Энергия топлива удельная теплота сгорания 8 класс план урока – План-конспект урока (физика, 8 класс) на тему: Конспект урока физики в 8 классе «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
План-конспект урока (физика, 8 класс) на тему: Конспект урока физики в 8 классе «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
Ф-Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива.
Тип урока: урок ИНМ (интегрированный)
Цели:
- Сформировать понятие об энергии топлива, удельной теплоемкости сгорания топлива
- Показать роль физики в повседневной жизни, межпредметные связи
- Рассмотреть физические основы горения вещества
Формировать научное мировоззрение с помощью основных методов познания: эксперимента и наблюдения
- Воспитательные:
- Экологическое воспитание
- Духовно-нравственное воспитание
- Формирование ЗОЖ
УМК:
- Перышкин А.В. Физика 8 класс
- Презентация «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
- Раздаточный дидактический материал на 27 человек
- Оборудование для демонстрационного эксперимента: свеча на подставке, стеклянный стакан, спички, лист фиалки
- Оборудование для фронтального эксперимента:
- картон, 2 полоски фольги, 2 комочка ваты, размером со спичечную головку, смоченные 1 каплей бензина, 1 каплей спирта каждый, 14 коробок спичек на каждую парту;
- картон, 2 полоски фольги, 2 комочка ваты, смоченные 1 каплей спирта каждый, при чем масса второго комочка в 2 раза больше первого.
1 слайд Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива.
Оргмомент под музыку из «Секретных материалов». На экране – тема урока.
Дети сели. Входит Светлана Георгиевна.
С.Г. – Н.В., я только что за школой видела мальчиков Вашего класса, окутанных подозрительным серым туманом с едковатым запахом.
С.Г. заходит в класс, показывает на Кравченко В.: -Вот!
Кравченко В.: — Вы что! Н.В., я не курил!
С.Г.. – Я, как специалист по уфологическим расследованиям, Вам заявляю, -выискивая других курильщиков, — они вызывали дух огня и дыма.
Н.В. – Табак, бумагу, спички
Природа нам дала
И для чего-то создала!
С.Г. – Не на плохие же дела!
Н.В. – Уголь нужен для печей,
А бензин для «Москвичей»
С.Г.. – Что хотят пусть говорят!
Н.В. – Но эти вещества горят!
Сейчас мы выясним все смело:
В них углерод, вот в чем тут дело!
2 слайд тема, цели урока
Тема нашего урока «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива». Запишем ее.
Н.В. – И.В., Вы можете присесть!
С.Г. – Пожалуй, я зайду к вам позже!
3 слайд Физический этап
Виды топлива
У вас на столах дидактический материал развивающей игры «Загони в сарай овец».
№1 Для первого ряда представлен список разных веществ. Нужно выписать те из них, которые являются топливом.
№2 Ученикам среднего ряда нужно выписать указанные явления и подчеркнуть лишнее.
№3 Ряду у стены задание сложнее: нужно поставить в соответствие физические величины и единицы их измерения, указать ошибку.
Все три номера вы делаете, начиная с того, который соответствует вашему ряду.
Бабкина О. с 1 ряда у маркерной доски.
№1 Выписать (подчеркнуть на доске) вещества, которые являются топливом.
Нефть Природный газ Каменный уголь
Древесина Табак Лампадное масло
Вода Железо Порох
Ответ: нефть, древесина, природный газ, табак, каменный уголь, лампадное масло, порох.
Н.В. — Почему именно эти вещества вы выбрали?
Редько В. – Вещество –это то, из чего состоит физическое тело. Топливо – это вещество, которое горит.
4 слайд Топливо
Н.В. – Запишем: Топливо – вещество, способное гореть и выделять при горении тепло.
5 слайд
№2 Выпишите указанные явления и подчеркните лишнее.
Молния Ветер Трение
Диффузия Радуга Эхо
Нагревание Горение Движение
Чуркин Дима. Ответ: горение – лишнее понятие, т.к. это не физическое явление.
Н.В. – Дайте более развернутый ответ к своему выбору.
Исмайилов М. – Здесь указаны разные физические явления. Физические явления – это изменения, происходящие в природе. Явления, происходящие с образованием новых веществ – химические явления. Горение – химическое явление.
6 слайд Горение
В сущности, гореть могут любые вещества. Все определяется начальными условиями. Сделаем записи в тетради.
Горение – окислительно-восстановительный процесс
Горение
С выделением тепла С поглощением энергии
Горение нефти, бензина Сжигание железа
(углеводородсодержащих веществ при t ↑,
с наличием атомов С-углерода) большом количестве кислорода О2
Акимова — Получение огня было большим этапом становления Человечества.
400 тыс. лет назад разжигались первые костры. Природный огнь, например от молнии, поддерживался.
300 тыс лет назад огонь получали трением. Так изобретено было огниво, которым пользовались до 19 века.
В 1885 году изобрели спички.
7 слайд
№3 Поставьте в соответствие физические величины и единицы их измерения. Укажите ошибку.
Физические величины Единицы измерения
А) Количество теплоты 1) Дж
Б) Температура 2) Н
В) Сила 3) ͦС
Г) Удельная теплоемкость 4) Фарадей
Д) Давление 5) Дж
кг ͦС
6) Нет правильного ответа
Ответ:
Мишин В. у доски.
Ответ:
Киреева А. – Единица давления в СИ – Паскаль, обозначается Па, ее здесь нет. Фарадей –это фамилия ученого, основоположника электромагнетизма, такой единицы измерения нет.
8 слайд Экспериментальный этап
с музыкой из «Секретных материалов»
Чтобы согреть других, свеча должна сгореть.
Майкл Фарадей
Демонстрационный эксперимент
Возьмем свечу, зажжем ее.
Напоминаю правила ПБ-001-2008, и инструктаж фронтального и лабораторного эксперимента ИТБ -029-2008:
- Все виды экспериментальных работ выполняем только под руководством учителя.
- При работе со спичками, соблюдайте правила ПБ. В случае возгорания действуем согласно плану эвакуации
- На рабочем место должен быть порядок, никто не встает.
- Учащимся рекомендуется убрать длинные волосы и легковоспламеняющиеся украшения.
Теперь закроем горящую свечу пустым стаканом. Через некоторое время свеча погаснет.
Н.В. – какое условие горения нарушается?
Лукина О. – Мы перекрыли доступ воздуху. Поэтому свеча погасла.
Н.В. – воздух это смесь газов. Какой газ поддерживает горение?
Лукина О. – Кислород.
(Можно провести эксперимент: положить лист фиалки рядом с горящей свечей.
Проанализировать, как продукты горения повлияли на живой организм?)
9 слайд Химические основы сжигания топлива
+ +
С О О СО2
Атом углерода 2 атома кислорода Молекула углекислого газа
С + О2 → СО2 ↑ + Q
В качестве топлива нужно выбирать вещества, у которых суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем до горения и продукты сгорания абсолютно безвредны для человека.
10 слайд Курильщик с гиперссылкой на м/ф «Ну, погоди!»
Н.В. — Последствия пребывания курильщика в атмосфере углекислого газа и избытке энергии могут быть непредсказуемыми, как и тех людей, которые употребляют энергетические напитки. Как быть тем, кто склонен к табакокурению?
Тумашов Д. – Нужно почаще выходить на воздух!
Мишин В. – Нужно заниматься спортом, чтобы проветривались легкие!
