Конспект и презентация к уроку физики "Агрегатные состояния вещества"

Цели урока:

Образовательная: повторение сведений о строении вещества, ознакомление с процессами плавления и кристаллизации.

Развивающая: совершенствование навыков самостоятельной исследовательской деятельности, умений самостоятельно делать выводы, активизация мышления.

Воспитательная: развитие познавательного интереса к предмету, ориентация учащихся на использование теоретических знаний в жизни и практической деятельности, воспитание чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместной деятельности.

 

Оборудование: компьютер, проектор, экран, карточки для повторения темы «Агрегатные состояния вещества», пробирки, парафин, термометры лабораторные, пробиркодержатели,  стаканы с холодной водой, калориметры с горячей водой, часы.

Ход урока.

 

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята! Сегодня мы приступаем к изучению нового раздела, который называется «Изменение агрегатных состояний вещества». Мы вспомним свойства тел, находящихся в разных агрегатных состояниях и познакомимся с процессами плавления и кристаллизации. Запишите тему урока «Агрегатные состояния вещества. Плавление и кристаллизация».

 

Повторение материала.

Вопрос. В каких агрегатных состояниях может находиться одно и то же вещество?

Ответ. Одно и то же вещество может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Вопрос. Назовите вещество, которое можно часто видеть в каждом из этих состояний.

Ответ. Вода. Может наблюдаться в виде льда, воды и водяного пара.

Вопрос. Отличаются ли друг от друга молекулы льда, воды и водяного пара?

Ответ. Молекулы льда, воды и водяного пара одинаковы.

Вопрос. Почему же у этих трех агрегатных состояний разные свойства?

Ответ. Три состояния различаются расположением и характером движения молекул.

 

Давайте вспомним особенности строения твердых тел, жидкостей и газов.

 

Организация групповой работы.

Класс разбивается на три группы. Каждой группе выдается набор карточек двух цветов. На карточках красного цвета перечислены особенности строения трех состояний, на карточках синего цвета – свойства твердых тел, жидкостей и газов. Учащимся каждой группы необходимо отобрать карточки, относящиеся к тому или иному агрегатному состоянию.

 

Объяснение нового материала.

В жизни мы часто наблюдаем переход вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Вопрос. Какие изменения агрегатных состояний происходят в природе?

Ответ. С поверхности океанов, морей, рек испаряется вода, при охлаждении водяного пара образуются облака, роса, туман, снег, зимой реки и озера замерзают, весной снег и лед тают.

Вопрос. Какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое?

Ответ. В металлургии плавят металлы, получают сплавы, пар, полученный при нагревании воды, используется на электростанциях в паровых турбинах, в холодильных установках используются сжиженные газы.

 

Рассмотрим, какие возможны переходы вещества из одного состояния в другое и как такие переходы называются.

 

Сегодня на уроке мы познакомимся с процессами плавления и кристаллизации.

Запишем в тетрадь определение.

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением.

 

Вопрос. Что нужно сделать, чтобы расплавить твердое тело?

Ответ. Его нужно нагреть до определенной температуры.

 

Температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления.

Записать в тетрадь.

 

Одни кристаллические тела плавятся при низкой температуре, другие – при высокой. Температуры плавления веществ указаны в таблице, с которой мы поработаем немного позже.

 

Запишем в тетрадь.

Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют отвердеванием или кристаллизацией.

 

Вопрос. Что нужно сделать для того, чтобы началась кристаллизация расплавленного тела?

Ответ. Тело необходимо охладить до определенной температуры.

 

Температуру, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется), называют температурой отвердевания или кристаллизации.

(Записывается в тетрадь)

 

Сегодня на уроке мы довольно часто употребляем слова «кристаллизация», «кристаллическая решетка».

 

Кристаллом называют тело определенной геометрической формы, ограниченное естественными плоскими гранями.

 

К кристаллам относятся: металлы, лед, нафталин, снежинки, каменная соль,  алмаз, гранат, кварц, турмалин, изумруд, кальцит. Правильность внешней формы кристаллических тел обусловлено тем, что частицы, из которых эти тела состоят, расположены относительно друг друга в определенном порядке, на строго определенных расстояниях друг от друга.

 

Довольно крупный кристалл можно вырастить дома. Например, кристалл поваренной соли или медного купороса.

 

Демонстрация выращенных кристаллов.

