Методические рекомендации и урок повторения и обобщения материала по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

И УРОК ПОВТОРЕНИЯ И ОБОБЩЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПО ТЕМЕ «ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ

СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА»

, ГБОУ СОШНО № 000, учитель физики, г. Москва, ЗАО.

Предмет (направленность): физика.

Возраст детей: 8 классы.

Место проведения: класс.

Для привлечения интереса учащихся и для их творческого развития в начале изучения данного раздела физики я ввожу систему творческих дифференцированных заданий. Задания должны быть разного вида, чтобы каждый ученик мог выбрать по своим силам и интересам.

Учащиеся гуманитарного склада писали рефераты, доклады. Подготовка к таким работам дает возможность узнать новые факты из истории развития физики и техники, ознакомиться с достижениями в области физических наук и их использованием на практике, поможет научиться читать техническую литературу, работать со справочниками по физике и технике, расширит кругозор и углубит знания. Особенно учеников заинтересовала тема, связанная с жидкими кристаллами и их использованием.

Ученики гуманитарного склада, также, писали сказки о поведении молекул некоторых веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях и об условиях их перехода. Это были сказки о трех агрегатных состояниях воды; об агрегатных состояниях ртути “жившей” в термометре, здесь ученики описывали работу прибора, объясняли почему нельзя использовать ртуть для уличных термометров, не забывали написать о вредном влиянии ртути на здоровье человека; некоторые ученики писали сказку об оловянном солдатике, о плазменном состоянии газов и т. д. В сказках ученики, используя молекулярно-кинетическую теорию, описывали разные вещества в агрегатных состояниях, условия перехода из одного состояния в другое, соблюдая при этом все физические законы, освещали вопросы использования данного вещества.

Работы учеников участвовали в конкурсе «Физики-лирики». Результаты конкурса объявлялись на итоговом уроке по данной теме.

При изучении данного раздела ученики с помощью учителя оформили стенд под названием “Кристаллы”, где поместили дополнительный материал о природных кристаллах, о таких кристаллах, как алмазы, сапфиры, рубины, изумруды, интересные истории о некоторых знаменитых кристаллах, например об истории алмаза “Шах”. Сведения о различных способах искусственного выращивания кристаллов, о жидких кристаллах, их видах и применении.

Ученики выполняли дифференцированные домашние экспериментальные задания (ДЭЗ), в том числе и по выращиванию кристаллов из раствора поваренной соли, медного купороса с элементами исследования. Результаты оформлялись и представлялись в виде презентаций, как на уроках, так и на внеклассных мероприятиях по предмету. Ежегодно в школе проходят интерактивные выставки «В мире кристаллов»

Выставка кристаллов, выращенных учениками школы

На уроке по теме «Изменение агрегатных состояний вещества», проведенном в форме урока — соревнования, большое внимание уделяется именно эксперименту. Обсуждаются некоторые домашние экспериментальные задание (ДЭЗ) учеников, демонстрируется опыт мгновенной кристаллизации раствора мирабилита, сопровождающийся выделением теплоты, демонстрируется и обсуждается опыт: «Нагревание и кипячение воды в бумажной кастрюле». Ученики легко объясняют эти опыты, используя молекулярно - кинетическую теорию, а также сообщают о возможных применениях данных явлений в жизни.

Уроки можно провести спаренными, при этом второй урок проводится в форме конференции где ученики выступают с презентациями, защищая свои творческие работы по данной теме:

·  Проектная работа «В мире кристаллов»;

·  Жидкие кристаллы и их применение;

·  Мои исследования при выращивании кристаллов из поваренной соли;

·  Эзотерический взгляд на кристаллы;

·  Лечение с использованием камней (литотерапия, стоун-терапия, спелеотерапия сердоликотерапия и т. д.).

На конференции зачитываются и обсуждаются работы по данной теме победившие в конкурсе «Физики-лирики».

Проводится мастер-класс по выращиванию кристаллов.

Урок по физике в 8 классе

Урок физики в 8 классе

Тема урока: повторение и обобщение материала по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний, проведенный в форме урока-соревнования.

Задачи урока:

1.Образовательные: в интересной игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни. Формировать умение наблюдать физические эксперименты по данной теме, а также объяснять их с точки зрения молекулярно-кинетической теории, умение проводить взаимопроверку.

