Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива

8 класс Урок ____ Дата ________

ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Цель: сформулировать понятие энергии топлива; обеспечить понимание учащимися физического смысла удельной теплоты сгорания топлива; рассмотреть физические основы горения веществ

Планируемые результаты

Предметные:

• сформировать понятие об энергии топлива, удельной теплоте сгорания топлива;

• измерять количество теплоты; овладеть расчётным способом для нахождения удельной теплоты сгорания, количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива;

• получат возможность использовать полученные знания в повседневной жизни

Метапредметные:

• формирование научного мировоззрения с помощью основных методов познания: эксперимента и наблюдения, познавательной мотивации;

• продолжить экологическое, духовно-нравственное воспитание, формирование ЗОЖ;

• формирование познавательной мотивации, интереса к практическому познанию явлений окружающего мира

Личностные:

• развитие логического, абстрактного мышления, памяти, внимания; способности воспринимать, обрабатывать и обобщать информацию; развивать навыки самоконтроля и взаимоконтроля

Тип урока: открытие новых знаний

Оборудование: свеча, банка, спички, стакан, коллекция топлива; ПК, интерактивная доска (ресурсы ЕКЦОР)

ХОД УРОКА:

1. Организационный этап

1. Мотивация. Этап постановки целей и задач урока

1) Назовите вещества, которые являются топливом:

Древесина Алюминий Порох

Нефть Табак Лампадное масло

Природный газ Каменный уголь Вода

– Почему именно эти вещества вы выбрали? Вещество – это то, из чего состоит физическое тело. Топливо – это вещество, которое горит.

2) Назовите в указанных явлениях лишнее.

Эхо Ветер Трение

Охлаждение Радуга Движение

Диффузия Звук Горение

Ответ: горение – лишнее понятие, т.к. это не физическое явление. Физические явления – это изменения, происходящие в природе. Явления, происходящие с образованием новых веществ – химические явления. Горение – химическое явление.

Горение – окислительно-восстановительный процесс. Топливо – вещество, способное гореть и выделять при горении тепло.

– Какова тема урока?

– На какие вопросы вы хотели бы ответить на сегодняшнем уроке? Узнать … Научиться …

1. Усвоение новых знаний

С давних лет люди научились разжигать огонь – первый самостоятельно добытый источник энергии. На огне готовят пищу, им обогревают жилище, он горит в топках тепловых электростанций. Чтобы огонь горел всегда, необходимо топливо.

Демонстрационный эксперимент

Возьмем свечу, зажжем ее. Теперь закроем горящую свечу пустым стаканом. Через некоторое время свеча погаснет.

– Какое условие горения нарушается? Мы перекрыли доступ воздуху. Поэтому свеча погасла.

– Воздух это смесь газов. Какой газ поддерживает горение? Кислород.

– Вспомним, каково строение молекулы воды? Она состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Чтобы молекулу воды разделить на атомы, необходимо преодолеть силы притяжения между атомами, т. е. совершить работу, а значит, затратить энергию. Такие реакции горения называют экзотермическими.

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/669b797f-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/?interface=catalog

И наоборот, если атомы соединяются в молекулу, энергия выделяется (эндотермические реакции горения).

Использование топлива основано на явлении выделения энергии при соединении атомов.

С + О₂ → СО₂ ↑ + Q – углекислый газ;

2C+O₂=2CO+Q  – угарный газ

При расчёте двигателей 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. Результаты опытных данных приведены в таблице учебника.

Работа с таблицей

– Чему равна удельная теплота сгорания природного газа? Что это означает?

– Какое топливо имеет наибольшую удельную теплоту сгорания, а какое топливо имеет наименьшую удельную теплоту сгорания?

– Сравните удельную теплоту сгорания пороха и каменного угля

– Почему порох, имея меньшую удельную теплоту сгорания, взрывается?

– Как вычислить количество теплоты, если сгорает не 1, а 2 кг топлива? 5 кг топлива? m кг топлива?

Т. е. получаем формулу: Q = q· m

Экологические проблемы (сообщения учащихся):

• повышение концентрации ядовитых газов в атмосфере,

• разрушение озонового слоя, парниковый эффект,

• нехватка топливных ресурсов.

Вывод: экология в опасности.

– Какой выход? Ваши предложения и идеи? Очистка продуктов сгорания, использование более экологически чистого топлива и т. д.

ФИЗМИНУТКА

1. Закрепление первичных знаний

1. Какое топливо и для каких целей использует человек?

2. Огонь человеку друг или враг?

3. Перышкин, № 779. Заряд пороха в патроне пулемета имеет массу 3,2 г. Теплота сгорания пороха 3,8 МДж/кг. Сколько выделяется тепла при каждом выстреле? 12,16 кДж

4. Перышкин, № 784. Какая масса древесного угля при сгорании дает столько же энергии, сколько выделяется при сгорании четырех литров бензина? 2,76 кг

1. Включение нового знания в систему Проверочная работа

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b7950-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/index_listing.html

1. Домашнее задание

• Изучить § 10

• Выполнить Упр. 9 (2, 3)

1. Рефлексия