Конспект урока на тему Испарение и конденсация. Насыщенный пар и его свойства

Тема урока: «Испарение и конденсация. Насыщенный пар и его свойства».
«Радость видеть и понимать есть величайший дар природы»
А. Эйнштейн
Тип урока: изучение нового материала с применением образовательных технологий: проблемного обучения (по Дж. Дьюи); перспективно-опережающего обучения; решение творческих задач.
Цели урока:
Повторить с обучающимися сведения об испарении жидкостей и конденсации паров при охлаждении, с точки зрения молекулярно – кинетической теории. Показать возможность превращения жидкости в пар и пара в жидкость. Ознакомить обучающихся с зависимостью давления насыщенного пара от температуры.
Образовательные: познакомить учащихся с понятиями парообразование, испарение, насыщенный пар, ненасыщенный пар, конденсация;
Развивающие: формировать представление о процессе научного познания;Воспитательные : прививать культуру умственного труда, умение анализировать, сравнивать, обобщать.
Приборы и технические средства обучения:
для фронтальной работы: пробирки с машинным маслом, спиртом, эфиром; вата, лабораторный термометр, салфетки;
для демонстраций: компьютер, мультимедийная установка, презентация «Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары».
Ход урока:
Организационный момент.
Сегодняшняя встреча будет посвящена давно известным явлениям, которые сегодня вы научитесь видеть по-новому.
Подготовка к усвоению нового материала.
Послушайте стихотворение:
Вода появляется из ручейка,
Ручьи по пути собирает река.
Река полноводно течет на просторе,
Пока, наконец, не вливается … в море.
Моря пополняют запас океанов,
Над ним формируются клубы тумана.
Они поднимаются выше, пока
Не превращаются в облака.
А облака проплывая над нами,
Дождем проливаются, сыплют снегами.
Весной соберется вода в ручейки,
Они потекут до ближайшей реки.
- Как весь процесс называют в народе?
Верно, круговорот воды в природе.
Конечно, давно знакомое вам явление. Но иногда этот милый круговорот воды приводит к стихийным бедствиям. Ученые всего мира не теряют надежду научиться укрощать стихию, изучают, исследуют ураганы, предлагают различные способы для управления ими. Сегодня мы рассмотрим физическую суть процессов, которые лежат в основе и круговорота воды в природе, и многих других явлений.
Формулировка темы урока: «Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары».
Давайте вспомним уже известные процессы испарения и конденсации. Начнем с опыта: (в лоточке лежит по два предметных стекла); подышите на стеклышко.
- Что вы наблюдаете?
Ответ: Стеклышки запотевают.
- Как называют происходящее явление?
Ответ: Это явление конденсации.
- Как и почему изменяется «картина» на стеклышке?
Ответ: Происходит испарение и стеклышко высыхает.
Пишем тему урока в тетрадь: (слайд 1).
Постановка цели урока.
- Наблюдали ли вы эти явления вокруг себя. Где?
Действительно. Мокрое белье сохнет; вода, разлитая на пол, высыхает; и т.д.
Ваши примеры являются фактами, полученными из наблюдений в природе. Сегодня мы расширим знания об испарении и конденсации, используя молекулярную картину этих явлений, а так же знакомимся с зависимостью давления насыщенного пара от температуры.
Актуализация опорных знаний.
Для достижения цели урока, необходимо вспомнить изученное ранее.
- Каковы основные положения молекулярной теории строения вещества?
Ответ: В основе м. – к. т. лежат 3 положения: вещество состоит из частиц; эти частицы беспорядочно движутся; частицы взаимодействуют друг с другом.
- Итак, какой энергией обладают молекулы, вследствие своего движения?
Ответ: Кинетической энергией.
- Вследствие взаимодействия?
Ответ: Потенциальной.
- Одинаковы ли скорости движения молекул жидкости?
Ответ: Нет, отдельные молекулы жидкости движутся со скоростями как большими, так и меньшими, чем средняя скорость молекул.
IV. Освоение нового материала.
- Каким молекулам легче всего покинуть жидкость?
Ответ: Тем молекулам, чьи кинетические энергии движения намного больше потенциальных энергий притяжения соседних молекул.
- Кто может обобщить наши рассуждения?
Учащийся: Жидкость могут покинуть молекулы, во-первых, находящиеся вблизи поверхности и, во-вторых, кинетическая энергия которых больше потенциальной энергии притяжения соседних молекул. (записать в тетрадь)
Вылетевшие с поверхности жидкости молекулы образуют над жидкостью пар.
- Какой процесс мы представили?
Ответ: Испарение. Испарение – это явление перехода молекул из жидкости в пар. (записать в тетрадь)
Итак, из жидкости улетают наиболее быстрые, энергичные молекулы, то средняя скорость оставшихся молекул жидкости, а значит, их средняя кинетическая энергия уменьшается, поэтому испарение ведет к уменьшению внутренней энергии жидкости, вследствие чего жидкость охлаждается. Проверим это следствие на опыте.