Трофимов Д. – Еще можно меньше есть, или есть низкокалорийную пищу.
Сидорина Т. — Нужно просто бросить курить!
Н.В. – Сегодня ученые связывают экологические вопросы избыточного содержания в воздухе углекислого газа с проблемой алкализации страны. Проводились опыты над крысами. Им дали 2 блюдца: с водой и спиртом. В атмосфере, где нормальное содержание кислорода, крысы пили воду. В воздухе, загрязненным углекислым газом, — спирт, как воду.
Слайд 11 Фронтальный лабораторный эксперимент по определению количества теплоты, выделяющемуся при сжигании топлива (музыка из «Секретных материалов»)
Цель: определение количества теплоты при сжигании топлива.
Оборудование: 2 полоски фольги 15х20см и картон 5х20 см, пипетки, спирт, бензин, ватные комочки, спички.
Слайд 12 Опыт 1 Определение количества теплоты при сжигании разных видов топлива одинаковой массы.
ИТБ 029-2008
Цель: сравнить количество теплоты при сжигании разных видов топлива одинаковой массы.
Указания к работе:
- Положим на картон 2 куска фольги.
- Положим на фольгу 2 комочка ваты.
- На один комочек капнули из пипетки 1 каплю спирта, а на другой – 1 каплю бензина.
- Зажгите одновременно оба комочка ваты.
- Когда спирт и бензин сгорят, прикоснитесь к фольге и сравните количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива.
Вопросы:
- Одинаково ли нагрелись кусочки фольги?
- Какое топливо одинаковой массы (спирт или бензин) выделило больше тепла при полном сгорании?
Петухов Д. – Где горел бензин, там нагрелось больше.
Борисов И. – Количества теплоты, выделяющееся при сгорании бензина, больше, чем при сгорании спирта.
Слайд 13 Опыт 2 Определение количества теплоты при сжигании одного вида топлива разной массы.
ИТБ 029-2008
Цель: сравнить количество теплоты при сжигании одного вида топлива разной массы.
Указания к работе:
- Положим на картон 2 куска фольги.
- Положим на фольгу 2 комочка ваты размером со спичечную головку.
- 1 комочек ваты смочили 1 каплей спирта, второй –двумя каплями.
- Зажгите одновременно оба комочка ваты.
- Когда спирт сгорит, прикоснитесь к фольге и сравните количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива.
Вопросы:
- Одинаково ли нагрелись кусочки фольги?
- В каком случае топливо выделило больше тепла? Почему?
- От чего зависит количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива?
Мнацаканян М. – Больше нагрелась фольга, где было больше спирта.
Мнацаканян Э. Больше тепла выделилось при сжигании спирта большей массы.
Мамедова С. – Количество теплоты при сжигании топлива зависит от рода вещества и массы топлива. Чем больше масса, тем количество вещества больше.
Слайд 14 Познавательный обучающий этап
Удельная теплота сгорания топлива
Физическая величина, показывающая какое количество теплоты выделится при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива.
q – удельная теплота сгорания топлива / 1 Дж
кг
Слайд 15 Расчет количества теплоты, выделившегося при сжигании топлива.
Q = qm
Q – количество теплоты при сжигании топлива 1 Дж
q – удельная теплота сгорания топлива 1 Дж/кг
m – масса топлива 1 кг
Слайд 16 Удельная теплота сгорания разных видов топлива. Энергия топлива.
№4 Воспользуйтесь таблицей 2 учебника на с. 26 и определите удельную теплоту сгорания дров.
№5 Что обозначает число 4,6∙10⁷ Дж/кг напротив слова бензин?
№6 Сколько энергии выделится при полном сгорании 2 кг бензина?
Карапузов Н. – Удельная теплота сгорания дров 1,0 ∙10⁷ Дж/кг
Стряхилев Е. – Удельная теплота сгорания бензина 4,6 ∙10⁷ Дж/кг
Мишин В. – Это значит, что при полном сгорании 1кг бензина выделится Q=4,6 ∙10⁷ Дж, т.е. 47 млн. Дж энергии.
Мнацаканян Э. – энергии выделится в 2 раза больше, 8,2∙10⁷ Дж.
Слайд 17 Математический этап
Формула | Физическая величина | Задача |
Q = qm | Количество теплоты при сжигании топлива | №7 Учебник с.27 (упр.5/1) |
m = Q q | Масса топлива | №8 Учебник с.27 (упр.5/3) |
q = Q m | Удельная теплота сгорания топлива | |
Домашнее задание | §10, упр. 5(2) | Раздаточный дидактический материал |
Задачи решают у доски одновременно с 1ряда – Редько В., со среднего ряда –Суркова В. (Исмайилов М.), с 3 ряда –Киреева А.
№ 7 – упр 5(1) Какое количество теплоты выделится при полном сгорании спирта массой 200 г?
№8 – упр 5(3) При полном сгорании дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?
№9 – Л 1046 (а) При полном сгорании антрацита массой 10 кг выделяется 2,9∙10⁷ Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания антрацита?
18 слайд Домашнее задание
Д/з: §10, упр. 5(2) , ДМ
При подготовке к урокам в течение 2 часов вы тратите 800 кДж энергии. Восстановите ли вы запас энергии, если съедите пачку чипсов 28г, пачку «Кириешек» 33г и выпьете бутылку «Кока-колы» объемом 1,25 л? Удельные теплоемкости веществ прилагаются.
Тумашов Д.- Н.В., запас энергии временно мы восстановим, но свой желудок испортим. Значит, потеряем энергию на борьбу с болезнью. Поэтому надо правильно питаться, уклоняться от искусственных продуктов и вести здоровый образ жизни.
19 слайд Экологический этап
Проверка Д/з
Дома вы должны были проанализировать стихотворение М.А. Мартынова с научной точки зрения, прокомментировав физические явления, соответствующие теме стихотворения.
Слышу я природы голос,
Порывающейся крикнуть,
Как и с кем она боролась,
Чтоб из хаоса возникнуть.
Может быть и не во имя
Обязательно нам с вами,
Но чтоб стали мы живыми
Мыслящими существами.
И твердит Природы голос:
В вашей власти, в вашей власти,
Чтобы все не раскололось
На бессмысленные части!
По закону сохранения энергия неоткуда не берется и никуда не исчезает, она только переходит из одного вида в другой. Разные превращения энергии происходят в природе: физические и химические. Химические происходят с образованием новых веществ.
Материя бывает двух видов: видимая и невидимая (вещество и поле). Также существуют информационные (торсионные поля). Поэтому использование энергии должно быть разумным.
Люди наносят большой вред природе: вырубаются леса, загрязняются реки, ухудшается воздух. Это способствует «парниковому эффекту», т.е. ранней весне, резкому потеплению, таянию ледников, повышению уровня Мирового океана.
Важна нравственная сторона отношения человека и природы, бережное использование ее ресурсов. Сам человек должен отказаться от вредных привычек, правильно питаться, вести здоровый образ жизни.
20 слайд
Я могу только выразить свое пожелание, чтобы вы могли с честью выдержать сравнение со свечей, то есть могли быть светочем для окружающих, чтобы во всех своих действиях вы подражали красоте пламени, честно и производительно выполняли свой долг перед Человечеством.
Майкл Фарадей
Оценки за урок.
