Удельная теплота сгорания

Конспект урока: Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

познакомить учащихся с новыми физическими величинами «энергия топлива», «удельная теплота сгорания».

Задачи урока:

Образовательная – сформировать понятие о физических величинах энергия топлива и удельная теплота сгорания, единицах измерения давления;осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний иумений, интересными формами урока способствовать усвоению основногоматериала.

Развивающая –развитие умений наблюдать, выдвигать гипотезы,формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы;развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решатьтренировочные задачи.

Воспитательная – способствовать привитию культуры умственного труда,создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Планируемые результаты:

предметные:

уметь формулировать понятия энергия топлива, у/т сгорания;

знать единицы измерения данных понятий;

наблюдать и описывать физические явления;

уметь записывать формулу для вычисления энергии топлива;

уметь словесно интерпретировать формулу для вычисления количества теплоты, выделяющейся при сгорании топлива;

понимать физический смысл данных величин;

уметь рассчитывать энергию топлива;

формирование целостной научной картины мира;

овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты;

Регулятивные:

обеспечивают организацию учащимся своей учебной деятельности

личностные:

формирование личностного смысла обучения;

формирование целостного мировоззрения;

самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Оборудование: учебник, тетрадь, доска, мел, проектор, ПК и слайды, тексты задач, свеча, стакан, справочники,

№ п/п

Этапы урока

Организационный момент – 2мин

Актуализация знаний -5мин

тест, задание на соответствие, качественные задачи – 5 мин

Сообщение темы, постановка цели урока, этап «создания» понятия – 2мин

парная работа

Этап применения нового знания – 15мин

командная работа – 9мин

Итоги урока. Рефлексия. – 5мин

Объяснение домашнего задания-2 мин

индивидуальное творческое задание (по выбору)

Дидактические средства: тест, учебная презентация, справочные материалы.

План урока

Ход урока

Организационный момент

Приветствие. Определение готовности класса к уроку и отсутствующих на уроке.

Актуализация знаний

Познавательные УУД: ответы на вопросы учителя в устной и письменной речи; задания тест-контроля; качественные задачи-рисунки.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают физический смысл речи других учащихся класса и учителя, формулируют и задают вопросы, совместная работа в парах.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу, критически воспринимает оценку.

1) Разминка - установи соответствие Слайд 3 
3) Тест Слайд 4

4) Качественные задачи Слайд 5

Формулирование темы, постановка цели урока и этап «создания» понятия Слайд 1-2.

Познавательные УУД: делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; предлагают разнообразные способы решения познавательных задач (анализ, синтез, обобщение в выводах); используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: возникает эмоциональный интерес к теме.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других, участвуют в эвристической беседе.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; формулируют цель урока.

Учитель: Решая последнюю задачу, что вы заметили связанное с нашей сегодняшней темой:

Итак, тема сегодняшнего урока необычная, она связана со многими аспектами нашей жизни. Что подразумевается под понятием топливо? Как вы думаете, почему топливо для нас важно? Что вы знаете из истории…)Слайд 6-8
Учащиеся: (обсуждают, используя жизненные ситуации, делают вывод)

Топливо - это горючие вещества, применяемые с целью получения энергии при их сгорании. При сгорании топлива выделяется значительная энергия, которую используют в быту, промышленности, сельском хозяйстве, на электростанциях, в автомобильном транспорте.
Учитель: Итак, цель нашего урока…

–сформировать понятие об энергии топлива;

– рассмотреть физические основы горения веществ;

– понять физической суть удельной теплоты сгорания топлива;

Учитель: Мы с вами на прошлых уроках изучили:

Ученик: количество теплоты, удельная теплоёмкость.

Учитель: т.е. вы знакомы с понятием удельная теплоёмкость вещества.

Ученик: Это…

Учитель: Исходя из того, что вы знаете, предположите, что такое удельная теплота сгорания топлива? Для этого ответьте на вспомогательный вопрос: Все ли виды топлива одинаково эффективны с точки зрения выделения тепла? Приведите примеры. (Предположения учащихся) Давайте выясним, чьё предположение верно. Вывод учащихся.

V. Мотивационный этап

Познавательные УУД: выдвигают гипотезы, делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: поддерживается живой интерес.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других, участвуют в обсуждении гипотез, высказывают свои мысли.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; критически воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую анализ сущности изучаемого.

Опыт: горение свечи, накрытие пустым стаканом свечи

Анализ опыта:

Учитель: почему потухла свеча?
Ученик: При горении происходит соединение элементов с кислородом и образование новых веществ, новых молекул, т.е. горение связано с разрушением одних молекул и образованием других.

Учитель: А из молекулярно – кинетической теории мы знаем, что … Слайд 9

Ученик: Т.е. для разделения молекул на атомы нужно преодолеть силы притяжения, а, следовательно, совершить работу, затратить энергию.Слайд 10
Учитель: А когда атомы углерода соединяются с атомами кислорода, то образуются молекулы углекислого газа. Кинетическая энергия этих молекул оказывается больше, чем у исходных частиц. Увеличение кинетической энергии молекул в процессе горения и называют выделением энергии. Присоединении атомов в молекулы энергия, выделяется.
По агрегатному состоянию (А какие агрегатные состояния вы знаете?) и топливо может быть и твердым, и жидким, и газообразным.

VI. Этап «создания» нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Познавательные УУД: делают выводы в результате совместной работы класса и учителя; ориентируются на разнообразие способов решения познавательных задач.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; критически воспринимают оценку.