 

IV. Фронтальный физический эксперимент.

 

Сейчас  мы изучим процесс плавления и кристаллизации вещества - парафина. В ходе выполнения физического эксперимента выясним, как изменяется температура парафина при нагревании и охлаждении.

Выполнять эксперимент вы будете по описаниям к работе. При выполнении лабораторной работы будьте внимательны и осторожны.

Перед выполнением работы напомню вам правила по технике безопасности.

 

Техника безопасности.

1. В калориметрах находится горячая вода, будьте аккуратны.

2. При работе со стеклянными приборами соблюдайте осторожность.

3. Если случайно разбили прибор, то сообщите учителю, не убирайте осколки самостоятельно.

4. В работе используется ртутный термометр. Будьте осторожны при работе c этим прибором. Пары ртути очень ядовиты.

 

На столах учащихся находятся листы с описанием работы, по которым они выполняют эксперимент.

 

Фронтальный физический эксперимент: «Наблюдение процесса плавления и кристаллизации парафина»
Цель работы: убедиться на опыте, что при плавлении и отвердевании температура вещества остаётся постоянной.

Приборы и материалы: термометр лабораторный, пробирка с парафином, пробиркодержатель,  стакан с холодной водой, калориметр, часы.

Указания к работе.
Наблюдение плавления парафина

Погрузите пробирку с парафином в калориметр с горячей водой.
По окончанию 15 секундных промежутков времени, записывайте показания термометра в таблицу.

 

       3. Сделайте вывод о характере изменения температуры от времени нагрева вещества.

При нагревании парафина в твёрдом состоянии до температуры 49ºС температура  __________________.
В процессе плавления температура ___________________________.
Когда весь парафин расплавился, то температура _______________.

 
 
Наблюдение кристаллизации парафина.

Указания к работе

Погрузите пробирку с парафином  в сосуд с холодной водой.
По окончанию 15 секундных промежутков времени, записывайте показания термометра в таблицу.

 

 Сделайте вывод о характере изменения температуры от времени при охлаждении вещества.

При охлаждении жидкого парафина температура _____________.
При кристаллизации парафина температура __________________.
При охлаждении твёрдого парафина температура _____________.

Выводы:

При нагревании парафина в твёрдом состоянии до температуры 49 0С, температура увеличивается.

В процессе плавления температура остаётся постоянной.

Когда весь парафин расплавился, то при дальнейшем нагревании температура увеличивается.

При охлаждении жидкого парафина температура уменьшается.

В процессе кристаллизации температура остаётся постоянной.

Когда весь парафин отвердеет, при дальнейшем охлаждении температура уменьшается.

В процессе плавления и кристаллизации вещества его температура не изменяется.

Температура плавления равна температуре кристаллизации.

Вывод записать в  тетрадь.

 

Закрепление изученного материала.

       Решение качественных задач

Температуры плавления некоторых веществ даны в таблице учебника на странице 32. Используя данные таблицы, ответьте на вопросы.

Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату? (Сначала лед нагревается до 00С, а затем начинает таять)
Можно ли кусочек свинца расплавить в оловянной ложке? (Нет, т.к. температура плавления свинца выше температуры плавления олова)
При спаивании стальных деталей иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем? (Потому что температура плавления стали выше температуры плавления меди)
Почему для измерения температуры наружного воздуха в холодных районах применяют термометры со спиртом, а не с ртутью? (Ртуть замерзает при температуре -390С, а в северных районах температура воздуха может опускаться до более низких температур)

Процессы плавления и кристаллизации в быту, природе и технике

(сообщения учащихся)

1. Среди тугоплавких металлов наибольший интерес представляют металлы так называемой большой четверки - тантал, ниобий, молибден, вольфрам. Температура плавления первых трех выше 2000 0С, а вольфрама - выше 3000 0С. Области применения тугоплавких металлов определяются их свойствами. Из всех металлов, встречающихся в природе, вольфрам имеет наибольшую температуру плавления и обладает высокой прочностью при повышенных температурах. Поэтому вольфрам и материалы на его основе идут на изготовление изделий, работающих при очень высоких температурах, например, в соплах реактивных двигателей, в деталях космических аппаратов. Широко применяется вольфрам в электроламповой, радиотехнической и электровакуумной промышленности. Из него готовят нити накаливания электрических ламп, катоды и сетки радиоламп и рентгеновских трубок, различные нагреватели и экраны высокотемпературных печей.