Игра «Подберите к загадкам отгадки и назовите экологический вид транспорта»
Ест он уголь, пьет и воду,
А напьется, даст он ходу.
Что ни говори, силен,
Хоть дымит порою он.
Везет обоз на сто колес,
Это сильный (паровоз)
На рояль он не похожий,
Но педаль имеет тоже,
Кто не трус и не трусиха,
Покатается он лихо,
У него мотора нет,
Его зовут (велосипед)
Чтобы он тебя повез,
Ему нужен не овес:
Накорми его бензином,
На копыта дай резину,
И тогда поднявши пыль,
Побежит (автомобиль)
nsportal.ru
Разработка конспекта урока по физике в 8 классе «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
МБОУ Дятьковичская основная общеобразовательная школа
Конспект урока физики в 8 классе
Тема: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
Подготовила и провела: учитель физики Лупик А.М.
Тип урока: изучение нового материала.
Цели урока:
Образовательная
Сформировать понятие об энергии топлива, обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива. Рассмотреть физические основы горения веществ, закрепить навыки решения расчётных, экспериментальных задач.
Развивающая: развивать способность учащихся проблемного мышления для решения познавательных задач, развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух.
Рассмотреть примеры использования видов топлива в различных областях деятельности человека.
Воспитательная: способствовать воспитанию у школьников культуры исследовательского труда, воспитанию навыков коммуникативного общения.
Интеграция предметов: физика, химия, математика, экология.
Оборудование и средства обучения: компьютер, проектор, экран для демонстации слайдов, свеча, банка, спички, алюминиевые кусочки фольги, небольшие фарфоровые блюдца, пипетка, пузырьки со спиртом и бензином, коллекция топлива.
Виды учебной деятельности:
— устная и письменная
— работа в парах
— практические навыки решения задач
— мыслительный анализ
— отработка математических навыков
Ожидаемый результат:
Ученики
Знают физические основы горения топлива,
ТБ при использование горючего.
Понимают смысл понятия «удельная теплота сгорания топлива»
Умеют использовать физические приборы (весы с разновесом и измерительный инструмент – секундомер) для измерения физических величин.
Умеют решать экспериментальные задачи и производить определённые расчёты.
Умеют работать с таблицей «удельная теплота сгорания» и справочной литературой.
Видят вокруг себя практическое использование разных видов топлива в деятельности человека.
Ход урока
«Чтобы согреть других свеча должна сгореть»
М.Фарадей.
Орг. момент урока.
Повторение изученного материала:
Фронтальный опрос.
Дайте определение, что называют количеством теплоты?
Как обозначается данная величина?
Каковы единицы измерения данной физической величины?
Физический диктант
От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?
Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела( выделяемого телом при охлаждении?)
С=920 Дж/кг 0С (С=820 Дж/кг 0С ) Что это значит?
Почему металлы остывают быстрее, чем вода?
Сжелеза=460 Дж/кг 0С, Смеди=400Дж/кг 0С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0С?(на 3 0С ) Почему?
Учитель: Задумывались ли вы, откуда берётся энергия, необходимая для нагревания тел?
(сжигается топливо)
— Что такое топливо?
(вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло)
— Какие виды топлива вы знаете?
(дрова, уголь, бензин, керосин, газ…)
— Какие внешние признаки горения?
(пламя, свет, тепло)
Учитель: Следовательно, внутреннюю энергию можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.
Учитель: Тема урока сегодня«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива».
Изучение нового материала:
Опыт с горящей свечой.
Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Налили в тарелку немного воды и добавили несколько капель чернил, чтобы было наглядно. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет, а вода из тарелки войдёт в банку.
Создаётся проблемная ситуация, при решение которой учащиеся делают вывод: свеча горит при наличии кислорода, при горении она израсходовала часть кислорода и вода под давлением из вне вошла в банку, заняв место сгоревшего кислорода.
Вопросы к классу:
— Почему под банкой свеча гаснет?
— Что же происходит в процессе горения. За счёт чего выделяется
энергия?
Учитель: Для этого вспомним строение вещества.
— Из чего состоит вещество?
(из молекул, молекулы из атомов)
— Какими видами энергии обладает молекула?
(кинетической и потенциальной)
Учитель: Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. В этом случае такое вещество называется топливам. В состав любого топлива входит углерод.
Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.
Использование топлива основано на явлении выделения энергии при соединении атомов в молекул
Учитель: Рассмотрим процесс горения более подробно.
К каким явлениям (физическим или химическим) относится процесс горения? Почему?
Что такое реакция горения? Обратимся за информацией к учебнику «Химия -8»
Каковы условия протекания реакции горения?
Почему эта реакция происходит с выделением тепла?
Для чего используется реакция горения?
Сделаем химическую запись этой реакции:
С+О2=СО2+Q СО2 – углекислый газ
2C+O2=2CO+Q СО – угарный газ
Таким образом в реакции горения обязательно необходимо горючее(топливо) и окислитель (О2)
Какие виды топлива вы можете назвать?
Демонстрируется коллекция топлива.
Учитель: При расчёте двигателей инженеру необходимо точно знать, какое количество теплоты может выделить сжигаемое топливо. Для этого надо опытным путём определить, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов.
Учитель: Как рассчитать энергию, которая выделяется при сгорании?
Фронтальный опыт (на каждой парте уже находятся: пипетка, два небольших фарфоровых блюдца, два кусочка алюминиевой фольги, два пузырька со спиртом и бензином, спички). Даётся инструктаж по технике безопасности при работе с топливом.
В чашки положить по кусочку одинакового размера алюминиевой фольги, на одну фольгу пипеткой капнуть капельку спирта, на другую – бензина и зажечь их одновременно. Когда спирт и бензин сгорят полностью, нужно прикоснуться к кусочкам фольги.
Вопросы:
Одинаково ли нагрелись кусочки фольги?
(кусочки фольги, где сгорел бензин, нагрелся сильнее).
Какое топливо, спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании?
(бензин больше тепла, чем спирт).
Учитель: Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива,
обозначается буквой q. Единица измерения Дж/кг.Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами.
Результаты опытных данных приведены в таблице учебника. Из этой таблицы видно, что удельная теплота сгорания, например, бензина 4,6 * 107 Дж/кг. Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 4,6* 107 Дж энергии.
Если сжигается не 1 кг бензина, а 2 кг (тогда выделяется в 2 раза больше энергии).
Значит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива,
Вычисляется по формуле: Q = q m
Далее работаем по таблице «Удельная теплота сгорания топлива» и отвечаем на вопросы о том, какое топливо имеет наибольшую удельную теплоту сгорания, а какое топливо имеет наименьшую удельную теплоту сгорания. Какое топливо и для каких целей используется человеком.
Учитель:
Экологическая проблема.
В результате сгорания топлива возникают еще экологические проблемы. Экологические проблемы в результате сгорания топлива:
загрязнение атмосферы
парниковый эффект
нехватка топливных ресурсов
зола
Вывод: экология в опасности. Какой выход? Ваши предложения и идеи?
1.Поиск более чистого топлива
2. Очистка продуктов сгорания
3. 100% сгорание всего топлива без отходов и т.д.
Закрепление знаний:
самостоятельная работа в тетради и контрольное выполнение у доски.
Упр.5 (1,2)
Рассчитайте, какую массу дров необходимо сжечь, чтобы разогреть оловянного солдатика до температуры плавления из сказки Г.Х.Андерсена. Известно, что начальная температура солдатика 12 0С, температура плавления олова 2320С, а его масса – 500г.