2. Воспитательные: воспитание внимательности, организованности, умения работать в коллективе, дать почувствовать свой потенциал каждому учащемуся, чтобы показать значимость своих знаний.

3. Развивающие: развитие логического мышления, познавательных интересов, развитие устной речи: умение кратко и логично отвечать на вопросы, четко излагать мысли. Развить умение выделять главное, обобщать, применять знания физики в повседневной жизни.

Оборудование: доска; экран; мультимедиа – проектор, компьютер, презентация к уроку, творческие работы учащихся оформленные в виде презентаций, а так же их творческие литературные работы по данной теме, выставка кристаллов, выращенных учениками, раздаточный дифференцированный материал оформленный в виде таблицы, для контроля знаний учащихся; сосуды с раствором магния сульфата; кристаллизационные грелки разной формы; бумажные коробочки; сосуд с водой; подставка, изготовленная из металлической банки; свеча; поднос металлический.

План урока

Этап урока	Время мин.	Приемы и методы
I. Организационный момент.	2	Сообщение учителя.
II. Контроль знаний.	10	Самостоятельное заполнение обобщающих таблиц по данной теме, (раздаточный материал) с последующей самооценкой.
III. Повторение и закрепление материала. 1 конкурс «Вырасти кристалл» (по домашнему экспериментальному заданию) 2 конкурс «Отгадай кроссворд» 3 конкурс «Опыт! Опыт!»	5-7 5 18-20	Групповая работа, проведенная в форме соревнования двух команд.
IV. Подведение итогов. Домашнее задание.	3	Сообщение учителя. Записи на доске и в дневниках. Награждение за лучшие конкурсные работы, проводимые по данной теме.

Ход урока

I. Учитель. Здравствуйте ребята! Сегодня у нас урок повторения, обобщения и контроля знаний, полученных при изучении темы «Изменение агрегатных состояний вещества».

В начале урока проведем контроль знаний. Вторая, основная, часть урока пройдет в форме урока-соревнования. Сегодняшний урок не только поможет вам вспомнить основные физические понятия, формулы, процессы, но и восполнить свои пробелы при изучении данной темы, а также углубить и расширить ваши знания.

За урок каждый из вас может получить несколько оценок: одну оценку за контроль знаний, проведенный в виде заполнения таблицы, также все участники команды, победившей в соревнованиях получают «5», а активно работающие участники второй команды получают индивидуальную оценку за верные ответы.

II. Учитель. Давайте охарактеризуем изученные нами тепловые процессы. Ученикам раздаются дифференцированные задания, в виде таблиц, которые они должны заполнить (Приложение ). Задания составлены с учетом особенностей учащихся. Ученики, с хорошими учебными навыками, обладающие хорошим умением абстрагироваться, и мыслить отвлеченно сами пишут название процесса в таблице, выполняют все поставленные перед ними задания, рисуют графики процессов. Для учащихся, у которых преобладает образная компонента мышления, но страдает память логическая, задание выглядит немного по другому: к вопросу дается «образ» в виде рисунка, чертежа. Разные варианты заданий представлены в приложении № 1.

Время работы - 8 минут. После выполнения работы учащиеся выставляют себе оценку, ориентируясь на таблицу с правильными ответами и на критерии оценивания (Приложения № 2, 3). Таблица с правильными ответами и критериями оценивания высвечивается на слайде презентации. При такой системе самооценки ученик, хорошо видит свои пробелы в знаниях по данной теме и направления для их устранения.

III. Остальная часть урока проводится как урок – соревнование. Класс делится на две команды, которые соревнуются между собой.

На этом уроке мы решили отойти от традиционных правил, когда задания оцениваются членами жюри, или учителем. Ученики решили провести взаимооценку, то есть команда оценивает задания своих соперников, анализируя при этом их ответ.

Баллы, полученные командами в различных конкурсах, заносятся в таблицу, начерченную на доске, там же подсчитываются и записываются суммарные баллы.

1 конкурс «Вырасти кристалл»

Вопросы командам дублируются на экране и сопровождаются красочными фотографиями и рисунками по теме вопроса.

Командам задаются вопросы, на которые они отвечают письменно, обмениваются ответами, а затем зачитывают и анализируют их. За каждый полный правильный ответ команды получают по 3 балла, за неполный, но правильный ответ – 2 балла. Команда первая, правильно, ответившая на вопрос получает дополнительно один балл.

