6 464 перегляд(ів)

Конспект: Випаровування та конденсація рідин

Мета: ознайомити учнів з особливостями та фізичними характеристиками процесів випарову­вання та конденсації, сублімації; формувати вмін­ня вести дебати; виховувати тактовність, уміння вислуховувати інших; розвивати логічне мислення та пізнавальний інтерес учнів.

Основні поняття: пароутворення, випарову­вання, конденсація, сублімація, швидкість випаро­вування.

Обладнання: спирт, вода, пензлик, піпетка, спиртівка, 7 скляних пластинок, пластинка, по­крита парафіном, картонний папір.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Той, хто базікає про природу, замість того,

щоб за допомогою експерименту і спостережень

примусити її говорити, ніколи не пізнає її.

Лише дослід відслонює завісу з таємниць природи.

Галілео Галілей

Хід уроку

І. Розминка

Відгадування загадок

Що росте догори дном? (Бурулька.)

Зоря-зоряниця, молода дівиця.

Гуляти ходила, сльозу зронила,

Місяць бачив — не підняв,

Сонце побачило — підняло. (Роса.)

II. Актуалізація опорних знань

Гра «Точка зору»

Групи обговорюють свої аргументи й можливі контраргументи суперників. Група спостерігачів оцінює: хто був логічнішим, хто більш перекон­ливим, хто припускався помилок чи був некорект­ним.

Спочатку обговорюється точка зору «плавлен­ня корисне» (учні вступають у дискусію). Потім «тверднення шкідливе».

Робимо висновок.

III. Мотивація навчальної діяльності

Вода свою путь бере зі струмка,

Струмки на шляху збирає ріка.

Ріка повноводо тече на просторі,

Аж поки вона не вливається в море.

Моря поповняють запас океану,

Над ним виникають клуби туману.

Здіймаються вгору – їх вже не дістати,

Бо хмарками в небі судилося стати.

Хмарки ж кучеряві, пропливши над нами,

Дощем проливаються, сиплють снігами.

Вода ж навесні у струмках заговорить,

І ті потечуть до річкових просторів.

Як називають описаний процес? (Кругообіг води в природі.)

Існує давня естонська казка «Король Туманної гори». Естонка Тійу випадково зустрілася з коро­лем Туманної гори. Він допоміг бідній естонці, але попросив, щоб вона зберегла таємницю його гори. Тійу зберегла таємницю, вона нічого не розповіла своїм односельцям про короля туманів. Але вони вирішили, що вона відьма, яку необхідно спалити на вогнищі. Але тільки вогонь почав розгоратися, на землю впав такий густий туман, що в двох кро­ках нічого не було видно. Коли, нарешті, сонячні промені приборкали туман, виявилося, що вогонь не загорівся, а жінка зникла, немов розтанула в тумані. Король Туманної гори її врятував.

Як утворюється туман, роса? Чому зникають калюжі на асфальті? На ці та інші запитання ми сьогодні спробуємо дати відповідь.

IV. Сприйняття та засвоєння нового матеріалу

1. Пароутворення та конденсація

Речовина може перебувати в чотирьох агре­гатних станах: твердому, рідкому, газоподібному і плазмовому. Вид агрегатного стану залежить від внутрішньої енергії речовини, яка є найбільшою в плазмовому стані і найменшою в твердому.

Пароутворення — це перехід речовини з рід­кого стану в газоподібний.

Конденсація — це перехід речовини з газо­подібного стану в рідкий.

Є два види пароутворення:

а)випаровування;

б) кипіння.

З кипінням ми познайомимося на наступному уроці.

Випаровування — це пароутворення, яке відбувається лише з вільної поверхні рідини, що межує з газоподібним станом.

Під час випаровування вилітають молекули з найбільшою кінетичною енергією, внаслідок чого внутрішня енергія рідини зменшується, тобто рі­дина охолоджується.

Схема

Перехід речовини з твердого стану в газо­подібний, оминаючи  рідкий, називають сублі­мацією.

2. Фактори, від яких залежить швидкість випаровування

Робота в групах.