5.Рефлексия. Итог урока.
В конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы.
Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:
сегодня я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
теперь я могу…
я почувствовал, что…
я приобрел…
я научился…
у меня получилось …
я смог…
я попробую…
меня удивило…
урок дал мне для жизни…
мне захотелось…
1. Что нового узнали на уроке?
2.Пригодятся ли эти знания в жизни?
6.
infourok.ru
План-конспект интегрированного урока объяснения нового материала в 8-м классе (физика + химия) по теме «Энергия топлива. Теплота сгорания топлива»
Разделы: Физика
Цели:
- Выяснить сущность процесса горения с точки зрения молекулярной теории, физическую сущность удельной теплоты сгорания топлива, применения данного явления в народном хозяйстве.
- Содействие развитию мышления учащихся, навыков решения задач по применению формулы .
- Воспитание любви к своему краю, пробуждение положительных эмоций у учащихся, необходимых для процесса познания физики и химии.
Тип урока: урок изучения нового материала
Оборудование:
- Коллекция топлива.
- Демонстрации: реакция разложения малахита; соединение .
- Мультимедийный проектор.
- Карта Хабаровского края.
Ход урока
Организационный момент урока: цели урока, запись домашнего задания (§10, упр. 5 (2,3)).
Активизация знаний:
- Какие виды энергии вы знаете?
- Что называется внутренней энергией?
- Какими способами можно изменить внутреннюю энергию? (Показ на экране таблицы “Способы изменения внутренней энергии” из ЦОР “1С: Образование 3.0”)
- О каком способе изменения внутренней энергии мы говорили? (теплопередача)
- Как можно рассчитать изменение внутренней энергии при теплопередаче?
(
Новая тема
(беседа с учащимися)
Учитель физики: Внутреннюю энергию частично можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.
Учитель физики: Какие виды топлива вы знаете?
Учащиеся: Торф, уголь, бензин, дрова и т. д.
Учитель физики: Каковы внешние признаки горения?
Учащиеся: Пламя, свет, тепло.
Учитель физики: Давайте попытаемся выяснить, почему в результате сгорания топлива выделяется энергия? Для этого нужно вспомнить строение вещества.
Учитель химии: Из чего состоит вещество?
Учащиеся: Все вещества состоят из молекул, между которыми есть промежутки.
Учитель химии: Почему не распадаются вещества на отдельные атомы, несмотря на то, что есть промежутки?
Учащиеся: Чтобы молекулы разделить на атомы, нужно преодолеть силы притяжения то есть, совершить работу, а значит увеличить энергию атомов.
Учитель химии: Посмотрим это на примере вещества – малахит.
Демонстрация реакции разложения малахита:
Малахит(эндо)
Учитель химии: А вот при соединении атомов наоборот: энергия будет выделяться. При горении происходит образование из атомов молекул.
Демонстрация реакции соединения:
уголь (Экзо)
Учитель физики: Использование топлива основано как раз на явлении выделения энергии при соединении атомов. Все виды топлива обладают внутренней энергией, которая в них накапливалась многие годы под воздействием солнечного излучения. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Как определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива? Для этого в лабораторных условиях нужно определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании 1 кг. любого топлива. Эту величину называют удельной теплотой сгорания топлива, и обозначают q.
Физическая величина, показывающая, какое Q выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива.
,( См. таблицу 2 стр. 26)
Учитель физики: Что значит, что у сухих дров ?
Учащиеся: Это значит, что при сгорании 1 кг дров выделяется энергии, т. е. q.
Учитель физики: А при сгорании m кг, например, дров, сколько выделится энергии?
Учащиеся:
Учитель физики: Схема для запоминания расчета количества теплоты:
Самостоятельная работа учащихся
Учитель физики: Пользуясь таблицей 2, составьте задачу и решите её (у доски работают 2 учащихся, остальные – в рабочих тетрадях)
Например:
Учитель подводит итоги самостоятельной работы и отмечает школьников, которые составили более сложные задачи.
Учитель химии: Где применяется топливо?
Учащиеся: Обогрев помещений, приготовление пищи, работа ТД, выработка электроэнергии и т. д.
Сообщения учащихся:
- Применение различных видов топлива (Приложение 1).
- Горючие полезные ископаемые Хабаровского края (“Физическая география, 8 класс”, карта Хабаровского края) (Приложение 2).
Учитель физики: Полезные ископаемые исчерпаемы, поэтому их надо беречь. Знание законов физики, физических явлений позволяет выяснить причины потери топлива. Вот некоторые из них для нефтепродуктов (проецируется на экран).
Потеря топлива происходит, если:
- Цистерна имеет негерметичные швы (в результате испарения теряется 2-10 кг. горючего за рейс).
- Бензин заливают в резервуар открытой струёй (свытесняемого воздуха улетучивается 2-3 кг топлива).
- При вытекании одной капли в секунду, потери топлива составляют более 4 кг в сутки.
- Наземное размещение резервуаров (нужно под землей, так как нет колебаний температуры воздуха и потоков).
- Резервуар не окрашен в светлый цвет (потери составляют ? 1 % годовой потери).
- Двигатель работает вхолостую (например, трактор – потеря ? 2кг за 1-2 часа).
- Если для заправки автомобиля используется ведро, то в год потери составляют ? 200 кг.
- Радиатор машины имеет накипь толщиной более 1 мм (7-8% от общей потери).
Викторина (проецируется на экран)
(учащимся, правильно ответившим на вопрос, дается жетон)
1. Каков физический смысл поговорки?
Горели дрова жарко — было в бане парко,
Дров не стало – и все пропало.
Ответ: Пока горят дрова – выделяется энергия и температура повышается, как только перестанет выделяться энергия, температура в бане будет понижаться.
2. Отгадайте загадку:
Дерево даешь – съедает,
От воды – умирает. (Огонь)
3. Отгадайте загадку:
Что за чудо: синий дом,
Окна светлые кругом,
Носит обувь из резины,
И питается бензином. (Автобус)
Сколько энергии выделяется при сгорании в двигателе автобуса 50 литров бензина? (1610 МДж)
Сколько энергии при этом выбрасывается в атмосферу, если полезная часть составляет 25 %? ()
Японская автономная фирма “Мазда” в первой половине 1990 г. сконструировала и испытала первый в мире автомобиль с водородным двигателем. Он может преодолевать без дозаправки 230 км и развивать скорость до 170 км/час. Он снабжен роторным двигателем мощностью в 300 л.с. В 1996 году немецкий автомобильный концерн “Даймлер – Бенц” выпустил автомобиль на водородных топливных элементах. В чем преимущество водорода как топлива? (q больше, чем у других видов топлива; при сгорании водорода не выделяются ядовитые вещества)
Это полезно знать!
1. Удельная теплота сгорания пищевых продуктов,
| Хлеб ржаной | 8880 |
| Говядина | 7524 |
| Кефир | 2700 |
| Молоко | 2800 |
| Сельдь | 12900 |
2. Необычное растение – неопалимая купина. Если поднести к ней горячую спичку, то она вспыхнет ярким пламенем и тут же погаснет. Зеленые листья при этом остаются не тронутыми огнем. Листья этого растения выделяют летучие вещества, которые вспыхивают, словно порох и горят.
Итоги урока. Рефлексия.