Вопрос №1. Почему люди стали выращивать кристаллы искусственным путем, и какие способы искусственного выращивания вы знаете?

Правильный ответ: Природный запас кристаллов не бесконечен, поэтому люди стали задумываться, как их вырастить. На сегодняшний день многие кристаллы получают искусственным путем. Процесс роста кристаллов сложен: частицы должны занять строго определенные места в кристаллической решетке. Кристаллы могут расти из жидкого, газообразного и парообразного состояния, из растворов, из расплавов. Из расплавов монокристаллы выращиваются разными методами: методом направленной кристаллизации, методом вытягивания из расплава, бестигельном методом и т. д.

Вопрос № 2. Какая разница в строении крупинки сахарного песка и куска сахара-рафинада?

Правильный ответ: Крупинка сахара — монокристалл, а кусок рафинада — поликристалл.

Вопрос № 3. Скорость роста кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого?

Правильный ответ: Форма кристалла.

Вопрос № 4. Дома вы выращивали кристаллы из раствора поваренной соли. На чем основан метод выращивания кристаллов из растворов?

Правильный ответ: Метод выращивания кристаллов из растворов основан на том, что вещество находясь в избытке в пересыщенном растворе, кристаллизуется. Перенасыщение раствора достигают либо медленным испарением растворителя, либо охлаждением насыщенного раствора.

На столе лежат кристаллы, выращенные учениками. Каждой команде даются различающиеся по виду кристаллы.

Вопрос № 5. Опишите внешний вид кристаллов и ответьте на вопрос:«Как внешний вид кристаллов связан с процессом их роста?» (Команда может заработать дополнительные баллы за помощь в ответе другой команды).

Правильный ответ первой команды: Представленные нам кристаллы имеют плоское строение, выглядят, как тонкие кристаллические пленки, так как росли они тогда, когда раствор поваренной соли еще не остыл. Теплый раствор соприкасается с воздухом, температура которого ниже, поэтому кристаллизация происходит именно на поверхности. Кристаллы растут в виде тонких кристаллических пленок, покрывающих раствор.

Правильный ответ второй команды: Кристаллы имеют объемное строение. Для того чтобы вырастить такие кристаллы нужно приготовить насыщенный раствор поваренной соли при температуре 30°С -40°С. Профильтровать его и налить в чистую банку. В центре банки на нитке подвесить кристаллик поваренной соли, он становиться центром кристаллизации, кристаллизация будет проходить по всему объему кристаллика, когда раствор станет перенасыщенным, при испарении воды.

2 конкурс «Отгадай кроссворд»

Каждая команда получает по одинаковому кроссворду, состоящему из 8 слов с ключевым словом «молекула»

М
О
Л
Е
К
У
Л
А

За каждое отгаданное слово команда получает по одному баллу. Команда, решившая кроссворд первой получает дополнительный балл.

Вопросы по горизонтали:

Вещества, имеющие большую теплопроводность.

Переход вещества из газообразного состояния в жидкое.

Название воды в твердом состоянии.

Вид теплопередачи.

Один из способов парообразования.

Вид теплопередачи.

Тепловой процесс, сопровождающийся понижением температуры.

Название воды в газообразном состоянии.

Ответы по горизонтали:

Металлы.

Конденсация.

Лед.

Конвекция.

Кипение.

Излучение.

Охлаждение.

Пар

3 конкурс «Опыт! Опыт!»

Учитель демонстрирует три опыта. По ним задает вопросы командам. Вопросы высвечиваются на экране.

Опыт № 1. «Мгновенная кристаллизация».

Это красивый опыт с кристаллами мирабилита (горькая соль). Учитель берет стеклянный закрытый сосуд с заранее приготовленным раствором мирабилита, открывает его и бросает в него один кристаллик горькой соли. Ученики видят, как жидкость на глазах превращается в сплошную массу кристаллов.

Этот опыт можно показать в качестве фокуса. Когда откупорите сосуд, постучите по горлышку карандашом. На этот карандаш, который вы объявите волшебной палочкой, заранее насыпьте несколько крупинок мирабилита. При постукивании незаметно стряхните эти крупинки в сосуд. Мгновенно раствор превращается в кристаллическое тело.

