Раздел 2 «Изменение агрегатных состояний вещества

Подготовила учитель МБОУ «СОШ №4» Тбилисского района, Краснодарского края Погребняк
Марина Николаевна
Класс - 8
Раздел 2 «Изменение агрегатных состояний вещества»
Урок 13/1
«Плавление и отвердевание тел. Температура плавления.»
Цели урока: - Сформировать знания о характере движения и взаимодействия молекул вещества
в различных агрегатных состояниях, взаимных переходах вещества из одного состояния в другое, о
процессах плавления и кристаллизации;
- Сформировать понятия: плавление, отвердевание (кристаллизация), температура плавления
(отвердевания);
- Создать условия для проявления обучающимися самостоятельности при изучении нового материала
- Развивать умение анализировать графики, определять и объяснять понятия, делать вывод на основе
полученной информации, оценивать свои достижения.
Ход урока
Организационный момент
Повторение материала.
Рис. 1
Что объединяет все эти рис? Ответ: это 3 различные состояния одного и того же вещества.
Рис. 1
- Как называют различные состояния одного и того же вещества? Ответ: агрегатные.
- Чем же тогда отличаются агрегатные состояния? Ответ: расположением, характером
движения, характером взаимодействия молекул.
- Давайте вспомним различия в молекулярном строении веществ в различных агрегатных
состояниях. Посмотрите на молекулы воды в трех разных состояниях и определите, какой рисунок,
по-вашему, соответствует газообразному состоянию, какой – жидкому, а какой – твердому?
- Сравните теперь характер движения и взаимодействия молекул в разных агрегатных
состояниях.
- Ответы: 1) В газах они свободно летают с большими скоростями. Все молекулы движутся
беспорядочно. Поскольку расстояние между молекулами большое, то они и очень слабо
притягиваются друг к другу. 2) В жидкостях молекулы совершают колебательное движение возле
положения равновесия и довольно часто перескакивают из одного положения в другое (жидкость
течет). Есть взаимодействие между молекулами. 3) В твердых телах сильное взаимодействие между
молекулами. Они колеблются возле положения равновесия, и очень редко какой-нибудь молекуле
удается преодолеть силы молекулярного притяжения и перескочить в новое положение.
- Ребята, в своей жизни вы постоянно встречаетесь с различными веществами, находящимися в
каком-либо агрегатном состоянии. Возможны различные переходы из одного состояния в другое.
Посмотрите на схему (рис. 2). Назовите возможные переходы вещества из одного агрегатного
состояния в другое.
1
Рис. 2
- Ответ: Возможны переходы: из твердого состояния в жидкое, из жидкого состояния в
газообразное, из газообразного в твердое и обратные переходы: из твердого состояния в газообразное,
из газообразного в жидкое, из жидкого в твердое.
- Скажите, а какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного
агрегатного состояния в другое? Ответ: Водяной пар используют в паровых турбинах. В металлургии,
например, плавят металлы и изготавливают различные детали, трубы. Переходы происходят, когда
замораживаем воду в холодильнике, зажигаем свечку, растапливаем сливочное масло на сковороде,
кипятим воду, сушим белье и т. д. В природе – круговорот воды. Испарение воды с водоемов,
образование тумана, облаков, снега, росы…
Подведение к теме урока.
-Как вы думаете, о каких тепловых процессах пойдёт речь на уроке?. (Ученики пытаются
сформулировать цель урока.)
- Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с переходами вещества из твердого
состояния в жидкое, а из жидкого состояния в твердое, т. е. с процессом плавления кристаллических
тел и обратным ему процессом – процессом кристаллизации.
Изучение нового материала.
1. Для понимания процессов, происходящих в природе и умения ими управлять, надо знать
условия, при которых происходит превращение одного агрегатного состояния вещества в другое. Надо
выяснить условия, при которых происходят плавление и отвердевание.
Рис. 5
- Скажите, что будет происходить с кусочком льда, вынутым из морозилки?
- Сразу будет таять? Что же нужно сделать с твердым веществом, чтобы оно стало жидким?
Ответ: Его надо нагреть.
Вопросы классу:
- В каком состоянии находился лед сначала? Ответ: твердом.
- Чтобы оно стало жидким, что с ним сделали? Ответ: его стали нагревать.
- Скажите, лёд сразу плавится? Ответ: нет. Его нагрели до какой-то определенной температуры
и только тогда он начал плавиться. (Обратить внимание!).
- Как называют температуру, при которой вещество плавится? Ответ: температуру, при которой
вещество плавится, называют температурой плавления.
