Урок по теме "Испарение" (8 класс, физика)

Тема: «Испарение».

8 класс.

Интеграция предметов: физика – биология

Цель: раскрытие основных научных положений изучаемой темы во взаимосвязи с природой и жизнедеятельностью человека.

Задачи: ознакомление учащихся с элементами экспериментального метода исследования явления; раскрытие роли испарения в природе и жизнедеятельности человека.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы обучения: проблемный, частично-поисковый, опытно-экспериментальный.

Ход урока:

1.     Организационный момент.

Ребята вы сидите по группам, на протяжении всего урока вы будете ставить эксперименты, решать задачу и отвечать на вопросы. А в конце урока, внутри своей группы вы должны будете выставить каждому отметку за работу на уроке и обосновать её. (слайд2)

Учитель (У). У вас на столах лежат прозрачные стеклышки. Подышите на них.

·        Что вы наблюдаете?

·        Как называют происходящие явления? (Испарение)

Постановка цели урока:

У.    А какова же цель нашего урока? ( Изучить явления испарения)

2. Актуализация  имеющихся знаний:

·        Где вы могли наблюдать данное явление в природе, быту?

(уч-ся приводят примеры). (слайд3)

У.    С поверхности океанов, морей, рек и суши вода под действием солнечного тепла испаряется и поднимается вверх в виде невидимого пара.

Вытертая мокрой  тряпкой школьная  дос­ка быстро высыхает — вода превращается и пар. Точно  так же вы­сыхают полы после мытья, мокрое белье, чернила, которыми вы только что написали на бумаге.

4.Изучение нового материала: (слайд 4)

Каков же механизм испарения? Иначе, почему жидкости испа­ряются?

У. Итак. Под парообразованием, или испарением, понимают процесс перехода из жидкого состояния в парообразное с поверхности жидкости. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы, имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые « энергичные» молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньшими скоростями. Поэтому при испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается. Молекулы, которые покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар.

    Так что же называется испарением? (записывают определение слайд 5)

У. От чего же зависит скорость испарения? (слайд 6) ( Экспериментальное исследование причин изменения скорости испарения ).

Работа в группах:

(Учащиеся выполняют самостоятельно, работая в группах по 4-5 чел., 

Каждая группа получает карточку с  индивидуальным  заданием, и по итогам работы один из учащихся от имени всей группы делает вывод.)

У. Итак, запишем в тетради:

Скорость испарения зависит: 

1.     от рода жидкости: (там, где сила притяжения между молекулами жидкости меньше, скорость испарения выше).

2.     от площади свободной поверхности: (чем больше площадь поверхности, тем большее число молекул одновременно вылетает в воздух).

3.     от температуры жидкости: (чем выше температура жидкости, тем больше молекул со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух).

4.     от наличия или отсутствия  ветра: (отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону).

У. Таким образом, испарение — это наиболее легко регулируемые способы изменения  внутренней энергии вещества. Поэтому испарение  играет  большую роль в жизнедеятельности человека  и животных.

Учитель биологии.

-Сейчас  нам предстоит выяснить,  как же осуществляется испарение  у живых организмов и, какое это имеет значение для их жизнедеятельности.

-Рассмотрите фотографии животных и, вспомните, какие приспособления появляются у животных к охлаждению?

- Благодаря испарению жидкости с поверхности тела происходит охлаждение организма. Этот процесс получил название терморегуляции. 

-Благодаря чему организм регулирует потоотделение?  (Сосуды и рецепторы.)

Кровеносные сосуды пронизывают все тело, проходя через мышцы печень и другие органы. Кровь при этом нагревается, разносит тепло по всему телу, как бы выравнивая температуру тела. Но окружающая среда вносит свои коррективы  и организм вынужден подстраиваться под условия окружающей среды. Особое значение в этом играют сосуды. Когда температура окружающей среды становится высокой, кровеносные сосуды расширяются, через них протекает больше крови, кожа нагревается, поры открываются, и отдача тепла в окружающую среду увеличивается. Если же температура падает, то поры закрываются, сосуды сужаются и тепло сохраняется. В сильную жару, когда температура тела ниже окружающей среды, расширение сосудов не может усилить отдачу тепла. В этом случае опасность перегревания устраняется потоотделением.  Испаряясь, пот поглощает с поверхности кожи больше тепла.  Температура тела человека не повышается даже в самую жаркую погоду.

-При каких условиях  терморегуляция в норме? Проанализируйте формулу и сделайте вывод?

-От чего будет зависеть потоотделение?

Получается,  потея, мы спасаем себя от перегрева организма.

Различные условия окружающей среды, затрудняющие или ускоряющие испарение, нарушают регулирование теплоотдачи организма. Почему в жару не надо носить кожаную, клеёнчатую, синтетическую одежду?

Ученики. Такая одежда затрудняет потоотделение, что приводит к перегреву организма.

-Значит,  какую одежду нужно носить в жаркую сухую погоду?

 Закрепление знаний учащихся: (слайд)

Цель: научить применять полученные знания при решении качественных задач.

Учитель физики. Решим задачу биофизического содер­жания.

При длительной тяжелой физической работе человек выделяет пот объемом около 10 л. Какая масса воды может быть нагрета от 40° до 100° за счет той тепловой энергии, которая затратилась на испарение пота объемом 10 л? Для приближенного ответа считаем,

что L_n0Ta ~ L_B

Решение: т = ρV= 1000 кг/м³ • 0,01 м³ = 10 кг

Q = Lm — количество теплоты, затраченное на испарение пота.

Q = 2,3 •10⁶ Дж/кг •10 кг = 23•10⁶ Дж.

Q₂ =  т₂ (t₂ - t₁) — количество энергии, не­обходимой для нагревания воды. Q₂₌ Q

Ответ: m=90 кг. (слайд)

Учитель биологии. Большую роль играет испарение в жизни растений. Чтобы представить себе масштабы испарения воды рас­тениями, приведу такой пример: за один вегетационный период одно растение (подсолнечник или кукуруза) испаряет до 200 кг и более воды, то есть бочку солидных размеров. При таком энергич­ном испарении требуется не менее энергичное добывание воды. Для этого служит корневая система, размеры которой огромны. Интересны растения пустыни. Например, кактусы — растения с толстыми мясистыми стволами, листья которых превратились в колючки. У них незначительная поверхность при большом объеме, толстые покровы, малопроницаемые для воды и водяного пара, с немногочисленными, почти всегда закрытыми устьицами. Поэтому даже в сильную жару кактусы испаряют мало влаги.

Учитель физики: Изучив тему испарения, мы узнали, какую большую роль играет испарение в жизни растений и животных, как это важно для человека. Вы теперь сможете ответить на ряд вопросов, в объяснении которых вы затруднялись.