Завдання групи № 1. Дослідіть швидкість ви­паровування спирту та води. Для цього нанесіть рідини пензликом на скляну пластинку. Зробіть висновок.

Завдання групи № 2. Дослідіть залежність швидкості випаровування від площі поверхні ріди­ни. Для цього піпеткою нанесіть 2 краплини води на суху скляну пластинку та пластинку, покриту парафіном. Зробіть висновок.

Завдання групи № 3. Дослідіть залежність швидкості випаровування від температури рідини.

Для цього нанесіть на 2 скляні пластинки піпеткою 2  краплини води. Одну з цих пластинок нагрійте. Зробіть висновок.

Завдання групи № 4. Дослідіть залежність швидкості випаровування від вітру. Для цього на­несіть на дві скляні пластинки піпеткою дві кра­плини води. Одну з краплин обмахуйте картонним віялом. Зробіть висновок.

Звіт груп: швидкість випаровування зале­жить від температури рідини, площі її поверхні, від природи речовини та наявності вітру.

3. Заслуховування повідомлень  учнів  «Як утворюються сніг, дощ, іній, туман» Як утворюється дощ

Дощ – атмосферні опади, які випадають із хмар у вигляді краплин води діаметром від 0,5 до 6-7 мм. Рідкі опади з меншим діаметром кра­плин називаються мрякою. Краплини з діаметром, більшим 6-7 мм, розпадаються під час падіння на менші. Дощ випадає, як правило, зі змішаних хмар, у яких містяться за температури нижче 0 °С переохолоджені краплини і льодяні кристали. Хмара, навіть не насичена водяною парою відносно крапель води, буде перенасиченою відносно крис­талів. Це приводить до росту кристалів при одно­часному випаровуванні крапель. Збільшуючись і обтяжуючись, кристали випадають із хмари, приморожуючи до себе при цьому переохолоджені краплі. Входячи в нижні частини хмари або шари з вищою температурою повітря, що є під нею, вони плавляться, перетворюючись на краплини дощу. Менша роль в утворенні дощу належить злиттю крапель хмари між собою.

Як утворюється іній

Іній – це відкладення льоду на тонких і дов­гих предметах (гілках, проводах, деревах) під час туману. Він буває кристалічним і зернистим. Кристалічний іній утворюється в результаті десублімації водяної пари і складається з кристалів льоду, які наростають із вітряного боку при слаб­кому вітрі й температурі не нижче  -15 °С. Довжина кристаликів, як правило, приблизно 1 см, але може досягати декількох сантиметрів. Зернистий іній – снігоподібний крихкий лід, що наростає з вітря­ного боку на предметах під час туману та вітряної погоди, найчастіше в горах. Утворюється при на­мерзанні краплин переохолодженого туману; може досягати в товщину іноді 50 і більше сантиметрів.

Як утворюється сніг

Сніг – це тверді атмосферні опади, що ви­падають із хмарин у вигляді сніжинок. Вони надзвичайно різноманітні за формою. Діаметр сніжинок сягає від одного до декількох міліметрів. У безвітряну погоду і при температурі приблизно 0 °С при зіткненні сніжинки можуть з’єднуватись у більші, діаметром у декілька сантиметрів. Сніг утворюється у хмарах при температурі від  –20 до –40 °С. Падаючи, кристалики частково плавлять­ся і знову замерзають, досягають землі і падають на поверхню у вигляді снігу, але за температури нижче 0 °С.

Як утворюється туман

У наш час туман цікавить не тільки поетів та художників. Мабуть, найбільше він хвилює диспет­черів аеропортів, робітників морських і річкових портів, пілотів, капітанів суден, водіїв автомобілів і, звичайно, величезну армію синоптиків.

Дочекайтеся, поки закипить чайник, чи в мо­розний день відкрийте кватирку з теплої кімнати на вулицю, і ви побачите процес утворення туману. Відомо, що повітря містить водяну пару, у наших широтах це приблизно 0,3-2,5 % від його ваги. Зрозуміло, що коли температура знизиться, то частина насиченої пари повинна сконденсуватися, виділитися у вигляді води.