Учитель дает возможность ученикам потрогать руками дно и стенки сосуда, они оказываются теплыми.

Опыт № 2 «Демонстрация работы кристаллических грелок»

Грелки изготовлены из толстой, прозрачной пленки, внутри которых находится раствор соли. Учитель дает ученикам «холодные» грелки в руки, затем на их глазах сгибает стерженек, находящийся внутри. Раствор в грелках кристаллизуется и грелка мгновенно нагревается до температуры 65°С – 70°С.

Первой команде задаются вопросы по первому опыту, а второй по второму.

Вопрос № 1. Объясните опыт – фокус, используя знания физики?

Вопрос № 2. Какой процесс нужно совершить, чтобы вернуться к первоначальному состоянию? Объясните с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

Вопрос № 3. Как используется данное физическое явление?

На обсуждение и подготовку ответов командам отводится 2-3 минуты.

Ответы на вопросы:

1.  В стеклянном сосуде и в прозрачном пакете находятся пересыщенные растворы соли. Когда в пересыщенный раствор бросают кристаллик соли, происходит мгновенная кристаллизация, то есть переход из жидкого состояния в твердое.

2.  Для того, чтобы вернуться в начальное состояние надо совершить обратный переход - плавление. Для этого надо нагреть кристаллы до температуры плавления( переложив их в кастрюльку и поставив на плиту) продолжать процесс нагревания до тех пор, пока не завершится процесс перехода из твердого кристаллического состояния в жидкое. В течение всего процесса плавления температура остается неизменной, так как тепло передаваемое в процессе нагревания идет на разрушение кристаллической решетки.

Для того чтобы вернуть грелку в жидкое состояние ее надо прокипятить в воде.

3.  Процесс кристаллизации сопровождается выделяется теплоты, поэтому стеклянный сосуд и пакет с раствором нагреваются. Это физическое явление используется при изготовлении грелок, демонстрацию работы которых мы сейчас наблюдали. Такие грелки удобно использовать в дороге или в походе.

Опыт № 3. «Кипение воды в бумажной кастрюле»

Приспособления для проведения опыта были изготовлены из подручного материала. Треножник - подставка был изготовлен из консервной металлической банки. Коробку можно сложить из листа плотной бумаги и закрепить ее углы канцелярскими скрепками. В коробку наливаем немного воды и ставим ее на треножник, а снизу подставляем зажженную свечу. Все это сооружение должно стоять на металлическом подносе.

Перед началом проведения эксперимента учитель задает вопрос: «Что произойдет с бумажной кастрюлей?»

Ученики высказывают различные гипотезы:

·  бумажная кастрюля сразу же загорится;

·  бумажная кастрюля не загорится до тех пор, пока в ней есть вода.

За правильно высказанную гипотезу команда получает дополнительный балл.

После демонстрации опыта учитель задает вопросы.

Вопрос № 1.

Какой процесс демонстрирует данный опыт? Опишите этот процесс.

Вопрос № 2. Чему может быть равна максимальная температура в бумажной коробке с водой? Объяснить с точки зрения МКТ.

Вопрос № 3. При каких условиях коробка загорится?

Вопрос № 4. Чтобы жидкость кипела, необходимо непрерывно сообщать ей определенное количество теплоты. Объясните, откуда берется энергия, поддерживающая кипение воды в чайнике в течение нескольких секунд после снятия его с плиты.

Вопрос № 5. Из сильно кипящего чайника выбрасываются облако подобные клубы, которые появляются, однако, не у самого входного отверстия. Чем заполнено промежуточное пространство?

Ответы на вопросы:

1.  Пламя свечи нагревает воду в бумажной коробке, вода испаряеся, то есть переходит из жидкого состояния в газообразное. Процесс испарения может проходить при любой температуре, но чем она выше, тем быстрее проходит испарение. Через некоторое время вода нагревается до 100°С и закипает. Кипение воды - это интенсивный переход жидкости в пар вследствие образования и роста пузырьков пара, которые при 100°С всплывают на ее поверхность и лопаются.

2.  Максимальная температура бумажной коробки с водой – 100°С. Это температура кипящей воды, а бумага при такой температуре еще не загорается.