Какие проблемы мы сегодня решали?
Оцените свою работу за урок (учащиеся поднимают сигнальные карточки):
“5” — поняли материал, можем его воспроизвести и объяснить;
“4” — поняли материал, но есть сомнения в возможности его воспроизведения;
“3” — материал усвоили слабо.
Оформление доски
Энергия топлива (опорный конспект)
|
Список используемой литературы:
- Алексеева М.Н., Физика Юным. – М.: Просвещение, 1980. с. 14-16.
- Перышкин А.В., Физика 8, — М.: Дрофа, 2000, с. 25-27
- Семке А.И., Занимательные материалы к урокам, — М.: НЦ ЭНАС, 2004, с. 24-28
- Физика. Библиотека наглядных пособий “1С: Образование 3.0” / под редакцией Ханнанова Н.К.
- Физическая география Хабаровского края, 8 класс, — М.: Дрофа, 2004
20.03.2008
urok.1sept.ru
План-конспект урока по физике (8 класс) по теме: Урок физического эксперимента «Виды топлива. Удельная теплота сгорания топлива» в 8 классе
Урок физического эксперимента «Виды топлива. Удельная теплота сгорания топлива»
Тема: Виды топлива. Удельная теплота сгорания топлива
Цели урока:
– сформировать понятие об энергии топлива;
– рассмотреть физические основы горения веществ;
– обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива;
Задачи урока:
– закрепить знание формулы для расчета количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива;
– воспитание познавательной и коммуникативной активности, интереса к предмету;
– формировать навыки здорового питания;
Оборудование:
– коллекция видов топлива;
– таблица «Удельная теплота сгорания основных видов топлива»;
– модели молекул кислорода и углерода на магнитных держателях;
– фольга алюминиевая размером 15 х 20 мм — 2 шт. на парту;
– полоска картона размером 15 х 20 см 1 шт. на парту;
– пипетки медицинские 2 шт. на парту;
– два маленьких пузырька со спиртом и бензином на парту;
– вата и спички.
Вид урока: урок физического эксперимента
Тип урока: комплексное применение знаний и умений.
I. Организационный момент.
Учитель.
Уголь, нефть, и торф, и ртуть
Ведь не люди создают.
Нам природа их дала
Для чего-то создала.
Уголь нужен для печей,
А бензин для «Москвичей».
Торф пригож для наших ТЭЦ.
Ну почему все говорят
Что эти вещества горят.
Сейчас мы выясним все смело:
В них углерод, вот в чем тут дело.
Учитель.
Сегодня на уроке мы ознакомимся с различными видами топлива. Что такое топливо? (Вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло.)
Какие виды топлива вы знаете? (Дрова, уголь, бензин, керосин, солярка и т.д.)
(Учитель показывает коллекцию «Виды топлива».)
Ребята, но почему эти вещества горят? И почему при горении выделяется тепло? Давайте разберемся в этом.
II. Объяснение нового материала.
Известно, что молекулы любого вещества состоят из атомов. Молекулы можно разделить на атомы. Деление молекулы называют химической реакцией разложения. Чтобы разделить молекулы на атомы, необходимо преодолеть силы притяжения атомов, а значит, совершить работу, то есть затратить энергию.
При соединении атомов в молекулу энергия, наоборот, выделяется. Такое соединение атомов в молекулы происходит при сжигании топлива. Обычное топливо (уголь, бензин, нефть, дерево и т.д.) содержит углерод. Вы знаете, что без доступа воздуха, горение невозможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе.
(На доске учитель показывает модели молекул кислорода и углерода на магнитных держателях).
Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа (оксида углерода) и выделяется энергия в виде тепла.
Представьте себе, что при расчете работы различных двигателей инженеру надо точно знать, какое количество теплоты может выделять сжигаемое горючее, надолго ли хватит этого горючего при работе двигателя. Опытным путем находят, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одинакового количества топлива различных видов. Проделаем такой опыт.
Две маленьких полоски фольги, полоска картона, две медицинские пипетки, два пузырька со спиртом и бензином, два маленьких кусочка ваты и спички, раздаются на каждую парту.
Ход опыта
1. Положим на картон два маленьких кусочка фольги одинакового размера.
2. Положим на полоски (кусочки) фольги два одинаковых комочка ваты размером со спичечную головку.
3. На один кусочек ваты капнем спирт, а на другой бензин и зажжем их одновременно
4. Когда спирт и бензин сгорят полностью, прикоснитесь к кусочкам фольги.
Вопросы
1. Одинаково ли нагрелись кусочки фольги? (Кусочек фольги, где сгорел бензин, нагрелся сильнее.)
2. Какое топливо спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании? (Бензин выделил больше тепла, чем спирт.)
Учитель. Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива обозначается буквой q, а ее единица измерения Дж/кг.
Обратите внимание на таблицу.
Учитель. Из таблицы видно, что, например, удельная теплота сгорания керосина 4,6∙101 Дж/кг. Это значит, что при полном сгорании 1 кг керосина выделяется количество теплоты, равное 4,6 ∙ 107 Дж, то есть 46 миллионов джоулей.
В таблице против слова «торф» стоит 1,4 ∙ 107 Дж/кг. Что это означает? (При полном сгорании торфа выделяется 14000000Дж теплоты.)
Ну а если сжигается не 1кг торфа, а 2кг? Тогда выделяется в 2 раза больше теплоты, т.е. 2,8 ∙ 107 Дж).
Чтобы подсчитать количество теплоты Q, выделяющееся при сгорании топлива любой m, нужно удельную теплоту сгорания q умножить на массу сгоревшего топлива: Q = q ∙ m
III Закрепление изученного.
Учитель. А теперь попробуем решить такую задачу. Рассчитаем, сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,5 литров спирта.
(Ученик работает у доски.)
Учитель. А сейчас выясним, сколько воды можно нагреть от 20°С до кипения, если бы все тепло, выделенное при сгорании 840 г каменного угля, пошло только на нагрев воды.
IV. Подведение итогов.
Подведем итоги при помощи игры «Последняя пятерка». Правила игры: кто последний скажет предложение о том, что мы узнали нового на уроке, тот получит пятерку.
Домашнее задание: §10, решить из упр.5 (№1) стр.27,
Учитель.
Старания, знания я требую от вас,
Мой удивительно трудолюбивый класс
Что надо, всё мы изучили
И хорошие оценки получили.
nsportal.ru
План урока по физике в 8 классе » Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива
8 класс. Урок 13.
Тема: Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.
Тип урока: изучение нового материала.
Цель:
Образовательная:
-сформировать понятие об энергии топлива, обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива. Рассмотреть физические основы горения веществ, закрепить навыки решения расчётных, экспериментальных задач.
-Развивающая:
развивать способность учащихся проблемного мышления для решения познавательных задач, развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух.
Рассмотреть примеры использования видов топлива в различных областях деятельности человека.
-Воспитательная:
способствовать воспитанию у школьников культуры исследовательского труда, воспитанию навыков коммуникативного общения.
Оборудование: мультимедийный проектор, экран, штатив с муфтой и лапкой, несколько видов топлива (сухой спирт, кусочек дерева, бумага).
Планируемые результаты
Предметные
Знать какие виды топлива существуют, что такое удельная теплота сгорания, знать формулу для нахождения количества теплоты, выделяющейся при сгорании топлива.