Це і відбувається, коли повітря з добре натоп­леної кімнати виривається на мороз, тобто різко охолоджується. Клуби пари, що ми бачимо,– це безліч дрібних крапельок. Чим морозніший день, тим щільнішим буде туман.

Для утворення туману, крім насиченої водяної пари і швидкого зниження температури, необхідна ще одна умова. У повітрі повинна міститися до­статня кількість зважених чи іонізованих частинок. При відносній вологості повітря, близькій до 100 %, на цих порошинках починається конденсація. Зазвичай у кубічному сантиметрі повітря міс­титься від декількох сотень до сотень тисяч таких мікроскопічних частинок, які називають центрами конденсації. Особливо багато їх у великих інду­стріальних містах, і ймовірність утворення туману там значно вища, ніж в околицях міста.

Краплі туману, що утворилися, не залишаються незмінними. Зіштовхуючись одна з одною, вони зливаються, збільшуються в розмірах, під дією сили тяжіння швидко осідають. Якщо ж пара недостатньо насичена, краплі випаровуються і туман розсіюється.

З чого складається туман? Величина краплин туману коливається в досить широких межах – від 0,1 до 100 мкм. Найчастіше туман складається з крапельок середніх розмірів. Нагадаємо, що краплі слабкого дощу приблизно в 5 разів, іноді у 10, в 15 разів більші. Якщо в тумані переважають краплі-карлики (з радіусом меншим 1 мкм), то говорять, що це не туман, а серпанок. Якщо ж вони такі вели­кі, що видно їх неозброєним оком, то це мряка.

V. Осмислення об’єктивних зв’язків

Робота в групах

Кожна група вибирає ті факти, які вказують, як проявляються, вивчаються та враховуються явища конденсації та випаровування в:

побуті (група № 1);                                      географії (група № 2);

біології (група № 3);                                    сільському господарстві (група № 4).

Перелік фактів

1.  Дмухання на гарячий чай, щоб прискорити випаровування та охолодження.

2.  У мокрому одязі ми потерпаємо від холоду, головним чином тому, що під час його висихання енергія для випаровування відводиться від нашої шкіри.

3. На явищі випаровування ґрунтується сушін­ня скошеної трави, збір зернових, сушіння зерна.

4. Виділяючи вологу на поверхню шкіри у вигля­ді поту, наш організм захищається від перегрівання.

5. Щоб визначити напрям дуже слабкого вітру, жителі степів занурюють руку у воду та підносять її догори: легенький холодок, який відчувається з одного боку вологої руки, вказує напрям руху по­вітряного потоку.

6. Різні рослини за вегетаційний період витра­чають різний об’єм води. Наприклад, одна рослина соняшника за літо витрачає 100-150 л, одна стеб­лина кукурудзи – 150 л. Кількість теплоти, що витрачає рослина цих культур на випаровування, відповідає кількості теплоти, що виділяється при згоранні 16,7-25,1 кг кам’яного вугілля.

 

7. Жителі північних країн під час сильних моро­зів часто змазують обличчя жиром для зменшення його охолодження.

8.  Вода широко використовується для гасіння пожеж, коли, крім зниження температури нижче температури горіння, потрібно утруднити доступ кисню до осередків полум’я. –

9. Процеси випаровування й конденсації мають велике значення для регулювання клімату, вони сприяють кругообігу та зміні штучних водоймищ. Усього з поверхні Землі за рік випаровується в середньому 518 600 км3 води. Цієї кількості води достатньо, щоб покрити всю поверхню земної кулі шаром, більшим, ніж є. Протягом року стільки ж випадає опадів.

10.  Щоб захистити у спеку продукти від псу­вання, їх іноді покривають вологою тканиною.

11. Люди навчилися керувати опадами. Напри­клад, знаючи, що на півдні України взимку часто немає снігу, за допомогою літаків у хмари висіва­ють спеціальні речовини. Вони стають центрами конденсації, на яких утворюються краплини. За дві доби роботи літаків 150 000 га ланів Софіївського та Криворізького районів Дніпропетровської об­ласті були вкриті шаром снігу товщиною 3 см.