Выходит, что кипящая вода охлаждает бумагу. Кипящая вода отнимет у бумажной коробки лишнее тепло идущее от пламени свечи, позволяя нагреваться ей лишь до 100°С. Если даже вода не кипит, а просто испаряется, это все равно создает «холод», так как при испарении молекулы «уносят» с собой часть энергии. Это можно объяснить с точки зрения МКТ: при испарении жидкость покидают наиболее быстрые молекулы воды, следовательно, средняя скорость остальных молекул жидкости становится меньше, а значит, уменьшается и средняя кинетическая энергия остающихся в воде молекул. Внутренняя энергия испаряющейся жидкости уменьшается, и если нет притока энергии к жидкости извне, испаряющаяся жидкость охлаждается.

3.  Бумажная коробка загорится только тогда, когда вся вода выкипит, так как только без воды она может нагреться до температуры выше 100°С.

4.  Передача теплоты продолжается после снятия чайника, поскольку его дно более нагрето, чем кипящая вода.

5.  Насыщенным паром.

6. 

IV. Баллы, полученные командами в конкурсах, подсчитываются и заносятся в таблицу. Учитель объявляет команду победившую в соревнованиях, выставляет оценки, записывает домашнее задание на доске, а ученики в дневниках: g13-g24 повторить, ученикам раздаются карточки с индивидуальным домашнем заданием.

Учитель объявляет результаты конкурсов «Вырасти кристалл», «Физика в сказке», проведенных во время изучения данной темы.

Зачитываются и обсуждаются лучшие сказки учеников по данной теме.

ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ

1.  Перышкин . 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.- М.: Дрофа, 2011

2.  Перельман физика: В 2 кн. Кн.1-я. – Д.: ВАП, 1994. -223с.

3.  Перельман физика: В 2 кн. Кн. 2-я. –М.: Наука, 1976. –272 с.: ил.

Приложение .1

Дифференцированный раздаточный материал контроля знаний

по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»

Дата проведения__________________

Класс____________________________
ФИ ученика_______________________

Название процесса	______________________________	______________________________	____________________________
Величина характеризующая процесс, ее обозначение и единицы измерения
Формула
Температурный режим
Графическое изображение процесса

За каждый правильный ответ ставится один балл.

Приложение .2.

Проверочная работа по теме

«Изменение агрегатных состояний вещества»

Дата проведения__________________

Класс____________________________
ФИ ученика_______________________

Название процесса	_____________________________	_____________________________	________________________________
Величина характеризующая процесс, ее обозначение и единицы измерения
Формула
Температурный режим
Графическое изображение процесса

Приложение

Таблица с ответами

Название процесса	Нагревание, (охлаждение)	Плавление, кристаллизация	Парообразование, конденсация
Физическая величина, характеризующая процесс, ее обозначение и единицы Измерения в СИ	Удельная теплоемкость с,	Удельная теплота плавления λ,	Удельная теплота парообразования L,
Формула	Q = cm (t2 – t1)	Q = λ m	Q = Lm
Температур ный режим	Температура повышается (понижается)	Температура постоянна	Температура постоянна
Графическое изображение процесса	Q(2-1)<0 Q(1-2)>0	Q(2-1)<0 Q(1-2)>0	Q(2-1)<0 Q(1-2)>0 Q

Приложение

Количество правильных ответов	Оценка
21	5
20 - 16	4
15 - 12	3
11 и меньше	2

Таблица оценки знаний

Таблица результатов соревнования

Задания	Баллы
1 команды	2 команды
1.Конкур ДЭЗ «Вырасти кристалл»	1вопрос - 2вопрос- 3вопрос- 4вопрос- 5вопрос- Доп. бал.- Итог -	1вопрос- 2вопрос- 3вопрос- 4вопрос- 5вопрос- Доп. бал.- Итог -
2. Конкурс «Отгадай кроссворд»
3. Конкурс « Опыт! Опыт! «	Опыты 1 и 2 1вопрос- 2вопрос- 3вопрос - Опыт 3 1вопрос - 2вопрос- 3вопрос- 4вопрос- 5вопрос- Доп. бал.- Итог -	Опыты 1 и 2 1вопрос- 2вопрос- 3вопрос - Опыт 3 1вопрос - 2вопрос- 3вопрос- 4вопрос- 5вопрос- Доп. бал.- Итог --
Итоговый результат игры