Конспект урока: Энергия топлива

Тема урока:  "Энергия топлива. Удельная теплота сгорания".

Цели урока:

Учащиеся должны усвоить следующие физические суждения:; q - удельная теплота сгорания топлива,

измеряется в Дж/кг. Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива массой m, рассчитывается по формуле: Q = qm ;Формирование умений находить количество теплоты при сгорании топлива и определять энергозатраты человека.Учащиеся должны увидеть зависимость питания человека и энергозатрат

- сформировать понятие об энергии топлива;

– рассмотреть физические основы горения веществ;

– обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива;

Задачи урока:

– закрепить знание формулы для расчета количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива;

– воспитание познавательной и коммуникативной активности, интереса к предмету;

– формировать навыки здорового питания;

Оборудование:свеча, стакан, компьютер, мультимедийный проектор, справочники,

листки бумаги

Вид урока: изучение новой темы

Тип урока:комплексное применение знаний и умений.

План урока

1. Оргмомент. Обстановка у нас не привычная , но работаем как обычно. Незнающие пусть научаться, а знающие пусть вспомнят еще раз, давайте настроимся на продуктивную работу в классе

2. .. Актуализация знаний.

а) Проверка домашнего задания;

б) Мотивация урока

-Вспомните, пожалуйста, какие виды энергии вы знаете?(механическая п+к,внутренняя)

-Что называется внутренней энергией?(кинетическая энергия всех молекул,из которых состоит тело+потенциальная энергия их взаимодействия)

-Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?(совершая над телом работу или без совершения работы(теплопередача))

-Вы знакомы с понятием удельная теплоемкость вещества, это…(физическая величина ,численно равная количеству теплоты,которое необходимо передать телу массой 1 кг,чтобы его температуру изменить аа1градус С)

-Что называется количеством теплоты?(энергия,которое тело теряет или получает при теплопередаче)

    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…)    

 . Учитель: Получение и освоение огня-заметная страница в истории цивилизации. Архиологи установили: остаткам первых костров около 400.000 лет! Тогда огонь получали случайно (напр. от молнии) и поддерживали. Позднее (около 30.000 лет тому назад) безвестные гении научились добывать огонь трением, а еще позднее изобрели огниво, которым и пользовались до XIX века. Спички появились недавно, в 1855 году!
Так же «не спеша» расширялась сфера использования огня: от обогрева пещер и приготовления пищи до плавки металлов и создания в конце 18 века первого универсального теплового двигателя (паровая машина). Сегодня внутренняя энергия топлива нашла широкое применение во всех отраслях производства.

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: Теперь мы можем перейти к обсуждению вопроса количества теплоты, которое выделяется при сгорании топлива. И темой нашего сегодняшнего урока урока является: Энергия топлива. Удельная теплота сгорания. (на доске)

2.   Изучение нового материала нового.
. Учитель: Внутреннюю энергию частично можно использовать не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.

 Сегодня на уроке мы познакомимся с различными видами топлива.

Какие виды топлива вы знаете? Давайте заполним карточку. (Дрова, уголь, бензин, керосин, солярка и т.д.)

( Учитель показывает коллекцию « Виды топлива».)

Ребята, почему эти вещества горят? И  почему при горении  выделяется тепло?

Давайте разберемся в этом?

Учитель:

Классификацию топлива можно провести по его агрегатному состоянию и по его происхождению. По агрегатному состоянию топливо может быть и твердым (уголь, торф, древесина, ), и жидким (нефть и нефтепродукты), и газообразным (природный газ). По происхождению топливо делится на природное (древесина, солома, торф, бурый и каменный уголь, антрацит, горючие сланцы, нефть, природный газ) и искусственное (кокс, торфяные брикеты, моторные топлива и др). Рассмотрим различные виды топлива из коллекции.

Давайте попытаемся выяснить, почему в результате сгорания топлива выделяется энергия? Для этого нужно вспомнить строение вещества. Из чего состоит вещество?

