для определения количества теплоты при плавлении и  отвердевании вещества. ­ Научиться находить по таблице удельную теплоту плавления данного  вещества и объяснять её физический смысл.  ­ Применять изученную на уроке формулу при решении задач.  ­ Приводить примеры практического применения изученного материала. Очень хорошо. Ребята, но для изучения нового материала нам необходимо  повторить пройденный материал. Итак первое задание: у вас на столах листы­ задание работа с текстом. 1.Вставить пропущенные слова в определение. «Молекулы в кристаллах расположены …, они движутся …., удерживаясь в  определенных местах силами молекулярного притяжения. При нагревании тел средняя скорость движения молекул …, а колебания молекул …, силы, их  удерживающие, …, вещество переходит из твердого состояния в жидкое, этот  процесс называется… ». «Молекулы в расплавленном веществе расположены …, они движутся … и …  удерживаются в определенных местах силами молекулярного притяжения.  При охлаждении тела средняя скорость движения молекул …, размах  колебаний … , а силы, удерживающие их …, вещество переходит из жидкого  состояния в твердое, этот процесс называется …» ( работу учитель проверит  и результат разберет на след уроке) Формула Q=cm(t2­t1) используется для…. Вычисления плотности вещества Определения скорости тела Потенциальной энергии тела Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела  Величина с в формуле Q=cm(t2­t1) это… 2. Работа с тестом. Тест 1) A. B. C. D. или выделяемого им при охлаждении 2) A. Масса тела B. C. D. 3) A. B. C. D. 4) Температура тела Удельная теплоемкость вещества Количество теплоты По формуле Q=qm вычисляется… плотность вещества количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива скорость тела кинетическая энергия тела Величина q – это…. масса вещества удельная теплоемкость вещества удельная теплота сгорания топлива количество теплоты Плавление тел – это… Переход вещества из твердого состояния в жидкое Переход вещества из жидкого в твердое Переход вещества из газообразного в жидкое Переход вещества из жидкого в газообразное Температура плавления – это.. 0 0 с 100 0 С Температура при которой вещество плавится Любая температура, которая больше 0 0С На рисунке показана зависимость температуры от времени для твердого A. B. C. D. 5) A. B. C. D. 6) A. B. C. D. 7) тела. Какой участок относится к плавлению? А) АВ; Б) ВС; В) СД; Г) ВСД. Справились? А теперь работы проверьте друг у друга и оцените.  Теперь посмотрите правильный ответ. Слайд 7 Хорошо оставьте все на краю  стола в конце урока все мне сдадите. Ну а теперь давайте поработаем с графиком. Что это за график? (ответы уч­ ся).  ­ Пользуясь графиком плавления вещества , объясните, что происходит на  участке АВ ( нагревание льда) ­ на участке СД ( нагревание воды) ­ на участке FK ( охлаждение льда) ­ на участке ДЕ ( охлаждение воды) ­ на участке ВС ( плавление льда) ­ на участке ЕF (кристаллизация вещества). Так ну а теперь проверим знание  формул а? Каждому процессу подберите нужную формулу. Слайд8 Проверим! Обратите внимание, что пока плавится лед температура не изменяется. А  Почему?  Слайд 9 Ответ­ В кристаллах молекулы расположены в строгом порядке.  Однако и в кристаллах они находятся в тепловом движении (колеблются).  При нагревании тела средняя скорость движения молекул возрастает.  Следовательно, возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. На графике это участок АВ. Вследствие этого размах колебаний молекул  увеличивается. Когда тело нагреется до температуры плавления, то  нарушится порядок в расположении частиц кристаллов. Кристаллы теряют  свою форму. Вещество плавится, переходя из твердого состояния в жидкое.  Температура тела перестает повышаться. Слайд 10 Учитель: Опыты показывают, что для превращения различных  кристаллических веществ одной и той же массы в жидкость при температуре  плавления требуется разное количество теплоты. Физическая величина,  показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить  кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления  полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой  плавления.  Слайд11 Условное обозначение лямбда, единицы измерения удельной  теплоты плавления ­ Дж/кг Слайд 12 Учитель: Определяют удельную теплоту плавления на опыте. При  выполнении лабораторной работы было установлено, что для плавления 1 кг  льда потребовалось 340000 Дж теплоты. Используя эти данные, ответьте мне  на вопрос: Какое количество теплоты потребуется для плавления 2 кг льда? (680000 Дж) а 10 кг? (3400000Дж) а m кг? Q=340000*m Вывод: зная это условие, мы можем рассчитать количество теплоты для  любой массы льда. Слайд13Учитель:  для плавления 1 кг свинца потребуется 25000Дж теплоты. ­теперь для любой массы свинца мы можем вычислить количество теплоты,  требуемого для плавления Q=25000*m Вывод: зная это условие, мы можем рассчитать количество теплоты для  любой массы свинца. Общий вывод: Для того, чтобы рассчитать какое количество теплоты  потребуется для плавления того или иного вещества, нужно знать какое  количество теплоты потребуется для плавления 1 кг вещества. Опыты проводились для каждого вещества, но запомнить все величины мы не  можем, поэтому их занесли в таблицу, фрагмент которой есть у вас в  учебнике.  Эту величину назвали ­­­­­­ удельная теплота плавления вещества. λ Данную величину мы будем обозначать______ греческой буквой   «лямбда». λ  льда =340000 Дж/кг,  свинца =25000 Дж/кг Итак,  λ Откройте учебники стр.37 и, найдите, чему равна удельная теплота плавления серебра, олова и др. Попробуйте сформулировать физический смысл этой величины. В общем виде формула примет вид: Q= mλ Где мы на практике можем использовать эти знания? Кому нужна формула,  которую мы изучили? ­На данный момент вам она нужна для решения задач, возможно, кто­то будет сдавать ГИА по физике в 9 классе, там встречаются задачи на эту тему. Пример практического применения изученного материала : металлургия.  Используя изученную нами сегодня формулу, металлурги вычисляют  количество теплоты, необходимое в доменных печах, мартенах. От  правильности их вычислений зависит качество выплавленного чугуна, стали,  других металлов. Для выплавки, например, чугуна требуется очень большое  количества теплоты, а значит и сжигаемое в домнах топливо должно иметь  большую теплоту сгорания. Слайд 14 Итак: Для того, чтобы рассчитывать количество теплоты,  необходимого для плавления тела произвольной массы, надо удельную  теплоту плавления этого тела умножить на его массу:   Q =  m. λ Слайд 15. При плавлении вещество поглощает энергию извне. Если  рассчитывается количество теплоты, которое выделяется при кристаллизации тела, используется формула:   Q = ­ m.λ Знак “­ “ указывает на то, что вещество при кристаллизации уменьшает свою  внутреннюю энергию. Эти формулы используются лишь тогда, когда температура тела равна  температуре его плавления. Закрепление: Слайд 16 I. Самостоятельная работа в парах: 1. 2. Прочитать §15  Изучить таблицу 4 стр.37  3.Обсуждение вопросов в парах Для каких из приведенных в ней веществ удельная теплота плавления  v наибольшая, наименьшая? v Удельная теплота плавления льда 3,4 *105 Дж/кг. Что это означает? На сколько джоулей внутренняя энергия 1 кг льда при температуре  v плавления меньше внутренней энергии 1 кг воды при 0°С? 4. Решение задач. ( решение у доски) СЛАЙД 17.№1. Какое количество теплоты потребуется для плавления 2 кг  меди? СЛАЙД 18 ОТВЕТ СЛАЙД 19 №2.Какое количество теплоты выделится в окружающую среду  при кристаллизации 200 г свинца? Дано:                    СИ                    Решение: m = 200 г             0,2 кг                 Q = ­ m,λ λ  = 25 кДж/кг     25000 Дж/кг      Q = ­25000 Дж/кг•0,2 кг = 5000 Дж = 5 кДж. Q ­ ?                     … Дж                Ответ: 5 кДж. №3. Какое количество теплоты необходимо для плавления 0,5 льда?  Начальная температура льда ­10С. Дано:                           Решение: m = 0,5 кг                    Q1 = cm(tпл – t0), = 340000 Дж/кг        Q1 = 2100 Дж/(кг•ºС)•0,5 кг•(0 ºС – (–10 ºС)) = 10500  λ Дж. с = 2100 Дж/(кг•ºС)    Q2 =  m,λ t0 = –10 ºС                    Q2 = 340000 Дж/кг•0,5 кг = 170000 Дж. tпл = 0 ºС                       Q = Q1 + Q2, Q – ?                             Q = 10500 Дж + 170000 Дж = 180500 Дж = 180,5 кДж.                                      Ответ: 180,5 кДж. №4. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова,  взятого при   t = 32 ºС ? Изобразите  этот процесс на графике. №5. Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить 100 г льда,  взятого при температуре  –10 ºС, а затем полученную из льда воду нагреть до  20 ºС?  8. Итоги урока.  Учитель:  ­ какую тему мы сегодня изучили? ­ что нового узнали? ­ чему научились? Ученики отвечают на поставленные ответы, высказывают предположения,  подводят итоги. Учитель: какие оценки вы бы поставили себе за этот урок? Почему?    9.  Домашнее задание (Слайд 20) А.        §15, выучить определения, ответить на вопросы; Упр. 8 (1 – 3); подобрать четверостишия в которых упоминаются вещества в  твердом или жидком состоянии, природные явления, связанные с ними.  Если останется время. Проверка усвоения темы­ тест Рефлексия   Лестница успеха.