Личностные
Сформировать целостную картину мира, соответствующего современному уровню развития науки
УУД:
Регулятивный
развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух.
Познавательный
Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение.
Коммуникативный
представлять в устной или письменной форме развернутый план собственной деятельности
целостную картину мира, соответствующего современному уровню развития науки
Ход урока
I. Организационный момент (1 мин)
Проверка готовности к уроку .
Учитель. На прошлых уроках мы с вами изучили очень интересные темы. Давайте вспомним – что мы изучали?
II. Повторение изученного материала (5 мин)
Учитель проводит фронтальный опрос.
Дайте определение, что называют количеством теплоты?
Как обозначается данная величина?
Каковы единицы измерения данной физической величины?
От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?
Запишите формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тела ?
( Выделяемого телом при охлаждении?)
С=920 Дж/кг 0С (С=820 Дж/кг 0С ) Что это значит?
Почему металлы остывают быстрее, чем вода?
Сжелеза=460 Дж/кг 0С, Смеди=400Дж/кг 0С. Какое вещество нагреется быстрее на 2 0С? Почему?
Учитель. Задумывались ли вы, откуда берётся энергия, необходимая для нагревания тел?
(сжигается топливо)
— Что такое топливо?
(вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло)
— Какие виды топлива вы знаете?
(дрова, уголь, бензин, керосин, газ…)
— Какие внешние признаки горения?
(пламя, свет, тепло)
Учитель: Следовательно, внутреннюю энергию можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.
Учитель: Тема урока сегодня«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива».
III. Изучение нового материала ( 15мин)
Опыт с горящей свечой.
Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Налили в тарелку немного воды и добавили несколько капель чернил, чтобы было наглядно. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет, а вода из тарелки войдёт в банку.
Создаётся проблемная ситуация, при решение которой учащиеся делают вывод: свеча горит при наличии кислорода, при горении она израсходовала часть кислорода и вода под давлением из вне вошла в банку, заняв место сгоревшего кислорода.
Вопросы к классу:
— Почему под банкой свеча гаснет?
— Что же происходит в процессе горения. За счёт чего выделяется энергия?
Для этого вспомним строение вещества.
— Из чего состоит вещество? (из молекул, молекулы из атомов)
— Какими видами энергии обладает молекула? (кинетической и потенциальной)
Учитель: Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. В этом случае такое вещество называется топливам. В состав любого топлива входит углерод.
Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла. Использование топлива основано на явлении выделения энергии при соединении атомов в молекулу.
— Какие виды топлива вы можете назвать? (бензин, спирт, керосин, дизельное топливо, природный газ…..)
Учитель: При расчёте двигателей инженеру необходимо точно знать, какое количество теплоты может выделить сжигаемое топливо. Для этого надо опытным путём определить, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов.
Как рассчитать энергию, которая выделяется при сгорании?
Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива, обозначается буквой q. Единица измерения Дж/кг. Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами. Результаты опытных данных приведены в таблице учебника. Из этой таблицы видно, что удельная теплота сгорания, например, бензина
4,6 * 107 Дж/кг. Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 4,6* 107 Дж энергии. Если сжигается не 1 кг бензина, а 2 кг (тогда выделяется в 2 раза больше энергии). Значит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива,
Вычисляется по формуле: Q = q m
Далее работаем по таблице «Удельная теплота сгорания топлива» и отвечаем на вопросы о том, какое топливо имеет наибольшую удельную теплоту сгорания, а какое топливо имеет наименьшую удельную теплоту сгорания. Какое топливо и для каких целей используется человеком.
Учитель. Давайте подумаем над вопросом: «Огонь человеку друг или враг?»
Экологическая проблема.
В результате сгорания топлива возникают еще экологические проблемы. Экологические проблемы в результате сгорания топлива:
загрязнение атмосферы
парниковый эффект
нехватка топливных ресурсов
зола
Вывод: экология в опасности. Какой выход? Ваши предложения и идеи?
1.Поиск более чистого топлива
2. Очистка продуктов сгорания
3. 100% сгорание всего топлива без отходов и т.д.
IV. Закрепление знаний/ (15 мин)
Самостоятельная работа в тетради и контрольное выполнение у доски.
Упр.5 (1,2)
Рассчитайте, какую массу дров необходимо сжечь, чтобы разогреть оловянного солдатика до температуры плавления из сказки Г.Х.Андерсена. Известно, что начальная температура солдатика 120С, температура плавления олова 2320С, а его масса – 500г.
Учащиеся работающие на опережение получают дополнительное задание, задачу.
V. Рефлексия. Итог урока. (2мин)
В конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы.
1. Что нового узнали на уроке?
2. Пригодятся ли эти знания в жизни?
VI. Домашнее задание 2мин)
§ 10, упр. № 5. Творческое задание: Нарисовать плакаты на экологическую тему, предложите альтернативные источники энергии.
Дополнительные задачи
Задача 1
_____________________________________________________________________
Задача 2
_______________________________________________________________________
Задача 3
____________________________________________________________________
Задача 4
________________________________________________________________________
Задача 5
_______________________________________________________________________
Задача 6
infourok.ru
Конспект урока по физике 8 класс «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания»
Конспект Урока.
«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.»
Составитель: Артюх Ангелина Олеговна.
Вид урока: Комбинированный (Повторение материала прошлого урока и изучение нового).
Цель урока: познакомить учащихся с новыми физическими величинами «энергия топлива», «удельная теплота сгорания».
Задачи урока:
Образовательная: сформировать понятие о таких физических величинах, как удельная теплота сгорания и энергия топлива, об их единицах измерения
Воспитательная: создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.
План:
Организационный этап
Запустить учеников в кабинет, включить свет у доски, закрыть окно, подготовить доску к работе, принести журнал и т.д.
Приветствие:
Здравствуйте, садитесь. Сегодняшний урок мы начнем с повторения уже изученного Вами материала, открываем свои тетради, даю Вам 1-2 минутки на повторение. Отмечаю отсутствубщих.
Повторение. Актуализация знаний.
Ученики открывают конспекты, повторяют прошлую тему урока, учитель отмечает присутствующих. Затем обучающиеся отвечают на вопросы учителя с места. С классом ведется диалог.
И так, я думаю успели повторить. Начнем.
-Что мы называем удельной теплоемкостью?
-Теплоемкость – это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг для того чтобы его температура изменилась на 1 гладус цельсия.
-Хорошо, а в чем измеряется удельная теплоемкость и какой буквой обозначается?
— с, Дж/ кг * °С
-Что значит удельная теплоемкость цинка 400 Дж/ кг * °С?
-Это значит, что для нагревания цинка массой 1 кг на 1°С необходимо количество теплоты равное 400Дж.
3. Объяснение нового материала.
Хорошо. А сейчас записываем новую тему урока «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания» и сегодняшнее число – 30.09.16г.
Топливо! Давайте подумаем, что это такое?
-Нефть – это топливо?
-да
-Древесина?
-да
-Вода?
-нет
-Железо?
-нет
Торф?
-да
Почему именно эти вещества Вы назвали топливом?
-они горят (предполагаемый ответ)
Хорошо, давайте запишем определение топлива
Топливо – вещество, которое горит и выделяет тепло.
Горит, а что это значит? Что за процесс такой ГОРЕНИЕ?
Горение- окислительно-восстановительный процесс.
