Урок исследование «Наблюдение за горящей свечой»

Урок исследование

«Наблюдение за горящей свечой»

Цель:

·  Через систему познавательных задач сформировать знания о строении пламени, физических и химических явлениях, актуализировать опорные знания о процессе горения

·  Используя проблемно-интегрированный подход к обучению, направлять поисковую деятельность учащихся на решение системы взаимосвязанных внутри - и межпредметных учебных проблем

·  Формировать умения выдвигать гипотезу, устанавливать закономерности, искать новые факты, которые подтвердили бы правильность выдвинутой гипотезы и установленной закономерности

·  Развивать эмоциональную сферу учащихся, привлекая материал по истории, литературе, живописи и философии

·  Развивать познавательную активность, умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его внутренней сутью. Причинами изменений, анализировать условия, определяющие различные тенденции его развития

Оборудование: две свечи, спички, предметное стекло, колокол большой и маленький, лучинка, щипцы, стеклянная трубка, спирт, солярка, Zn, две фарфоровые чашки, концентрированная HCl, прибор для получения газа, воронка с резинкой, Ca(OH)2.

Картины с изображением свечи, высказывания на доске

«Рассмотрение физических явлений, происходящих при горении свечи, представляет собой широкий путь, которым можно подойти к изучению естествознания… М. Фарадей»

«Познание начинается с удивления. Аристотель»

Ход урока:

I Актуализация знаний учащихся.

Стихотворение «Прикованный Прометей»

«Огонь я смертным дал и вот за что наказан,

Похитил я божественную искру,

Сокрыл в стволе сухого тростника

И людям стал огонь любезным братом,

Помощником, учителем во всем»

Сегодня мы попытаемся исследовать «божественную искру» - огонь, узнать при этом много нового и интересного. Как горит огонь, одним из первых объяснил выдающийся английский ученый М, Фарадей. Он даже написал историю о том, как горит свеча. Послушать об этом к Фарадею приходил сотни людей.

Огонь свечи завораживает, при нем вязали, гадали, писали стихи.
Пастернака «Зимняя ночь»

на многих картинах изображен огонь свечи, символизирующий тепло, таинственность, одухотворенность, поклонение (ставить свечу богу, значит отдавать тепло души своей)

II Поисковая деятельность учащихся

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг.

Какие явления происходят во время горения свечи? И объяснить это можно с помощью опытов. ( высказывание Пушкина)

Опыты

1.  Горящие свечи накрыть: одну 1 литровым, другую 2 литровым колоколом. Где быстрее потухнет свеча? Почему? (Вывод: кончается кислород, горение прекращается.)

2.  Зажгите свечу? (можно потушить свет в классе) Что вы видите? (Вывод: при процессе горения виден свет)

3.  Поднесите руку к свече. Что ощущаете? (Вывод: при горении выделяется тепло)

К какому явлению относится реакция горения? (химическому)

4.  Посмотрите внимательно на пламя. Пламя состоит из нескольких зон. Какая зона самая горячая? Как это проверить? (Вывод: где быстрее загорится лучинка, та зона горячее, нагревать пробирку лучше на среднем пламени, так как это способствует равномерному прогреванию)

5.  Тигельными щипцами внесите один конец стеклянной трубки во внутреннюю часть пламени, а к другому поднесите горящую лучинку. Сначала из трубки выходит белое газообразное вещество, при поднесении горящей лучины оно загорается. Предположите, что это за вещество? (Вывод: это газообразный парафин, который не успевает сгорать, а только плавится) При горении свечи всегда стекают несгоревшие остатки парафина и из него можно сделать другую свечу, но меньше размером. Плавление парафина относится к физическому явлению.

6.  Накройте свечу воронкой и поднесите к концу воронки зажженную лучинку. Учитель проводит опыт, где к воронке присоединен резиновый шланг, который опущен в известковую воду. Что происходит и почему? (Вывод: лучинка тухнет, а известковая вода помутнела, воронка запотела, так как образуется углекислый газ, не поддерживающий горение, и вода)

7. Опыт проводит учитель. Взрыв водорода. Что это за реакция? Что получилось? (Вывод: реакция горения, но прошла быстро) Показ схемы.

Исходя из предыдущих опытов дайте определение реакции горения.

Реакция горения – это химическая реакция с кислородом, протекающая с достаточно большой скоростью, с выделением тепла и света, при этом образуются оксиды.

8.Внесите фарфоровую чашку внутрь пламени. Что происходит? (Вывод: чашка закоптилась, так как парафин сгорает не полностью, в результате образовалась сажа - чистый С)

9.Для сравнения учитель проводит опыт:

В трех фарфоровых чашках зажечь спирт, бензин и солярку. Сравнить чистоту горения. Вспомнить, как горит дома природный газ. Отчего будет зависеть присутствие копоти при горении. Попросить написать и уравнять уравнения реакций (учим уравнивать реакции горения)

«3» CH4 + 2O2 = CO2 +2 H2 O

«4» C 2 H6 O +3O2 = 2CO2 +3H2O

«5» 2C8 H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2 O

2C16 H34 + 49О2 = 32CO2+ 34H2 O

( Вывод: при горении веществ, в которых много атомов углерода надо больший объем кислорода, так как его в воздухе не хватает, происходит неполное сгорание, и получается сажа.) Где используются человеком данные вещества? Какой вред они могут принести? (Вывод: в качестве топлива. При неполном сгорании топлива образуется сажа, содержащаяся в городах в виде частиц, загрязняющих атмосферу, осаждающихся в легких, на коже людей, и вызывает рак) Какое топливо лучше использовать? ( Вывод: природный газ)

10.Потушите свечу. Как вы это сделали? Какие вы еще способы знаете? Какие условия вы при этом выполняете? (Вывод: прекратить доступ кислорода, уменьшить температуру) Огонь для нас бывает как полезен, так и приносит порой много горя – это пожары. Именно те способы какие вы называли можно использовать для тушения пожара.

11.Опыт проводит учитель. В большую открытую ёмкость поместить свечу и зажечь её. Свеча горит нормально. Затем вокруг края сосуда поместить кольцо из ваты и поджечь его. Вата загорится, и через несколько секунд свеча погаснет. Объясните, почему погасла свеча? (вывод: подожженная вата забрала весь кислород, необходимый для горения.) Этим способом пользуются для тушения пожаров с помощью взрывов.

12. Подышите в трубку, опущенную в известковую воду. Возьмите зеркало и подышите на него. Что произошло, сделайте вывод.

(Вывод: внутри нашего организма также происходит процесс, сходный с процессом горения свечи и совершенно необходимый для поддержания жизни?) Это процесс окисления. Окисляется пища, поступающая внутрь организма, а кислород поступает в процессе дыхания. Продуктом является вода и углекислый газ. Кроме того, продуцируется энергия, необходимая для поддержания жизни. Пища в организме играет роль топлива – ведь именно в ней содержатся химические элементы, в частности углерод, при окислении которых и выделяется энергия. Формула сахара – С 12H22 O11. (сильному ученику: напишите и уравняйте реакцию окисления сахара в организме)

III. Рефлексия.

В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, то есть проводить исследования. Многие ученые прошлых веков опирались в своих изысканиях лишь на интуицию и в результате нередко ошибались.

Вы же с помощью опытов нашли свою истину.(оценки)

IV. Итог урока.

М. Фарадей «…я могу только выразить вам свое пожелание, чтобы вы могли с честью выдержать сравнение со свечой, т. е. могли бы быть светочем для окружающих, и чтобы во всех ваших действиях вы подражали красоте пламени, честно и производительно выполняя свой долг перед человечеством»