Giáo án Vật lý 6 Bài 25: Sự chuyển thể của các chất

TUẦN 15,16,17 Ngày soạn: TIẾT 15,16,17 Ngày dạy: BÀI 25: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT I. Mục tiêu bài học 1) Kiến thức – Nhận biết được hơi nước, nước và nước đá là ba dạng của cùng một chất và tìm được các biểu hiện của chúng trong các hiện tượng tự nhiên. – Phát hiện được các yêu tố ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi của chất lỏng. – Tìm được một số ứng dụng của sự bay hơi, đông đặc, ngưng tụ trong đời sống. 2) Kĩ năng – Giải thích được sự bay hơi, sự ngưng tụ, sự đông đặc, sự nóng chảy và sự sôi của nước. – Tiến hành thí nghiệm tìm hiểu sự đông đặc và sự sôi của nước. – Đề xuất tiến hành thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm tìm hiểu sự bay hơi phụ thuộc vào nhiệt độ, gió và diện tích mặt thoáng của chất lỏng. 3) Thái độ – Cẩn thận, chính xác, tuân thủ quy trình. – Ý thức vận dụng kiến thức vào thực tế. 4) Định hướng phát triển và hình thành các năng lực – Năng lực tự học, sáng tạo và giải quyết vấn đề – Năng lực giao tiếp và hợp tác – Năng lực tính toán và sử dụng công nghệ thông tin II. Chuẩn bị Giáo viên: Hệ thống thí nghiệm cho các nhóm Học sinh: đồ dùng, sách giáo khoa III. Tổ chức hoạt động dạy học A – HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG Định hướng hình thành PC, NL: PC: sống tự chủ, sống trách nhiệm. NL tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp... PP: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác..., KTDH: đặt câu hỏi GV: yêu cầu học sinh làm việc cá nhân, sau đó hoạt động chung toàn lớp để khuyến khích học sinh nhớ lại các kiến thức đã học cũng như các hiểu biết của mình về chu trình của nước. Các từ để mô tả trạng thái của nước được giáo viên ghi lại trên bảng có thể là: – Nước ở thể lỏng – Hơi nước – Nước ở thể rắn Chu trình của nước là: nước bay hơi, nước ngưng tụ, nước đông đặc GV: yêu cầu dùng các mũi tên để chỉ sự thay đổi trạng thái cũng như gọi tên các trạng thái đó: Nước ...... Hơi nước - sự hóa hơi Hơi nước ...... Nước – sự ngưng tụ Nước ....... Nước đá - sự đông đặc Nước đá ....... Nước – sự nóng chảy B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Định hướng hình thành PC, NL: PC: sống tự chủ, sống trách nhiệm. NL tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp... PP: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác..., KTDH: đặt câu hỏi Hoạt động của giáo viên, dự kiến khó khăn và hướng giải quyết Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Nước chuyển thành nước đá như thế nào và ở nhiệt độ nào thì nước chuyển thành nước đá? Tổ chức trao đổi toàn lớp và ghi lại các ý kiến thống nhất: – Nước đông đặc từ từ. – Nước đông đặc ở 0 độ Vậy phương án thí nghiệm nào cho phép biết được điều đó? Giáo viên có thể yêu cầu học sinh đọc cách thức tiến hành thí nghiệm hoặc cho học sinh xem một đoạn video clip về thí nghiệm làm đông đặc nước, từ đó yêu cầu nêu trình tự tiến hành thí nghiệm: – Đổ đá đã nghiền nhỏ vào cốc. – Cho muối vào đá theo tỉ lệ 1/3 – Trộn đều – Cho ống nghiệm chứa nước vào trong hỗ hợp nước đá và muối – Đọc giá trị nhiệt độ ban đầu của nước, xác định đọ chia nhỏ nhất và giới hạn đo của nhiệt kế – Cho nhiệt kế vào nước – Đọc giá trị nhiệt kế sau mỗi khoảng thời gian 30 giây. Giáo viên tổ chức thảo luận về tất cả những gì học sinh quan sát được: Làm việc cá nhân và ghi vào vở các ý kiến của mình -> nhóm thảo luận Kết quả thảo luận có thể là: – Gặp nhiệt độ thấp, nước sẽ đông đặc. – Nước đông đặc ở 0 độ C. – Nước từ từ đông đặc thành nước đá. – Khi gặp nhiệt độ lạnh nước sẽ từ từ thành nước đá. Học sinh làm việc theo nhóm, các phương án học sinh có thể nêu ra: – Cho ống nghiệm chứa nước, đặt ống nghiệm trong một cốc nước đá. Cho nhiệt kế vào ống nghiệm để quan sát nhiệt độ. – Đun nóng cốc nước, sau đó để nguội, cho nhiệt kế vào cốc. – Cho cốc nước vào trong tủ lạnh, sau đó bỏ khỏi tủ lạnh và đọc nhiệt kế. – Cho đá vào trong cốc nước. – ... Nghiên cứu sự nóng chảy và đông đặc – Điều kiện nước chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn: nhiệt độ 0 độ C – Trong quá trình nước đông đặc, thể tích của nước đá tăng lên. – Khi nước đông đặc, bao giờ cũng quan sát thấy các tảng băng nhỏ xuất hiện ở phía trên do thể tích của nó tăng nên khối lượng riêng nhỏ đi. – Trong suốt quá trình đông đặc nhiệt độ của nước không thay đổi. – Trong quá trình thí nghiệm, diễn ra cả hiện tượng bay hơi và ngưng tụ của nước, nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu hiện tượng đông đặc. – Dự đoán xem các yếu tố nào ảnh hưởng tới sự bay hơi? – Thí nghiệm nào cho phép kiểm tra điều đó? Hs làm việc cá nhân – cặp đôi – nhóm đưa ra dự đoán và phương án thí nghiệm – Cùng diện tích mặt thoáng, cùng nhiệt độ, khác tốc độ gió. – Cùng diện tích mặt thoáng, cùng tốc độ gió, khác nhiệt độ – Cùng nhiệt độ, cùng tốc độ gió, khác diện tích mặt thoáng Nghiên cứu sự bay hơi Nhiệt độ Tốc độ gió Diện tích mặt thoáng Gv yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm, ghi lại kết quả Làm việc nhóm Nghiên cứu sự sôi Nước chuyển từ thể lỏng – thể hơi Nhiệt độ 100 độ C C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP Định hướng hình thành PC, NL: PC: sống tự chủ, sống trách nhiệm. NL tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp... PP: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác..., KTDH: đặt câu hỏi 1. Mô tả chu trình của nước Hoạt động 1. Nhóm em hãy dự đoán xem điều gì xảy ra khi: Lấy một ống chứa nước, đậy kín bằng một màng nilon, sau khi đặt trong “hỗn hợp làm lạnh được lấy ra và đặt trên bàn (thí nghiệm khi nghiên cứu sự đông đặc). Vì sao nhóm em lại dự đoán như vậy? Sơ đồ cho phép làm tương tự giữa sơ đồ và chu trình của nước: – Đèn đóng vai trò như Mặt Trời. – Khay kim loại chứa nước muối đóng vai trò như đại dương. – Bình thuỷ tinh như các sông hồ – Bình chứa nước đá là hơi nước ở trên cao gặp nhiệt độ thấp bị đông đặc. Như vậy, dưới tác dụng của hơi nóng Mặt Trời, nước ở biển và đại dương bay hơi mạnh, lên cao gặp nhiệt độ thấp bị ngưng tụ lại thành nước và trở thành các “tuyết” (nước đá). Đó cũng là nguyên nhân gây ra mưa, nước từ trên cao đổ xuống các sông hồ, nước từ các sông hồ lại đổ ra biển và đại dương. 2. Vẽ và khai thác đồ thị Câu b. Từ phút thứ 0 đến phút thứ 11, nước tăng nhiệt độ từ 40 độ C đến 100 độC. Đường biểu diễn là một đường đi lên. Từ phút thứ 11 đến phút thứ 15, nhiệt độ của nước luôn là 100 độ C. Đường biểu diễn là đường nằm ngang, song song với trục hoành. 3. Nhiệt độ và sự chuyển thể a) Sự bay hơi và sự sôi giống nhau và khác nhau ở điểm nào? Đó là quá trình nước ở thể lỏng chuyển sang thể hơi. Tuy nhiên, sự bay hơi diễn ra trên mặt thoáng của chất lỏng, còn sự sôi diễn ra cả trên mặt thoáng và cả trong lòng chất lỏng. Ta còn gọi đó là sự hoá hơi. – Tại sao để đo nhiệt độ của hơi nước đang sôi, người ta dùng nhiệt kế thuỷ ngân mà không dùng nhiệt kế rượu? Giáo viên cần yêu cầu học sinh so sánh 3 nhiệt độ sôi của 3 chất: Nhiệt độ sôi của Nước, Thuỷ ngân, Rượu Từ đó không thể dùng nhiệt kế rượu để đo nhiệt độ của nước đang sôi b) Bài tập này học sinh phải biết xác định giá trị của thang đo trên thước đo (nhiệt kế) để xác định nhiệt độ chất lỏng ở phút thứ 10 (–4 độ C). – Học sinh phải căn cứ vào đặc điểm của sự chuyển trạng thái (trong quá trình nóng chảy hay đông đặc, nhiệt độ của chất không thay đổi) để nhận biết được nhiệt độ của chất giảm theo thời gian và từ phút thứ 3 đến phút thứ 7, nhiệt độ của chất không thay đổi (60C). Như vậy, quá trình đông đặc đã diễn ra kể từ phút thứ 3. 6°C D – HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG Định hướng hình thành PC, NL: PC: sống tự chủ, sống trách nhiệm. NL tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp... PP: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác..., KTDH: đặt câu hỏi Bên dưới vung có những giọt nước là do khi sôi, nước bay hơi, gặp vung nồi có nhiệt độ thấp nên hơi nước đã bị ngưng tụ lại. Các giọt nước này là nước nguyên chất. Khi đun nước, ta cần đậy vung để phần nước bị ngưng tụ có thể rơi xuống nồi, hơi nữa vung nồi ngăn cản hơi nước bay vào không khí, khi đó nước sẽ nhanh bị cạn. 2. Khi đó nhiệt độ sôi sẽ cao hơn nhiệt độ sôi của nước, nên mau làm giừ thực phẩm. 3. Về mùa đông, vào những ngày giá lạnh, khi thở ra em thường nhìn thấy có “khói” hay còn gọi là “hơi”. – “Khói” đó là nước ở trạng thái lỏng (Hơi nước gặp nhiệt độ thấp bị ngưng tụ lại). – Chúng ta không quan sát thấy “khói” đó vào mùa hè vì mùa hè nhiệt độ ngoài trời cao, hơi nước do ta thở ra không ngưng tụ được. 4. Thời tiết nóng, khô và có nhiều gió thì ta sẽ nhanh thu hoạch được muối. 5. Các dạng núm gai đặc biệt của xương rồng và các chồi mới mọc ra từ các núm gai này giúp giảm diện tích tiếp xúc nên giảm sự thoát hơi nước của lá cây. Vì thế xương rồng có thể sống ở các nơi khô cằn. 6. Quanh nhà có nhiều cây xanh, sông, hồ chúng ta lại cảm thấy dễ chịu, nhất là vào mùa hè vì hơi nước thoát ra từ các lá cây, từ sông hồ làm dịu không khí nóng xung quanh. E – HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG Định hướng hình thành PC, NL: PC: sống tự chủ, sống trách nhiệm. NL tự học, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp... PP: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác..., KTDH: đặt câu hỏi 1. Nhiệt độ nóng chảy và đông đặc của nước muối Hoạt động này học sinh cần nhớ lại thông tin đã có ở hoạt động hình thành kiến thức mới: hỗn hợp đá và nước muối có nhiệt độ nóng chảy dưới 0 độ C. Trong điều kiện nhiệt độ, áp suất khí quyển, nhiệt độ nóng chảy của nước đá (hay nhiệt độ đông đặc của nước) là 0 độ C, nhưng nếu có thêm muối, nhiệt đông đặc của nước giảm xuống dưới 0 độ C. Khi đó, càng nhiều đá bị tan thành nước thì nhiệt độ càng hạ thấp cho đến khi đá tan hoàn toàn. Quá trình hạ nhiệt độ đông đặc của nước đá cần nhiều nhiệt từ môi trường xung quanh cho đến khi đá tan hoặc hỗn hợp đạt đến nhiệt độ đông đặc của nước muối. Vì tính chất này mà hỗn hợp nước đá có muối được ứng dụng trong kĩ thuật làm tan băng trên đường, trong sân bay. Trong thực tế, hỗn hợp nước đá và muối có thể đạt tới nhiệt độ –180 độ C. Người ta cũng có thể ướp bia theo cách này. Trong các trận bão tuyết, có nơi người ta còn rắc hỗn hợp cát và muối với mục đích vừa làm cho tuyết tan nhanh, vừa làm tăng ma sát. 2. Sự thay đổi khối lượng riêng khi đông đặc Các sinh vật vẫn sống dưới nước được trong thời tiết băng giá, mặc dù mặt nước phía trên đã đóng băng vì do tính chất đặc biệt của nước khi đông đặc. Thể tích của nước tăng lên khi đông đặc, do vậy khối lượng riêng của nó nhỏ hơn khối lượng riêng của nước. Các tảng băng trên các sông hồ có tác dụng giữ ấm nước ở phía dưới, do vậy, về mùa đông băng giá, các sinh vật này vẫn sống được.