(эти два определения записываем в тетрадь)
Горение бывает двух видов: а) с выделение тепла б) с поглощением энергии
(записываем в тетрадь)
Ребят, а кто может привести примеры для каждого вида?
а) с выделением тепла: горение нефти
б) с поглощением энергии: сжигание железа
(примеры запишем в тетрадь)
Выясним, за счет чего происходит выделение тепла. Рассмотрим молекулу воды. Она состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. При разделении молекулы необходимо преодолеть силы притяжения между атомами, то есть необходимо совершить работу, а совершить работу, значит затратить энергию.
При сжигании атомы, наоборот, соединяются в молекулы и происходит выделение энергии.
Например, атом углерода С при сгорании соединяется с 2-мя атомами кислорода О2, образуя молекулу оксида углерода – углекислого газа — выделяется энергия.
При расчете двигателей необходимо точно знать какое количество теплоты может выделить топливо.
Для этого опытным путем определяют, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов.
Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделится при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТОЙ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА. (запишем определение в тетрадь)
q = 1дж/кг
Что значит удельная теплота сгорания бензина 4,6* Дж/кг?
-При полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 4,6*Дж энергии.
А чтобы нам найти общее количество теплоты мы польжуемся вот такой формулой, давайте запишем ее вместе со мной.
Q=qm, где m-масса вещества.
Решим задачу: Найти общее количество теплоты, которое выделится при полном сгорании 15 кг угля(qу=34* Дж/кг).
Решаем в тетрадке, мне говорим ответ, кто первый решит, получит 5 в журнал.
Q=51* Дж/кг
Все решили?
Молодцы, тогда открываем дневники и записываем домашнее задание.
Параграф 10, задача 1037,1038.
Спасибо за урок.
infourok.ru
Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
«Чтобы согреть других, свеча должна сгореть»
М.Фарадей.
Цель: Изучить вопросы использования внутренней энергии топлива, выделения тепла при сгорании топлива.
Задачи урока:
образовательные:
- повторить и закрепить знания по пройденному материалу,;
- ввести понятие об энергии топлива, удельной теплоты сгорания топлива;
- продолжить развитие навыков решения расчётных задач.
развивающие:
- развивать аналитическое мышление;
- развивать умения работать с таблицами и делать выводы;
- развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух;
- развивать наблюдательность и внимание.
воспитательные:
- воспитывать бережное отношение к использованию топливных ресурсов;
- воспитывать интерес к предмету через показ связи изучаемого материала с реальной жизнью;
- воспитывать навыки коммуникативного общения.
Предметные результаты:
Обучающиеся должны знать:
- удельная теплота сгорания топлива — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг;
- при сгорании топлива выделяется значительная энергия, которую используют в быту, промышленности, сельском хозяйстве, на электростанциях, в автомобильном транспорте;
- единицу измерения удельной теплоты сгорания топлива.
Обучающиеся должны уметь:
- объяснять процесс выделения энергии при сгорании топлива;
- пользоваться таблицей удельной теплоты сгорания топлива;
- сравнивать удельную теплоту сгорания топлива различных веществ и энергию, выделяющуюся при сгорании различных видов топлива.
Обучающиеся должны применять:
- формулу для вычисления энергии, которая выделилась при сгорании топлива.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Оборудование: свеча, тарелка, стакан, листок растения, сухое горючее, 2 спиртовки, бензин, спирт, 2 пробирки с водой.
Ход урока
1. Оргмомент.
Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку.
Известно, что великий ученый М. В. Ломоносов ещё в 1744 г работал над трактатом «Размышления о причине теплоты и холода». Тепловые явления играют огромную роль в окружающем нас мире, в жизни человека, растений, животных, а также в технике.
Давайте проверим, насколько хорошо вы усвоили эти знания.
2. Мотивация к учебной деятельности.
Есть ли у вас вопросы по домашнему заданию? Давайте проверим, как вы справились с ним:
- двое учащихся представляют решение домашних задач на доске.
1) Определите абсолютную влажность воздуха в кладовке объемом 10 м3, если в нем содержится водяной пар массой 0,12 кг.
2) Давление водяного пара в воздухе равно 0,96 кПа, относительная влажность воздуха 60 %. Чему равно давление насыщенного водяного пара при той же температуре?
- 1 ученик (Дима) на доске заполняет схему;
задание: подпишите около каждой стрелки название процессов и формулу для расчета количества теплоты в каждом из них
- А пока ребята работают у доски, мы с вами выполним другое задание.
Посмотрите на текст, изображенный на слайде, и найдите в нем физические ошибки, которые допустил автор (предложите правильный ответ):
1) В яркий солнечный день ребята отправились в поход. Чтобы было не так жарко, ребята оделись в темные костюмы. К вечеру стало свежо, но после купания стало теплее. Ребята налили себе горячий чай в железные кружки и с удовольствием пили его, не обжигаясь. Было очень здорово!!!
Ответ: темное больше поглощает тепла; при испарении температура тела понижается; теплопроводность металлов больше, поэтому он нагревается сильнее.
2) Проснувшись раньше обычного, Вася сразу вспомнил, что на восемь утра договорился с Толей идти на речку смотреть ледоход. Вася выбежал на улицу, Толя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищённо произнёс он. – Солнце какое, а температура с утра -2 градуса по Цельсию.» «Нет, -4», возразил Вася. Мальчики заспорили, потом сообразили, в чём дело. «У меня термометр на ветру, а у тебя в укромном месте, поэтому твой и показывает больше», – догадался Толя. И ребята побежали, шлёпая по лужам.
Ответ: при наличии ветра испарение происходит интенсивнее, поэтому первый термометр должен показывать температуру ниже; при температуре ниже 00С вода замерзает.
Молодцы, все ошибки нашли верно.
Давайте проверим правильность решения задач (ученики, решавшие задачи, комментируют свое решение).
А теперь давайте проверим, как Дима справился со своим заданием.
Все ли фазовые переходы Дима назвал верно? А что произойдет, если в пламя поместить деревянную палочку? (Она будет гореть)
Вы верно заметили, что происходит процесс горения.
Наверное, вы уже догадались, о чем мы сегодня с вами будем говорить (выдвигают гипотезы).
Как вы думаете, на какие вопросы мы сможем ответить в конце урока?
- понять физический смысл процесса сгорания;
- узнать, от чего зависит количество теплоты, выделяющееся при сгорании;
- выяснить применение данного процесса в жизни, в быту и т.д.
3. Новый материал.
Каждый день мы можем наблюдать, как сгорает природный газ в горелке плиты. Это и есть процесс сгорания топлива.
Опыт №1. Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет.
Создаётся проблемная ситуация, при решение которой учащиеся делают вывод: свеча горит при наличии кислорода.
Вопросы к классу:
— Чем сопровождается процесс горения?
— Почему свеча гаснет? Каковы условия, при которых идет процесс горения?
— За счёт чего выделяется энергия?
Для этого вспомним строение вещества.
— Из чего состоит вещество? (из молекул, молекулы из атомов)
— Какими видами энергии обладает молекула? (кинетической и потенциальной)
— А можно ли молекулу разделить на атомы? (да)
Чтобы разделить молекулы на атомы, необходимо преодолеть силы притяжения атомов, а значит, совершить работу, то есть затратить энергию.
При соединении атомов в молекулу энергия, наоборот, выделяется. Такое соединение атомов в молекулы происходит и при сжигании топлива. Обычное топливо содержит углерод. Вы верно определили, что без доступа воздуха горение невозможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.