- Откройте учебники и найдите, что такое температура кристаллизации и в чем ее особенность.
Ответ: Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется), называют температурой
отвердевания или кристаллизации.
2
- Какова особенность? Ответ: вещества отвердевают при той же температуре, при которой
плавятся. Пример: вода кристаллизуется (а лед плавиться) при 0ºС.
- Запишем: что такое плавление, что такое отвердевание?
2. Температуру плавления (кристаллизации) различных веществ мы можем узнать из таблицы
“Температура плавления некоторых веществ”. Найдите таблицу ее в учебнике. Аналогичная – на доске
(рис. 6).
Рис. 6
Закрепление.
- Давайте поработаем с таблицей. - Назовите самый тугоплавкий металл. Ответ: вольфрам (нити
накала в электрических лампочках).
- Назовите легкоплавкие вещества? Ответ: лед, цезий, калий, натрий.
- Есть ли металл, который можно расплавить в руке? Ответ: цезий.
- А в кипящей воде? Ответ: еще натрий.
- Можно ли расплавить серебро в алюминиевой ложке? Ответ: нет, т. к. tпл серебра больше tпл
алюминия.
- Можно ли расплавить янтарь в цинковом сосуде? Ответ: да, т. к. tпл янтаря меньше tпл цинка.
- Для обогрева небольших помещений используют металлические печки. Температура в печи
достигает 1100 ºС. Можно ли сделать эту печку из алюминия? из стали? Ответ: из алюминия – нет (tпл
алюминия 660 ºС); из стали – да (tпл стали 1500ºС).
- Почему на Севере для измерения низких температур пользуются не ртутными, а спиртовыми
термометрами? Ответ: t отвердевания ртути – 39ºС, спирта – 114ºС. На севере температура может быть
ниже – 39ºС.
- Дополнительно: галлий плавиться при температуре 30ºС, кипит при 2300ºС. Его используют
для замены ртути в термометрах. Уже изготовлены термометры для температур до 1500ºС.
3. Плавление кристаллических тел – сложный процесс. Вы уже получили некоторую
информацию о плавлении и отвердевании, но многое можно узнать из графика плавления и
отвердевания. На рисунке представлен график плавления и отвердевания льда (рис. 7).
Проанализируем его вместе.
3
Рис. 7
Работа с графиком
- При какой температуре взяли лед? Ответ: - 10ºС.
- Представьте такую ситуацию: на улице мороз – 10ºС. Взяли кусок льда и принесли домой.
Посмотрим, что же с ним будет происходить?
- Как меняется температура льда на участке АВ? Ответ: увеличивается (лед нагревается).
- До какой температуры? Ответ: до 0 ºС.
- Что стало происходить со льдом при 0 ºС? Ответ: он начал плавиться.
- Горизонтальный участок ВС графика соответствует процессу плавления льда. Посмотрите,
меняется ли температура в процессе плавления?
- Обратите внимание: температура не менялась, пока весь лед не расплавился, полностью не
превратился в воду. Процесс плавления происходит при постоянной температуре. Итак, в т. С – это
уже вода.
- И что же будет происходить с водой дальше? Посмотрите, как меняется ее температура?
Ответ: температура увеличивается до 20 ºС (до комнатной температуры); на участке СD происходит
процесс нагревания воды (жидкости).
- А теперь взяли и вынесли воду на улицу. Что же будет дальше происходить с водой? Ответ:
она будет остывать (охлаждаться).
- До какой температуры вода охлаждается и на каком участке это происходит? Ответ: до 0 ºС;
на участке DE.
- И как только вода охладиться до 0 ºС, какой процесс начнется? Ответ: процесс отвердевания.
- И горизонтальный участок EF соответствует процессу кристаллизации воды. И до тех пор,
пока вода превращалась в лед, температура менялась? Ответ: нет.
- В т. F – вся вода превратилась в лед. Чему соответствует участок FК? Как менялась
температура на этом участке? Ответ: температура уменьшалась. Происходило охлаждение льда до
уличной температуры.
Обобщение.
- Что вы можете сказать про температуру плавления и температуру отвердевания?. Ответ: они
равны.
4
Рис. 8
- Какие участки графика соответствуют плавлению и отвердеванию льда? Почему эти участки
параллельны оси времени? Ответ: участок ВС – плавлению, EF – отвердеванию. А параллельны оси
времени, потому что температура не менялась, пока эти процессы происходили.
- Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату? Ответ:
t таяния льда 0 ºС. Чтобы снег начал таять, он должен нагреться до 0 ºС.