Учащиеся: Все вещества состоят из молекул, которые состоят из атомов, между которыми есть промежутки.

Учитель: Почему не распадаются вещества на отдельные атомы, несмотря на то, что есть промежутки?

Учащиеся: Чтобы молекулы разделить на атомы, нужно преодолеть силы притяжения то есть, совершить работу, а значит увеличить энергию атомов.

Слайд 3

Учитель: При соединении атомов наоборот: энергия будет выделяться. При горении происходит образование из атомов молекул. Обычное топливо содержит углерод. Вы знаете, что без доступа кислорода, воздуха, горение не возможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе

На доске учитель показывает модели атомов углерода, кислорода и образовавшуюся молекулу углекислого газа.

Учитель: Каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Как определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива? Опытным путем находят, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одинакового количества топлива различных видов.

III. Проделаем опыт:

Положим на картон кусочки фольги, на них два одинаковых комочка ваты с булавочную головку. На один кусочек ваты капнем спирт, а на другой бензин и зажжем их одновременно. Когда спирт и бензин сгорят, полностью прикоснитесь к кусочкам фольги.

Учитель: Одинаково ли нагрелись кусочки фольги?

Учащиеся: Кусочек фольги, где сгорел бензин, нагрелся сильнее.

Учитель: Какое топливо спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании?

Учащиеся: Бензин выделил больше тепла, чем спирт.

Учитель: При сгорании топлива энергия выделяется, поэтому разные виды топлива массой m кг при полном сгорании выделяют разное количество теплоты.(Работа с учебником п.11)Как называется эта физическая величина?

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 26, и у меня на доске (показать на компьютере таблицу).

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?

Это значит, что при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4·107 Дж энергии.
Учитель:А если сжечь 2 кг торфа?

Ученик: Выделяется теплоты в 2 раза больше, т.е. 2,8*10⁷Дж
Учитель .А как посчитать количество теплоты ,которое выделится при сгорании любой массы топлива? Чтобы рассчитать количество теплоты Q .выделяющееся при полном сгорании топлива любой массы ,нужно теплоту сгорания q умножить на массу сгоревшего топлива.

    
Учитель: Решим задачу и проверим на экране

Определите количество теплоты при сгорании 200г бензина.

Задание по рядам

1 ряд(у доски решает)

Достаточно ли для вас потребление в течение дня 100г творога,50г пшеничного хлеба,50 г говядины и 100г картофеля ,200 г сладкого чая. Необходимое количество энергии для учащегося 8 класса составляет 1,2 МДж?

2 ряд(у доски решает)

Достаточно ли для вас потребление в течение дня 100г рыбы , 100 г картофеля ,100г ржаного хлеба,20 г подсолнечного масла,200г винограда,200г сладкого чая. Необходимое количество энергии для учащегося 8 класса составляет 1,2 *10⁶ Дж.

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 играет пища.
Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии
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 узнали.
 

5. Домашнее задание: 1) § 10; А.В.Перышкин № 775, 779;; 2) составьте дневной рацион питания, чтобы энергии хватило на всю вашу деятельность; расчеты по питанию выполните как задачу (все подробно пояснить на примерах и раздать таблицы)
VI. Подведение итогов.

Учитель: Итак, ребята, скажите, пожалуйста, о чем вы сегодня узнали на уроке.

• Какие виды топлива, основанные на горении, являются наиболее распространенными? (Уголь, нефть, дрова, мазут, керосин)

• Что является основным компонентом этих видов топлива? (Углерод)

• Как объяснить с точки зрения строения вещества выделение энергии при горении? (Атомы углерода соединяются с молекулами кислорода, при этом выделяется энергия и образуется углекислый газ)

• Как можно рассчитать энергию, выделяющуюся при горении топлива? (Q = q·m, q— удельная теплота сгорания, m— масса топлива)

• Что показывает удельная теплота сгорания топлива? (Звучит определение удельной теплоты сгорания топлива.)