А теперь давайте проведем опыт и посмотрим одновременное горение нескольких видов топлива: бензина, сухого горючего, спирта и парафина (Опыт №2).
Что общего и чем отличается горение каждого вида топлива?
Да, при сгорании любых веществ образуются другие вещества-продукты сгорания. Например ,при сгорании дров остается зола и выделяется углекислый ,угарный и другие газы.
Но, главное предназначение топлива – давать тепло!
Давайте рассмотрим еще один опыт.
Опыт №3: (на двух одинаковых спиртовках: одна заполнена бензином, другая спиртом, нагревается одинаковое количество воды).
Вопросы по опыту:
— За счет какой энергии нагревается вода?
— А как определить количество теплоты, которое пошло на нагревание воды?
— В каком случае вода быстрее закипела?
— Какой вывод можно сделать из опыта?
— Какое топливо, спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании? (бензин больше тепла, чем спирт).
Учитель: Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива, обозначается буквой q. Единица измерения Дж/кг.
Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами.
Результаты опытных данных приведены в таблице учебника (стр.128) .
Давайте поработаем с этой таблицей.
Вопросы по таблице:
- Чему равна удельная теплота сгорания бензина? (44 МДж/кг)
- Что это означает? (Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 44 МДж энергии).
- У какого вещества наименьшая удельная теплота сгорания? (дрова).
- Какое топливо при сгорании дает больше всего количества теплоты? (водород, т.к. его удельная теплота сгорания больше остальных).
- Сколько выделяется количества теплоты при сгорании 2 кг спирта? Как вы это определили?
- Что же нужно знать, чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при сгорании?
Делают вывод, что для нахождения количества теплоты нужно знать не только удельную теплоту сгорания топлива, но и его массу.
Значит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива, вычисляется по формуле: Q = q · m
Запишем в тетрадь.
А как найти из этой формулы массу сгораемого топлива?
Выразите из формулы удельную теплоту сгорания. (Можно вызвать ученика к доске для записи формул)
Физкультминутка
Мы устали. Давайте немного разомнемся. Выпрямите спину. Расправьте плечи. Я буду называть топливо, а вы если считаете, что оно твердое, опускаете голову вниз, если жидкое, то поднимаете руки вверх, а если газообразное — тянете руки вперед.
Уголь – твердое.
Природный газ – газообразное.
Нефть — жидкое.
Древесина – твердое.
Бензин – жидкое.
Торф – твердое.
Антрацит – твердое.
Керосин – жидкое.
Коксовальный газ – газообразное.
Молодцы! Самый внимательный и спортивный у нас… Садитесь.
Учитель: Ребята! Давайте подумаем над вопросом: «Процесс сгорания человеку друг или враг?»
Опыт №4. Повторим опыт с горящей свечей, но теперь рядом со свечей положим листок растения.
Посмотрите, что произошло с растением рядом с пламенем свечи?
Т.о. при использовании топлива не нужно забывать и про вред продуктов сгорания для живых организмов.
4. Закрепление.
Ребята, а скажите мне пожалуйста, а что для нас с вами является топливом? В человеческом организме роль горючего играет пища. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии. (Показать таблицу на компьютере «Удельная теплота сгорания пищевых продуктов»).
|
Продукт |
Удельная теплота сгорания топлива q, МДж/кг |
|
Хлеб пшеничный |
9,3 |
|
Хлеб ржаной |
8,8 |
|
Картофель |
3,8 |
|
Говядина |
7,5 |
|
Мясо курицы |
5,4 |
|
Масло сливочное |
33 |
|
Сметана |
15 |
|
Рыба |
3,5 |
|
Творог жирный |
9,8 |
|
Масло подсолнечное |
38,9 |
|
Виноград |
2,4 |
|
Шоколад |
20,6 |
|
Рулет шоколадный |
17,1 |
|
Мороженое сливочное |
75 |
|
Чипсы |
21,3 |
|
Кириешки |
16 |
|
Чай сладкий |
2,2 |
|
Какао |
2,8 |
|
“Кока кола” |
1,7 |
|
Смородина черная |
24 |
Предлагаю вам объединиться в группы (1 и 2, 3 и 4 парта) и выполнить следующие задания (по раздаточному материалу). На выполнение вам дается 5 минут, после чего обсудим полученные результаты.
Задания группам:
- 1 группа: при подготовке к урокам в течение 2 часов вы тратите 800 кДж энергии. Восстановите ли вы запас энергии, если съедите пачку чипсов 28г и выпьете стакан «Кока-колы» (200г) ?
- 2 группа: на какую высоту может подняться человек массой 70 кг, если съест бутерброд с маслом (100г пшеничного хлеба и 50г сливочного масла).
- 3 группа: достаточно ли для Вас потребление в течение дня 100 г творога, 50 г пшеничного хлеба,50 г говядины и 100 г картофеля, 200 г сладкого чая (1 стакан). Необходимое количество энергии для учащегося 8 класса составляет 1,2 МДж.
- 4 группа: с какой скоростью должен бежать спортсмен массой 60 кг, если он съест бутерброд с маслом (100г пшеничного хлеба и 50г сливочного масла).
- 5 группа: сколько шоколада может съесть подросток массой 55 кг, чтобы восполнить потраченную им энергию при чтении книги сидя? (в течение часа)
Примерные энергозатраты подростка массой 55 кг за 1 час при различных видах деятельности
|
Мытье посуды |
0, 59 МДж |
|
Подготовка к урокам |
0,4 МДж |
|
Чтение про себя |
0,38 МДж |
|
Сидение (в покое) |
0,42 МДж |
|
Физическая зарядка |
1-1,4 МДж |
- 6 группа: Восстановит ли спортсмен массой 70 кг запас энергии после плавания в течение 20 мин, если съест 50 г ржаного хлеба и 100 г говядины?
Примерные энергозатраты человека за 1 час при различных видах деятельности (на 1 кг массы)
|
Зарядка (гимнастика) |
22,6 кДж |
|
Баскетбол |
35,2 кДж |
|
Волейбол |
15,1 кДж |
|
Плавание |
12,6 кДж |
|
Ходьба |
15,1 кДж |
|
Бег, прыжки |
30,1 кДж |
Группы представляют решение задачи на листке ватмана, далее поочередно выходят к доске и объясняют его.
5. Рефлексия. Итог урока.
Давайте вспомним, какие задачи мы ставили перед собой в начале урока? Все ли мы достигли?
Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:
- сегодня я узнал…
- было интересно…
- было трудно…
- я выполнял задания…
- я понял, что…
- теперь я могу…
- я почувствовал, что…
- я приобрел…
- я научился…
- у меня получилось …
- я смог…
- я попробую…
- меня удивило…
- урок дал мне для жизни…
- мне захотелось…
1. Что нового узнали на уроке?
2. Пригодятся ли эти знания в жизни?
Выставление оценок за урок самым активным учащимся.
6. Д.з
- Параграф 10
- Задача (1 на выбор):
- 1 уровень: сколько тепла при сгорании дают 10 кг древесного угля?
- 2 уровень: при полном сгорании нефти выделилось 132 кДж энергии. Какая масса нефти сгорела?
- 3 уровень: сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,5 литров спирта (плотность спирта 800 кг/м3)
rosuchebnik.ru