2. При плавлении вещество получает энергию. При кристаллизации оно, наоборот, отдает ее в окружающую среду. Получая количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается. Это хорошо известно многим птицам. Недаром их можно заметить зимой во время мороза сидящими на льду, который покрывает реки и озера. Из-за выделения энергии при образовании льда воздух над ним оказывается на несколько градусов теплее, чем в лесу на деревьях, и птицы этим пользуются.

3. Почему лёд легче воды?
Внутри  льда  много пор и промежутков, заполненных воздухом, но эта не причина, которой можно объяснить то обстоятельство, что лед легче воды. Лёд и без микроскопических пор  все равно имеет плотность меньше,  чем у воды.  Все дело  в особенностях  внутреннего  строения льда. В кристалле льда молекулы воды расположены в узлах кристаллической решетки так, что каждая имеет четырех "соседок".У воды же нет кристаллической структуры, и молекулы в жидкости располагаются теснее, чем в кристалле, т.е. вода плотнее льда. Сначала при таянии льда освободившиеся молекулы  ещё сохраняют структуру кристаллической решётки, и плотность воды остаётся низкой, но постепенно   кристаллическая решетка разрушается, и плотность воды растёт. При температуре + 4°С плотность воды достигает максимума, а  затем с увеличением температуры начинает уменьшаться из-за нарастания скорости теплового движения молекул.

4. Интересно,  что в трубах подземной части зданий вода часто замерзает не в мороз, а в оттепель! Это объясняется плохой теплопроводностью почвы. Тепло проходит сквозь землю так медленно, что минимум температуры в почве наступает позднее, чем на поверхности земли. Чем глубже,
тем опоздание больше. Часто за время морозов почва не успевает охладиться,
и лишь когда на земле наступает оттепель,  под землю доходят морозы.

5. Есть удивительная вещь: горячий лед. Мы привыкли думать, что вода в твердом состоянии не может существовать при температуре выше 0"С. Исследования английского физика Бриджмена показали, что это не так: под весьма значительным давлением вода переходит в твердое состояние и остается такой при температуре значительно выше 0"С. Вообще Бриджмен показал, что может существовать не один сорт льда, а несколько. Тот лед, который он называет "льдом № 5", получается под чудовищным давлением в 20 600 атмосфер и остается твердым при температуре 76 0С. Он обжег бы нам пальцы, если бы мы могли до него дотронуться. Но прикосновение к нему невозможно: лед № 5 образуется под давлением мощного пресса в толстостенном сосуде из лучшей стали. Увидеть его или взять в руки нельзя, и о свойствах "горячего льда" узнают лишь косвенным образом.

6. Что же представляет собой мороженое с точки зрения физики?
Мороженое — это застывшее молоко. Однако, если поставить в морозильник молоко и заморозить его, то получится кусок льда, абсолютно не похожий на мороженое. Оказывается, все дело в технологии приготовления мороженого. На заводе по производству мороженого молоко, специальным образом подготовленное и охлажденное до температуры застывания, подают на устройство, которое распыляет его внутри морозильной камеры. При этом образуется множество мелких кристалликов молока, которые тут же смерзаются между собой (температура-то в морозильнике низкая). Эта полученная масса и представляет собой любимое нами мороженое.

Подведение итогов урока.

Итак, сегодня на уроке мы познакомились с вами с процессами плавления и кристаллизации. Выяснили, что необходимо для того, чтобы расплавить кристаллическое тело и превратить жидкость в твердое вещество. Узнали, как меняется температура вещества при этих процессах. Мы поговорили с вами о том, как в технике, быту и природе используются особенности рассмотренных процессов.

А теперь я прошу поднять руку тех, кто не пожалел, что пришел сегодня на урок физики? Кто готов сегодня поделиться с друзьями, родными новыми знаниями, полученными на уроке? Кто из вас теперь чаще будет находить в окружающей нас действительности физические явления? А кто попробует в домашних условиях вырастить кристалл медного купороса?

 

Домашнее задание. §§12,13, упр.7(устно)

Учащимся раздаются памятки по выращиванию кристалла.


Просмотров: 429 | Загрузок: 72
Автор: Терехова В.А.
Теги: молекулярная физика
Предмет: Физика


Похожие образовательные материалы:
Всего комментариев: 0
avatar