Классификация топлива Слайд 11

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ ПО АГРЕГАТНОМУ СОСТОЯНИЮ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Природное (Нефть, Твердое (уголь, торф, древесина)

В быту, в промышленности,уголь, газ, торф 

Жидкое (моторное топливо) в с/х, в автом-ном,,древесина.) 

Газообразное (природный газ) транспорте,

Искусственное (кокс) и т.д.

Моторноетопливо: бензин, солярка,керосин и т.д.)

Учитель: Слайд 11. Все виды топлива обладают внутренней энергией, которая в них накапливалась многие годы под воздействием солнечного излучения. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Возвращаемся к нашим предположениям об удельной теплоте сгорания вещества. Что вы можете сказать?
Ученик: (Вывод учащихся)

Учитель: Слайд 12. Итак, опытным путем определено количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг.
Эта физическая величина называется удельной теплотой сгорания топлива и обозначается буквой - q. Измеряется удельная теплота сгорания топлива в Дж/кг. Запишем в рабочих тетрадях:

q - удельная теплота сгорания топлива. Единица измерения - Дж/кг

Удельная теплота сгорания топлива - это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. В справочниках есть специальные таблицы значений удельной теплоты сгорания топлива. Пример такой таблицы есть у вас в учебнике, откройте страницу 157, и у меня на доске (показать на компьютере таблицу).Слайд 13
Вопросы к таблице:
-Какое вещество имеет самую большую удельную теплоту сгорания?
-Какое вещество имеет самую маленькую удельную теплоту сгорания?
-Как понимать: удельная теплота сгорания, например, торфа 1,4·107 Дж/кг
Учитель: Это значит, что при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4·10⁷ Дж энергии.
Давайте отрепетируем опрос. Говорите только название вещества, например, спирт; а ваш сосед должен сказать: удельная теплота сгорания спирта (проверяем, выучил ли он новую физическую величину) 2,7·107 Дж/кг (проверяем, выучил ли он новую размерность) - это значит, что при полном сгорании 1 кг спирта выделяется 2,7·107 Дж энергии (проверяем, понял ли он ее физический смысл). Попробуйте в парах, называйте друг другу только вещество и слушайте ответ товарища.

Этап применения нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Регулятивные УУД: работают по предложенному учителем плану.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Учитель: Мы только что узнали из таблицы, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг топлива. 
Общее количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива массой m кг, вычисляется по формуле (Какой?): Q = qm - запишем в рабочих тетрадях.
Рассмотрим следующую ситуацию (решим задачи)Слайд 14:
Задача 1: Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г? (Лукашик № 1037а)

Дано: Решение:
m = 0,025 кг    Q = qm
q = 0,38 ·10⁷ Дж/кг Q = 0,38 ·10⁷ Дж/кг · 0,025 кг = 95·10³ Дж
Q - ?    Ответ: Q = 95 кДж

Учитель: Но: (мотивация). Энергия, за счет которой поддерживаются обменные функции нашего организма, выделяется в ходе химических реакций окисления содержащихся в пище углеводов, жиров и белков. В человеческом организме роль горючего, содержащего энергию в аккумулированной и готовой к употреблению форме, играет пища. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии. Слайд 15. (Показать таблицу на компьютере "Удельная теплота сгорания пищевых продуктов")
Что и сколько нужно съесть, чтобы компенсировать энергозатраты организма, или, наоборот, сколько нужно потратить энергии после вкусной и плотной трапезы, чтобы не "потолстеть" (не отложить жиры) - вы сегодня и узнаете.

Вопросы к таблице
Какой продукт из представленных имеет самую большую у/т сгорания?
Какой продукт из представленных имеет самую маленькую у/т сгорания?
Зная "энергоемкость" пищевых продуктов можно составить разнообразные способы питания для компенсации энергозатрат организма.
Задача 2: Слайд 15-17 работа в командах (составить свою задачу пример задачи слайд 16 ): 
Итоги урока. Рефлексия.

Коммуникативные УУД: строят понятные высказывания для окружающих; строят речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

Познавательные УУД: обобщают имеющиеся знания по теме.

Регулятивные УУД: выделяют и осознают, что уже усвоено и что еще нужно усвоить.

Слайд 21- установить соответствие

Рефлексия

Домашнее задание:

§ 34 читать

2. Всем на неделю:  Решение разноуровневых задач (закончить дома). Разноуровневые задания:

Уровень А:

1. Процесс горения, связанный с разрушением одних молекул и образованием других, сопровождается….. (закончи предложение).

2. Перечислите углеродосодержащие виды топлива.

3. Какой уголь каменный или древесный — при полном сгорании выделяет больше теплоты, если их массы одинаковы?

4. Можно ли определить, сколько тепла выделит березовое полено при полном сгорании? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?

5. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании 200 г. бензина.

Уровень В:

1. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих сосновых дров объемом 5 м³?

2. При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?

3. При сгорании пороха массой 3 кг выделилось 11 40 0кДж энергии. Вычислите удельную теплоту сгорания пороха.

4. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт массой 3 кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании полученной смеси?

5. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделится при сгорании бензина объемом 6 м³?

Уровень С:

1. Сколько нужно сжечь природного газа, чтобы вскипятить 2 л воды, считая, что на весь процесс необходимо 1300 кДж энергии? (Вода при комнатной температуре 20оС)

2. При подготовке уроков ученик расходует 6 кДж энергии за 1 час на 1 кг своей массы. Эту энергию получают от сгорающей в организме пищи. Сколько сахара нужно съесть, чтобы обеспечить качественную подготовку уроков в течении 2 часов? (При сгорании 1 кг сахара выделяется 17 150 кДж энергии).

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/321568-udelnaja-teplota-sgoranija