- Что будет если смазать руку спиртом? Ощущаем холод. Почему?
Жидкость испаряясь, отнимает часть внутренней энергии руки, ее температура понижается.
- Теперь нужно выяснить от каких факторов зависит испарение жидкости. Прошу выдвигать свои гипотезы.
Выслушать ответы и приступить к демонстрации.
Демонстрация скоростей испарения различных жидкостей:
На салфетку пробочкой, смоченной в соответствующей жидкости, наносим пятна и наблюдаем за скоростью их высыхания.
Ответ: От рода вещества.
Окружив шарик термометра ваткой, смоченной эфиром, демонстрируем понижение температуры. Если при этом помахивать термометром в воздухе, то скорость испарения возрастает, и температура быстро уменьшается.
Ответ: От скорости движения воздуха над поверхностью жидкости.
От чего еще меняется скорость испарения различных веществ?
Ответ: От температуры, от площади поверхности жидкости.
Одновременно с переходом молекул из жидкости в пар происходит и обратный процесс. Беспорядочно двигаясь над поверхностью жидкости, часть молекул, покинувших ее, снова в нее возвращаются.
- Как называют это явление?
Ответ: Конденсация – явление перехода молекул из пара в жидкость.
Если сосуд открытый, то покинувшие жидкость молекулы могут и не возвращаться в жидкость. В этом случае испарение не компенсируется конденсацией, и количество жидкости уменьшается. Если сосуд с жидкостью закрыть, то убыль ее вскоре прекратится. При неизменной температуре система: «жидкость-пар», придет в состояние теплового равновесия и будет находиться в нем сколько угодно.
В первый момент, как жидкость нальют в сосуд и закроют его, плотность пара над жидкостью увеличится. Одновременно с этим будет расти число молекул, возвращающихся в жидкость. Чем больше плотность пара, тем больше число молекул пара возвращается в жидкость. В результате в закрытом сосуде при постоянной температуре устанавливается динамическое (подвижное) равновесие, т.е. число молекул, покидающих поверхность жидкости равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся за это же время в жидкость.
Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным паром.
Давление насыщенного пара.
- Что будет происходить, если сжимать пар, находящийся в равновесии с жидкостью, поддерживая ту же температуру?
Ответ: При сжатии пара равновесие нарушится, плотность в первый момент увеличится, и из газа в жидкость будет переходить большее число молекул, чем из жидкости в пар. Это происходит до тех пор, пока вновь не установится равновесие и плотность, а значит концентрация примет тоже прежнее значение.
Вывод: Концентрация молекул насыщенного пара не зависит от V при T = const .
Т.к. давление пропорционально концентрации молекул (p = nkT), то следовательно давление насыщенного пара не зависит от занимаемого им объема.
Давление пара p0 , при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называют давлением насыщенного пара.
Зависимость давления насыщенного пара от температуры.
Состояние насыщенного пара приблизительно описывается уравнением состояния идеального газа: pV = mM RT, а его давление определяется формулой p0 = nkT.
С ростом температуры давление растет. Т.к. давление насыщенного пара не зависит от V, то, следовательно, оно зависит от T, однако эта зависимость (p0(T)) не является прямо пропорциональной (доказано экспериментально), если сравнить с идеальным газом. С увеличением температуры давление насыщенного пара растет быстрее, чем давление идеального газа.
Посмотрим на график.
Почему это происходит?
При нагревании жидкости
в закрытом сосуде часть
жидкости превращается в пар.
В результате, согласно формуле
p0 = nkT давление насыщенного пара
растет не только вследствие
повышения температуры жидкости, но и
вследствие увеличения концентрации
молекул (плотности) пара.
Закрепление.
Испарение жидкости и конденсация играют важную роль в природе и жизни человека. Решим следующие задачи:
Выйдя в летний жаркий день из реки, вы ощущаете прохладу, это ощущение усиливается в ветреную погоду. Объясните, почему это происходит?
Утром на траве появились капельки росы. Какой будет день, холодный или теплый?
Высохнет ли быстрее мокрая одежда на человеке, который качается на качелях?
Какой суп остынет быстрее: жирный или постный?
В Мексике водится интересная ящерица. Часто она очень сильно вытаращивает глаза. Как вы думаете, когда и почему?
Могут ли испаряться твердые тела?
Почему вода гасит огонь? Что быстрее потушит пламя – кипяток или холодная вода?
VI. Итог урока: Итак, по цели урока.
Домашнее задание: гл.6, п.6.1; п.6.2. В.Ф. Дмитриева «Физика для профессий и специальностей технического профиля».
Министерство образования и науки Краснодарского края
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Гулькевичский строительный техникум»
Краснодарского края
Тема урока: «Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары».
Выполнила:
Тихонова Л.П.


2013
Тема урока: «Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары».
Выполнила:
Тихонова Л.П.