12.  З випаровуванням води пов’язані процеси живлення рослин, а, отже, їх ріст та розвиток. На різних фазах розвитку рослина поглинає різний об’єм води з ґрунту. Зі збільшенням листкової поверхні рослин  грунт стає краще захищеним від сонячних променів, менше нагрівається та менше  вологи  випаровується,  але  при  цьому зростає витрата води на випаровування з поверх­ні листків.

13.  Теплоту, що виділяється при конденсації пари, використовують для обігрівання та опалення приміщень.

14.  Упродовж літа на випаровування одна рос­лина витрачає приблизно 1,5-2 л, а все пшеничне поле площею 1 га 300-400 т води. Правильний і своєчасний обробіток ґрунту зменшує випаро­вування на 25-30 %. На стільки ж зменшується випаровування вологи з ґрунту за наявності лісо­захисних смуг.

Відповіді:

Група №1: 1,2, 4, 5, 7, 8, 10, 13.

Група №2: 9, 11.

Група № 3:4, 6, 12, 14.

Група №4: 3, 6, 11, 14.

VI. Узагальнення знань

Складання О.С.

Пароутворення

(перехід речовини з рідкого стану в газоподібний)

 

Випаровування                                                            Кипіння

(відбувається лише з вільної поверхні

рідини, що межує з речовиною у

газоподібному стані)

Залежить від:   1) роду рідини;

2) площі вільної поверхні;

3) температури рідини;

4) тиску на рідину;

5) густини пари над рідиною.

VII. Підсумки уроку

Про яке явище йдеться у рядках:    Це жито липневе у полі

Дало соломи на бриля.

Прив’яло листя на тополі,

Від спеки аж пашить земля. (М. Познанська)

Як ви можете пояснити утворення туману, роси?

Куди зникають калюжі з асфальту після дощу?

Що таке випаровування? Конденсація? Паро­утворення?

Від чого залежить випаровування?

А чи знаєте ви, …

1. Як зварити картоплю швидше?

(Необхідно захистити поверхню води від випаровування. Цей процес завжди супроводжується зниженням температури рідини та її кількості. Тому, щоб картопля зварилася швидше, необхідно перед варінням укинути у каструлю шматочок масла. Масло розтопиться і вкриє поверхню води тонкою плівкою, яка запобі­гатиме процесу випаровування-води.)

2. Резервуари для зберігання нафти і нафтопродуктів мають кла­пани для виходу газів. Звідки в резервуарах беруться гази? ( ви­паровуються з поверхні рідин.)

3. Лід плаває у воді. Ця властивість води – природна аномалія, дивний виняток з правила. Що б трапилося, якби лід був важчий за воду?

(Взимку льодяна корка, що утворюється зверху, постійно тонула б опускаючись на дно водойми. Влітку лід, захищений товщею холодної води, не зміг би розтанути. Поступово всі озера, ставки, ріки, струмки промерзли б і перетворилися б на гігантські льодяні брили. Насамкінець промерзли б моря, а за ними й океани. Світ навколо нас перетворився б на суцільну льодяну пустелю, деінде покриту тонким шаром талої води.)

VIII. Домашнє завдання

1) Опрацювати конспект та підготувати рекламу випаровування та конденсації.

2) Виконати практичну роботу:

Уважно спостерігайте і запам’ятайте, як по­чинає закипати і як кипить вода у відкритій скляній посудині або чайнику. Самостійно до­будьте з пари невелику кількість дистильованої води, зібравши її в склянку. Для цього до носика чайника, що кипить, піднесіть кришку від будь-якої каструлі і підставте під неї склянку. Пара, охолоджуючись, перетворюватиметься на воду і стікатиме в склянку.

Icon of Uroku 8 (58) Uroku 8 (58) (131.5 KiB)
Скачав конспект! Скачай презентацію-->
загрузка...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *