Воздух при охлаждении – Почему при нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается? Попробуйте объяснить эти свойства, зная, что воздух

Содержание

Конспект урока биологии на тему «Свойство воздуха при нагревании и охлаждении»

Конспект урока по биологии в 6Б классе

Тема: Свойства воздуха при нагревании и охлаждении.

Цели:

— дать представление о свойствах воздуха при нагревании и охлаждении, повторить изученные свойства воздуха, познакомить учащихся со свойством воздуха расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.

— развивать связную речь, обогащать словарь новыми понятиями, формировать умения делать умозаключения и выводы, устанавливать причинно – следственные связи.

— повышать познавательный интерес к изучению окружающего мира.

Оборудование: лабораторное оборудование: колбы, трубочки, карточки с заданиями.

Ход урока:

I. Организация начала урока

Проверка готовности к уроку. Психологический настрой.

Календарь погоды.

Прежде чем перейдём к изучению нового материала, повторим то, что изучали на прошлом уроке.

II. Проверка выполнения домашнего задания.

1. Фронтальный опрос:

— Что такое воздух?

— Какими свойствами обладает воздух?

— Что такое упругость?

— Расскажите, как доказать, что воздух сжимаем и упруг?

— Где человек использует свойство упругости воздуха?

— Что такое теплопроводность?

— Как доказать что воздух плохо проводит тепло?

— Расскажите, как люди используют плохую теплопроводность воздуха для сохранения тепла?

— Почему звери и птицы зимой не замерзают?

— Почему растения, укрытые пушистым снегом не замерзают?

2. Карточка

1. Задание

Теплопроводность – это______________________________________________

____________________________________________________________________

2. Какие вещи необходимо одевать для сохранения тепла. Отметь знаком «+».

Индивидуальное задание для Бабенко Е. и Короткова С.

III. Актуализация знаний учащихся по теме урока

Вы уже знаете, что происходит с водой при нагревании и при охлаждении? А происходят ли такие явления у воздуха? (ответы детей)

IV. Сообщение темы и целей урока:

— Сегодня на уроке вы узнаете, что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении (отметить, что только при охлаждении).

Тема: Расширение воздуха при нагревании и сжатие при охлаждении.

V. Объяснение нового материала.

Рассказ учителя с демонстрацией опытов.

1. Что происходит с воздухом при нагревании

Учащиеся по ходу демонстрации опытов делают записи.

Словарная работа:

РАСШИРЕНИЕ
НАГРЕВАНИЕ

Опыт 1 «Нагревание воздуха в колбе»

Конец трубочки опустили в стакан с водой. Нагрели колбу, обхватив её руками. Скоро заметили, что из трубочки начали выходить пузырьки воздуха. Это произошло потому, что воздух при нагревании расширяется и не умещается в колбе.

Вывод: воздух при нагревании расширяется.

Свойство горячего воздуха расширяться используется людьми довольно часто и одна из сфер применения горячего воздуха – воздушные шары.

VI. ФИЗМИНУТКА . ГИМНАСТИКА ДЛЯ ГЛАЗ

— А что происходит при охлаждении воздуха. Узнаем из следующего опыта.

— Словарная работа:

ОХЛАЖДЕНИЕ
СЖАТИЕ

Опыт 2. «Охлаждение воздуха в колбе»

оложили на колбу, с которой ставили первый опыт, тряпку, смоченную холодной водой. Вода из стакана начала входить в трубку и подниматься по ней. Чтобы лучше видеть, как поднимается по трубочке вода, её предварительно подкрасили.

Вывод: воздух при охлаждении сжимается.

Воздух, так же как и жидкие и твёрдые тела, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении.

Мы знакомимся со свойствами воздуха при нагревании и охлаждении.

Провести опыты, которые подтверждают свойства воздуха расширяться и сжиматься вы можете в домашних условиях.

Объяснение проведения опыта

Свойства воздуха при нагревании расширяться, а при охлаждении сжиматься легко проверить с помощью обычной бутылки и шарика. Очень наглядный опыт! Обычный воздух в пластиковой бутылке будет в этом опыте главным героем. Шарик – покажет вам, как будет «вести себя воздух».

Самое простое и доступное – погрузить конструкцию в горячую воду. Воздух в бутылке нагревается, расширяется, шарик надувается.

Потом перемещаем бутылку с шариком в холодную воду или оставим остывать на воздухе. Объем воздуха в бутылке уменьшается, шарик сдувается.

Первичное закрепление и корригирование знаний.

Работа с учебником.

Чтение по цепочке стр. 68 — 69.

Индивидуальное задание для Бабенко Е. работа по карточке «Воздух»

VII. Закрепление изученного материала

1. Фронтальный опрос

Что происходит с воздухом при нагревании?
Что происходит с воздухом при охлаждении?
Расскажите как доказать, что воздух при нагревании расширяется?
Расскажите как доказать, что воздух при охлаждении сжимается?

VIII. Подведение итогов урока. Оценка.

— Какую тему изучали на уроке?

— Что вам запомнилось?

Оценить работоспособность учащихся.

IX. Домашнее задание.

1 гр. стр. 68 — 69, читать, пересказывать.

Индивидуальное задание для слабых учащихся стр. 68 – 69 отвечать на вопросы.

Дополнительное задание.

Проведение опытов «Доказательство свойства воздуха расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении» по желанию на дополнительную оценку

Что происходит с воздухом при нагревании?

Было бы здорово, если бы, налив всего половник супа и разогрев его, можно было бы получить 2 половника, ведь, как известно, тела при нагреве увеличиваются в объеме. 🙂 Это, конечно, шутка, но, что касается воздуха, то с ним происходит именно так, о чем и будет мой ответ.

Что происходит с воздухом при повышении его температуры

При нагревании воздуха происходит его расширение, а при охлаждении он сжимается. Все дело в молекулах, которые, по мере нагрева, двигаются интенсивнее, а значит, отдаляются друг от друга. Поскольку увеличивается расстояние, возрастает объем, а в противном случае происходит обратное. В твердых телах «сцепление» молекул самое крепкое, вот и объем они меняют не так заметно. В жидкостях эти связи чуть слабее, ну, а в газах — так и вовсе ничтожны, поэтому воздух, как и другие газообразные вещества, меняет объем гораздо легче и более заметно.

Наглядный опыт

Главное условие — температура, причем, чем больше скорость ее возрастания, а также разница с температурой внешней среды, тем быстрее буден виден эффект. Итак, для опыта потребуются обычная пластиковая бутылка и надувной шарик, который будет выступать в роли индикатора. Следует:

одеть шарик на горлышко бутылки и поместить последнюю в горячую воду;
индикатор — шарик, начнет надуваться;
переместив конструкцию в холодную воду, можно наблюдать уменьшение объема воздуха в бутылке — шарик начнет сдуваться.

На первый взгляд, никакой это не опыт, ведь здесь ничего не крутится и не вертится, не взрывается и не летает. Но важен результат: было получено наглядное подтверждение тому, что воздух увеличился в объеме при нагреве. Многие считают, что, поскольку наполненные горячим воздухом шары взмывают вверх, воздух теряет массу — становится легче. Это не так, воздух просто становится разреженным, увеличивая объем.

Допустим, есть 5 л воздуха, вес которого примерно 5 г. При нагреве объем возрос до 10 л, а значит, тот же воздух как бы стал легче в 2 раза, ведь теперь уже 10 л весят все те же 5 г. Никуда воздух не делся, а просто стал более разреженным.

Расширение и сжатия воздуха при нагревании и охлаждении в жидком азоте

Очень наглядный опыт! Многие догадываются, что при нагревании вещества увеличиваются в объеме, а при охлаждении – уменьшаются. И не важно, твердое это тело, жидкость или газ. Всё изменяет размер. Вот только в обычной жизни в подобное слабо верится. Наливаешь себе два половника супа, разогреваешь. Как было два, так два и осталось. Да и кастрюля в холодильнике меньше места не станет занимать, когда охладится.

На самом деле объем меняется. Только незначительно, незаметно для человеческого глаза. При нагревании молекулы в веществе становятся более подвижными и начинают отдаляться друг от друга. Расстояние больше – объем больше. При охлаждении, соответственно, наоборот. В твердом веществе самые сильные связи между молекулами, в жидком – послабее, а в газообразном – самые слабые. Вот, и выходит, что газ изменяет объем легче, чем вещества в других агрегатных состояниях.

или

Теперь об условиях. Чем выше температура, тем выше скорость молекул и тем значительнее увеличивается объем. Чем больше скорость охлаждения или нагревания (разница температуры вещества и окружающей среды), тем быстрее будет виден результат.

Обычный воздух в пластиковой бутылке будет в этом опыте главным героем. Шарик – индикатором.

Самое простое и доступное – погрузить конструкцию в кипящую воду, т.е. в среду с температурой около100^оС. Воздух в бутылке нагревается, расширяется, шарик надувается. Дальше возьмем менее распространенную в быту среду – жидкий азот. Можно, конечно, и обычный лед, но тогда будет не так эффектно! Азот кипит при температуре -196^оС. Разница почти 300 градусов. Объем воздуха сокращается в разы. Не то что шарик сдувается – бутылка сжимается! Очень наглядно.

Для закрепления, и дабы вернуть бутылке прежнюю форму, повторим процедуру с нагреванием.

Ну, а конфетти – это так… приятный бонус.

Состав и свойства воздуха — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Воздух — это смесь газов.

Больше всего в воздухе азота. Много в нём кислорода. Есть углекислый газ и водяные пары. В небольших количествах в воздухе содержатся и некоторые другие газы. В воздух попадают также пыль и вредные вещества, которые выбрасывают фабрики и заводы.

Свойства воздуха

Воздух газообразный. Он всегда заполняет весь объём и содержится везде, где есть пустое пространство.

Воздух упругий. Если сжать воздушный шар, а затем отпустить, то он быстро восстановит свою форму. Воздух сопротивляется сжатию.

Воздух прозрачный. Поэтому мы видим через него все окружающие предметы.

Воздух бесцветный.

Воздух не имеет запаха. Но в нём легко распространяются запахи разных веществ.

Воздух плохо пропускает тепло. Поэтому многие растения зимуют под снегом и не замерзают. Между холодными частицами снега много воздуха, и снежный сугроб надёжно защищает стебли и корни растений от мороза.

Используют это свойство воздуха и животные. Зимой у зверей мех становится густым и пышным. Между густыми волосками задерживается много воздуха, и животным в заснеженном лесу не страшен мороз. А птицы в морозную погоду распушают своё оперенье и так сохраняют тепло.

При нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается. Поэтому тёплый воздух легче холодного. Нагретый воздух всегда поднимается вверх. Так, воздушные шары поднимаются в небо, когда в них специальной горелкой нагревают воздух.

Воздух нужен для горения. Если накрыть горящую свечу банкой, она быстро погаснет.

Свойства воздуха, изменение и использование его основных свойств

Воздух – это смесь газов. Окружает планету, образует атмосферу и содержится во всём, что существует. Он есть в воде, земле, растениях, животных, горах, камнях и необходим для жизни живых организмов. Физические, химические и гигиенические свойства формируют климат в регионах частей Земли, влияют на жизнедеятельность растений и животных.

Основные свойства воздуха

Прозрачен.
Не имеет цвета и запаха.
Не имеет формы, занимает всё пространство.
Упругость.
Проводит звук и солнечные лучи.
Сохраняет тепло.
При нагревании расширяется, при охлаждении сжимается.
Подвижен.

Физические свойства

Температурные. Регулирует теплообмен.
Влажность. Определяет насыщение газов кислородом, содержание водяного пара.

Атмосферное давление. Масса атмосферного столба, который давит на поверхность планеты и на всё, что расположено внутри воздушного океана.
Подвижность. Формирует ветра и обновление газового состава.
Солнечная радиация. Определяет процент радиоактивных веществ и газов, содержащихся в атмосфере. Основной показатель формирования климата планеты.
Электрическая активность. Количество электрических зарядов, содержащихся в воздушном пространстве.

Воздушная оболочка Земли формируется из смеси газов:

Азот. Основной компонент атмосферы. Не участвует в дыхании, не поддерживает горение. Обеспечивает жизнедеятельность водорослей и некоторых растений.
Кислород. Жизненно необходимый элемент. Является необходимым в формировании биологических процессов организмов животных, растений. Служит окислителем и основным компонентом горения веществ.
Углекислый газ. Поглощается деревьями и преобразуется в кислород.

В небольших количествах атмосфера содержит озон, водород, неон, другие газы. По количеству содержания вредных примесей определяют чистоту воздуха. Подробнее – в статье о составе воздуха.

Теплопроводность воздуха

Окружающий воздух практически не проводит тепло. Особенность задерживать тепловой заряд широко используется человеком и животными. Ограничивая подвижность потока, воздушная прослойка задерживает теплообмен организмов, создаёт комфортный микроклимат.

При нагревании с воздухом происходит расширение и он поднимается, становится разреженным. Изменяется его химический состав и влажность. Водяной пар распадается на отдельные газы, становится более летучим.

При охлаждении воздух сжимается и он опускается. Незначительное содержание твёрдых частиц в газах окисляется и насыщается водяными парами. Воздух становится тяжелее и плотнее.

Применение и использование свойств воздуха

Воздушную оболочку планеты активно используют животные и птицы. Способность задерживать тепло помогает животным выживать и регулировать тепловые процессы организма. Шерсть, обитателей северных широт, имеет полую структуру.

Особое строение пера и движение воздушных масс птицы используют для полётов и планирования над землёй.

Наполненный атмосферой пузырь, удерживает рыб в толще воды и способствует перемещению из глубин водоёмов к поверхности.

Подвижность используется растениями для опыления и распространения семян на большие площади.

Человек использует свойства атмосферы в широких спектрах своей жизнедеятельности:

Теплопроводность обеспечивает обогрев и терморегуляцию организма.
Способность тёплых воздушных потоков подниматься используют в полётах.
Упругость и сжатие применяют во всех промышленных системах. Его закачивают в автомобильные шины. Нагнетая воздушное давление, работают пневматические инструменты, оружие.
Кислород участвует в процессах горения. Все двигатели внутреннего сгорания потребляют большие объёмы кислорода и его соединений.

Более подробная информация об использовании и значении воздуха живыми организмами здесь.

Сравнение свойств воды и воздуха

Основную роль воздушный океан играет в дыхании всех живых существ Земли. Содержание его в воде используется всеми подводными животными и растениями.

Вода и воздух имеют похожие параметры. Она так же прозрачна и безвкусна, так же реагирует на нагрев и охлаждение. Основным отличием воды является способность растворять вещества и её большая плотность. Вода имеет большую массу и теплопроводность, проводит заряды электричества. Способность извлекать необходимые компоненты из воды, без применения специального оборудования, человеку и млекопитающим не под силу.

«Свойства воздуха при нагревании и охлаждении» (6 класс)

6 класс

Урок_____

Тема: Свойства воздуха при нагревании и охлаждении.

Цель: дать представление о свойствах воздуха при нагревании и охлаждении.

Задачи:

коррекционно – образовательные: повторить изученные свойства воздуха, познакомить учащихся со свойством воздуха расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.

коррекционно – развивающие: развитие связной речи, обогащение словаря новыми понятиями, формирование умений делать умозаключения и выводы, устанавливать причинно – следственные связи.

воспитательные: повышение познавательного интереса к изучению окружающего мира.

Оборудование: лабораторное оборудование: колбы, трубочки, карточки с заданиями.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Проверка готовности к уроку. Психологический настрой.

Календарь погоды.

Прежде чем перейдём к изучению нового материала, повторим то, что изучали на прошлом уроке.

2. Проверка выполнения домашнего задания.

а). Фронтальный опрос:

— Что такое воздух?

— Какими свойствами обладает воздух?

— Что такое упругость?

— Расскажите, как доказать, что воздух сжимаем и упруг?

— Где человек использует свойство упругости воздуха?

— Что такое теплопроводность?

— Как доказать что воздух плохо проводит тепло?

— Расскажите, как люди используют плохую теплопроводность воздуха для сохранения тепла?

— Почему звери и птицы зимой не замерзают?

— Почему растения, укрытые пушистым снегом не замерзают?

б) Карточка

1. Задание

Теплопроводность – это______________________________________________

____________________________________________________________________

2. Какие вещи необходимо одевать для сохранения тепла. Отметь знаком «+».

3. Актуализация знаний учащихся по теме урока?

4. Сообщение темы и целей урока:

Тема: Расширение воздуха при нагревании и сжатие при охлаждении.

5. Объяснение нового материала.

Рассказ учителя с демонстрацией опытов.

а) Что происходит с воздухом при нагревании

Учащиеся по ходу демонстрации опытов делают записи.

Словарная работа:

РАСШИРЕНИЕ
НАГРЕВАНИЕ

Опыт 1 «Нагревание воздуха в колбе»

Вывод: воздух при нагревании расширяется.

ФИЗМИНУТКА

ГИМНАСТИКА ДЛЯ ГЛАЗ

— А что происходит при охлаждении воздуха. Узнаем из следующего опыта.

— Словарная работа:

ОХЛАЖДЕНИЕ
СЖАТИЕ

Опыт 2. «Охлаждение воздуха в колбе»

Положили на колбу, с которой ставили первый опыт, тряпку, смоченную холодной водой. Вода из стакана начала входить в трубку и подниматься по ней. Чтобы лучше видеть, как поднимается по трубочке вода, её предварительно подкрасили.

Вывод: воздух при охлаждении сжимается.

Воздух, так же как и жидкие и твёрдые тела, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении.

Мы знакомимся со свойствами воздуха при нагревании и охлаждении.

Объяснение проведения опыта

Первичное закрепление и коррегирование знаний.

Работа с учебником.

Чтение по цепочке стр. 68 — 69.

6. Закрепление изученного материала

1. Фронтальный опрос

Что происходит с воздухом при нагревании?
Что происходит с воздухом при охлаждении?
Расскажите как доказать, что воздух при нагревании расширяется?
Расскажите как доказать, что воздух при охлаждении сжимается?

7. Подведение итогов урока. Оценка.

— Какую тему изучали на уроке?

— Что вам запомнилось?

Оценить работоспособность учащихся.

8. Домашнее задание.

1 гр. стр. 68 — 69, читать, пересказывать.

Д/п. стр. 68 — 69, читать, отвечать на вопросы.

Дополнительное задание.

Проведение опытов «Доказательство свойства воздуха расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении»

Нагревание и охлаждение воздуха

Что происходит с воздухом при его нагревании?

Огромные массы холодного и горячего воздуха перемещаются в атмосфере. Метеорологи изучают их, чтобы прогнозировать температуру воздуха, дожди и ураганы. Эти атмосферные явления, так же как и ветер, который постоянно дует по всей поверхности Земли, зависят от нагревания воздуха Солнцем.

Что происходит с воздухом при его нагревании? Давайте попробуем проследить этот процесс, попеременно нагревая и охлаждая воздух.

Нам понадобится:

воздушный шарик
пустая бутылка
ёмкость

Название изображения

Ход опыта:

Надеваем на горлышко бутылки воздушный шарик.
Ставим бутылку в чашу и набираем горячую воду (осторожно с горячей водой!)
Теперь подставляем бутылку под струю холодной воды.
Можем повторить шаг 2 и шаг 3.

Название видео

Итог и объяснение: Шарик надувается под горячей водой, потому что молекулы, из которых состоит воздух при нагревании удаляются одна от другой. Воздух в бутылке расширяется, ему требуется дополнительное пространство, он проникает в шарик и надувает его. Под холодной водой идёт обратный процесс: воздух, охлаждаясь, сжимается, потому что его молекулы вновь сближаются, и занимает первоначальное место в бутылке.

Мы поняли, что воздух при нагревании расширяется и стремится занять больше места, чем в холодном состоянии. Именно поэтому на баллончиках-распылителях можно прочесть: «Не допускать воздействия солнечных лучей и нагрева выше 50 градусов». Теперь нам ясно значение этого предупреждения. Сжатый газ в баллончике при нагревании расширяется, и баллончик может взорваться!