- А если лед внести с улицы в подвал, температура воздуха в котором 0 ºС. Будет ли таять лед в
подвале? Ответ: Нет. Чтобы лед плавился, необходим приток энергии. Нет теплообмена, t льда и
воздуха - одинаковые.
- Допишем в тетрадях. t пл = t кр – остается постоянной при плавлении (отвердевании). Для
плавления необходим приток энергии.
- Дополнительно: работа по готовым графикам плавления и отвердевания олова, свинца (рис. 8)
1. Для каких веществ построены графики? Как вы это определили? Ответ: Верхний (красный)
график построен для свинца, т. к. свинец плавится при температуре 327ºС и участок LM графика как
раз соответствует процессу плавления. Нижний (зеленый) график построен для олова, т. к. температура
плавления олова 232ºС.
2. Надо выйти к доске и путем переноса объектов дать название происходящих процессов на
каждом участке для верхнего (или нижнего) графика.
Первичная проверка знаний.
Хотелось бы узнать, насколько внимательны вы были сегодня на уроке. Все ли вам было
понятно? Пишем тест на 7 мин. Ответы записывают на заранее подготовленных бланках.
ВАРИАНТ № 1
ВАРИАНТ № 2
1. В каком состоянии вещества при 1. В каком состоянии вещества расстояние
одинаковой
температуре
скорость между молекулами наименьшее?
движения молекул наибольшая?
А. Одинаково во всех состояниях вещества.
А. В газообразном.
Б. В газообразном.
Б. В жидком.
В. В жидком.
В. В твердом.
Г. В твердом.
Г. Одинакова во всех состояниях вещества. 2. В каком состоянии вещества – жидком или
2. В каком состоянии вещества - жидком газообразном, сила притяжения между
или твердом, силы притяжения между молекулами больше?
молекулами меньше?
А. В газообразном.
А. В твердом.
Б. В жидком.
Б. В жидком.
В. Одинаковы во всех состояниях.
В. Одинаковы во всех состояниях
3. Переход вещества из твердого состояния в
3. Переход вещества из жидкого состояния жидкое называют
в твердое называют
А. Охлаждением.
А. Плавлением.
Б. Отвердеванием.
Б. Диффузией.
В. Диффузией.
В. Отвердеванием.
Г. Нагреванием.
5
Г. Нагреванием.
Д. Охлаждением.
4. Чугун плавится при температуре 1200 0С.
Что можно сказать о температуре
отвердевания чугуна?
А. Может быть любой.
Б. Равна 1200 0С.
В. Выше температуры плавления
Г. Ниже температуры плавления.
5. Можно ли в медном сосуде расплавить
алюминий?
А. Можно.
Б. Нельзя.
6. Во время полета температура наружной
поверхности ракеты повышается до 1500 –
2000 0С. Какие металлы используют для
наружной обшивки?
А. Железо.
Б. Платина.
В. Цинк.
Г. Вольфрам.
Д. Чугун.
7. Какой отрезок графика характеризует
процесс нагревания твердого тела?
Т, 0С
А. АВ.
D
Б. ВС.
В
С
В. СD.
Д. Плавлением.
4. Олово отвердевает при температуре 232 0С.
Что можно сказать о температуре его
плавления?
А. Выше температуры отвердевания
Б. Может быть любой.
В. Равна 232 0С.
Г. Ниже температуры отвердевания
5. Можно ли в цинковом сосуде расплавить
свинец?
А. Можно.
Б. Нельзя.
6. Из сопла реактивного самолета вылетает
газ, температура которого 800–1100 0С. Какие
металлы
можно
использовать
для
изготовления сопла?
А. Медь.
Б. Свинец.
В. Алюминий.
Г. Цинк.
Д. Сталь.
7. Какой отрезок графика характеризует
процесс плавления?
Т, 0С
А. АВ.
D
Б. ВС.
В
С
В. СD.
А
А
0
0
t, мин
t, мин
Взаимоконтроль.
Обменяйтесь листочком с соседом по парте, проверьте правильность выполнения теста –
открыть ответы (поставьте + или – напротив ответов (рис. 9). А теперь поставьте оценку –
соответственно количеству правильных ответов. Открыть оценки.
Рис. 9
Подведение итогов урока.
Сегодня на уроке вы познакомились с процессами плавления и отвердевания; узнали, что такое
температура плавления и отвердевания, что температура не меняется, пока вещество плавится или
кристаллизуется. А почему так происходит, вы узнаете на следующем уроке. Запишете домашнее
задание.
Домашнее задание. §13, 14, отвечать на вопросы.
6
7