Презентация · для учителей
Презентация «Испарение и конденсация»
Исследовательский урок об испарении и конденсации: модель частиц, четыре фактора скорости испарения, охлаждение, капли на холодной поверхности и формирующая проверка понимания.
Как частицы покидают свободную поверхность жидкости и возвращаются в неё, от чего зависит скорость испарения, почему жидкость охлаждается и как объяснить капли на холодной поверхности.
Конспект урока
Лужа исчезает без кипения, мокрое бельё сохнет быстрее на ветру, а на холодном стакане появляются капли. Эти три наблюдения связаны с переходами между жидким и газообразным состояниями.

Попробуй ответить до чтения урока:
Запиши гипотезы. В конце урока вернись к ним и уточни объяснения через движение частиц и передачу энергии.
Испарение — переход вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий со свободной поверхности жидкости. Испарение возможно при любой температуре, при которой вещество остаётся жидкостью.
Конденсация — обратный переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
Не путай испарение с кипением. При испарении частицы покидают свободную поверхность при разных температурах. Кипение охватывает весь объём жидкости и будет изучаться отдельно.
Частицы жидкости непрерывно и беспорядочно движутся. Их скорости различаются. Некоторые частицы у поверхности в данный момент обладают достаточной энергией, чтобы преодолеть притяжение соседей и покинуть жидкость.

Рисунок — модель, а не микрофотография. Размеры, цвета, расстояния и количество частиц условны. Полезная часть модели — разные скорости частиц и возможность перехода через границу жидкости.
Пар не «исчезнувшая вода». Вещество сохраняется: изменяются расстояния между частицами и характер их движения.
Чтобы сравнение было честным, в опыте изменяют только одно условие, а остальные сохраняют одинаковыми.

| Фактор | Как сравнить | Ожидаемый результат |
|---|---|---|
| Род жидкости | заранее снятое учителем видео равных капель воды и 70% этанола при одинаковых условиях | след этанола исчезает раньше; скорость зависит от вещества |
| Температура | одинаковые капли воды разной температуры | более тёплая обычно испаряется быстрее |
| Площадь поверхности | одинаковый объём в узком сосуде и блюдце | большая свободная поверхность ускоряет испарение |
| Воздушный поток | одинаковые капли при спокойном воздухе и слабом обдуве | поток уносит пар и поддерживает испарение |
Фраза «ветер сушит, потому что греет» неверна. Даже прохладный поток может ускорять испарение: он уносит водяной пар от поверхности.
Сравнение рода жидкости — только демонстрация или видеозапись учителя с указанными условиями. Самостоятельно разные и особенно летучие жидкости не сравнивают; ученики работают только с водой.
Понадобятся две одинаковые капли воды, две одинаковые тарелки и кусок картона.
Не используй спирт, духи, нагревательные приборы или открытый огонь. Не наноси исследуемые жидкости на кожу и не пробуй их.
Жидкость чаще покидают более энергичные частицы. Поэтому средняя энергия оставшихся частиц уменьшается. Если жидкость не получает достаточно энергии извне, её температура понижается.

Сравним одновременные установившиеся показания двух одинаковых датчиков в одном потоке воздуха. Сухой датчик показывает , а датчик с влажной салфеткой — . Найдём разность показаний:
Например, в заранее записанном опыте , а . Тогда
Отрицательная разность показывает, что влажный датчик холоднее сухого. Это не «изменение одного датчика до и после». Нельзя говорить, что из жидкости «вышел холод»: испарение уносит энергию, а температура влажной поверхности понижается, если приток энергии извне не компенсирует этот унос.

В воздухе есть водяной пар. Возле холодной поверхности пар охлаждается, и часть вещества переходит в жидкое состояние. Так на внешней стенке образуются капли.
Проверка гипотезы: плотно закрытая холодная банка тоже покрывается каплями снаружи. Значит, вода не обязана проходить сквозь стенку. Источник капель — водяной пар окружающего воздуха.
Конденсация видна и на зеркале после душа, на холодном окне, утром в виде росы. Но туман не означает, что водяной пар сам видим: мы наблюдаем множество мельчайших жидких капель.
| Наблюдение | Процесс | Причина и результат |
|---|---|---|
| Высыхает лужа | испарение | частицы покидают свободную поверхность |
| Бельё сохнет на ветру | испарение | поток уносит пар от ткани |
| Влажная кожа охлаждается | испарение | более энергичные частицы покидают жидкость |
| Запотевает зеркало | конденсация | водяной пар превращается в капли на холодной поверхности |
| Появляется роса | конденсация | пар воздуха конденсируется на охлаждённой траве |
| Ошибка | Исправление |
|---|---|
| «Испарение идёт только при кипении» | Испарение идёт со свободной поверхности при любой температуре жидкости. |
| «Вода исчезает» | Вещество переходит в газообразное состояние и остаётся веществом. |
| «Холодный стакан протекает» | Пар воздуха конденсируется на холодной внешней поверхности. |
| «Ветер обязательно нагревает» | Воздушный поток прежде всего уносит пар от поверхности. |
| «Все частицы испаряются одновременно» | В каждый момент жидкость покидает часть наиболее энергичных частиц у поверхности. |
Сначала ответь самостоятельно, затем открой ключ.
Материалы урока
Презентация · для учителей
Исследовательский урок об испарении и конденсации: модель частиц, четыре фактора скорости испарения, охлаждение, капли на холодной поверхности и формирующая проверка понимания.
Методичка · для учителей
Испарение и конденсация: четыре честных сравнения факторов, модель частиц, охлаждение при испарении, рабочие листы, ключи, безопасность и формирующее оценивание.
Комментарии
Войдите, чтобы оставлять комментарии.
Пока нет комментариев. Будьте первым!