Тема: «Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления и кристаллизации» Цель урока:

Тема: «Плавление и кристаллизация.
Удельная теплота плавления и кристаллизации»
Цель урока: обеспечить углубление и систематизацию знаний учащихся
о строении вещества; научить учащихся понимать суть таких тепловых
явлений, как плавление и кристаллизация; усвоение понятия «удельная
теплота плавления» и формулы для расчёта количества теплоты,
необходимого для плавления; формирование умений анализировать
энергетические превращения при плавление и кристаллизации вещества.
Задачи урока:
Обучающая: изучить особенности в поведении вещества при переходе
из твердого состояния в жидкое и обратно; объяснить график плавления и
отвердевания, объяснить процессы плавления и отвердевания на основе о
молекулярном строении вещества.
Развивающая: продолжить формирование положительных мотивов
учения, развивать самостоятельность при выполнении и наблюдении
эксперимента, научить применять полученные знания на практике.
Воспитательная: продолжить формирование мировоззрения на примере
тепловых процессов, показать причинно – следственные связи, показать
значимость знаний и умений на примере разбора качественных задач.
Демонстрации и оборудование для эксперимента: исследование
зависимости температуры плавления льда от времени (калориметр, термометр,
часы, дроблёный лёд, спиртовка, штатив), видеофильм о кристаллизации
воды, таблица температур плавления некоторых веществ, таблица удельной
теплоты плавления некоторых веществ, график плавления и кристаллизации.
В результате работы на уроке учащиеся должны усвоить определение
понятий «плавление», «кристаллизация», «температура плавления», «удельная
теплота плавления и кристаллизации»; уметь объяснять неизменность
температуры и энергетические превращения в процессах плавления и
кристаллизации; анализировать график зависимости температуры тела от
времени его нагревания и график охлаждения нагретой жидкости; знать
формулу для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления
(кристаллизации) тела.
Ход урока.
I.
Организационный момент (1 минута).
II.
Повторение изученного материала (4 минуты)
Фронтальный опрос.
1.
В каких агрегатных состояниях может находиться одно и то же
вещество?
2.
Чем определяется то или иное агрегатное состояние вещества?
3.
Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и
твердых тел?
4. 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. Установите соответствие между переходами и явлениями, им
соответствующими. (Учитель называет явление, учащиеся определяют,
какому переходу это явление соответствует).
Т → Ж: таяние льда, плавление металла;
Ж → Г: образование пара при кипении воды;
испарение воды;
Т → Г: запах нафталина, испарение сухого льда;
Ж → Т: замерзание воды;
Г → Ж: выпадение росы, образование тумана;
Г → Т: образование на окнах узоров зимой.
В природе – круговорот воды. Испарение
воды с водоемов, образование тумана, облаков,
снега, росы… Чтобы понимать процессы, происходящие в природе и уметь
ими управлять, надо знать условия, при которых происходит превращение
одного агрегатного состояния вещества в другое.
Подведение к теме урока.
Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с переходами
вещества из твердого состояния в жидкое, из жидкого состояния в твердое, т.
е. с процессом плавления кристаллических тел и обратным ему процессом –
процессом кристаллизации.
III.
Изучение нового материала. (20 мин)
1) Экспериментальное исследование
Учащиеся определяют проблему, цель, гипотезу исследования.
Проблема исследования: установить, как будет изменяться температура
льда при его нагревании и плавлении.
Цель исследования: изучить изменение температуры при различных
процессах – нагревании и плавлении льда, построить график зависимости
температуры льда от времени.
Предполагаем, что
при нагревании льда его температура будет
увеличиваться до температуры плавления, при которой лед будет плавиться не
изменяя температуры.
Обоснование гипотезы: температура плавления льда равна 0 оС, поэтому
лед сначала нагреется до температуры плавления. Так как плавление – это
процесс, который проходит при постоянной температуре, то температура льда
не будет увеличиваться, до тех пор, пока весь лед не превратиться в воду.
Оборудование:
1. Калориметр.
2. Дробленый лед.
3. Термометр.
4. Часы.
Ход исследования:
1. Поместить дробленый лед в калориметр.
2. Измерить температуру льда.
3. Продолжать снимать измерения через
промежутки времени.
4. Результаты измерений занести в таблицу.
Промежуток
времени, τ, с
Показания
термометра
t, оС
определенные
равные
Таблица 1. Экспериментальные данные к исследованию
0
40 80 120 160 200 240 280 320 360
5. По данным измерений построить график.
6. Сделать выводы.
Температура льда поднималась, пока не достигла 0 оС, так проходил
процесс нагревания, температура льда увеличивалась. Как только
температура стала равной 0, лед начал плавиться и в течение долгого
времени (пока не растаял лед) не изменялась. А как только весь лед
растаял, снова температура стала увеличиваться. Таким образом, можно
сказать, что процесс нагревания происходит при увеличении
температуры, а процесс плавления происходит при постоянной
температуре.
2)
Мы установили, что температура льда сначала повышается, а затем,
достигнув отметки 0оС (начинает плавиться лед), остается неизменной до тех
пор, пока весь лед не расплавился.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется
плавлением.
Температура, при которой происходит переход твердого вещества в
жидкое называется температурой плавления. Температура плавления
различных веществ – табличная величина .
Запомнить
I. Для каждого вещества существует температура, выше которой оно не
может находится в твердом состоянии при данных условиях.
II. Процесс плавления требует затрат энергии.
III. Температура вещества при плавлении не изменяется.
3) Просмотр процесса отвердевания жидкостей по видео.
Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое
называется кристаллизацией.
При плавлении вещество получает энергию. При кристаллизации оно
наоборот отдает ее в окружающую среду.
Запомнить:
I. Для каждого вещества существует температура, при которой вещество
переходит из жидкого состояния в твердое (температура
кристаллизации).
II. Процесс отвердевания сопровождается выделением энергии.
III. Температура во время кристаллизации остается постоянной.
Выводы: Плавление и кристаллизация – два противоположных
процесса. В первом случае вещество поглощает энергию извне, а во
втором – отдает в окружающую среду.
ФИЗКУЛЬТМИНУТКА
4) Рассмотрим график плавления и кристаллизации льда.
a) Анализ графика плавления и кристаллизации и его объяснение на основе
знаний о молекулярном строении вещества.
b) Каждое вещество имеет свою температуру плавления и эта температура
определяет области применения твердых тел в быту и технике. Из
тугоплавких металлов изготовляют жаропрочные конструкции в
самолетах и ракетах, атомных реакторах и электротехнике.
5) Удельная теплота плавления и кристаллизации.
Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое
поглощает твердое тело массой 1 кг при температуре плавления для
перехода в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.
Q = λm
λ – удельная теплота плавления и кристаллизации.
Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты
необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при
температуре плавления, в жидкость, называется удельной теплотой
плавления.
В СИ – удельную теплоту плавления и кристаллизации измеряют в
джоулях на килограмм.
IY. Решение качественных задач. (5 мин)
1. Температура газовой горелки 5000 С. Посудой из какого материалов
можно пользоваться? (Из материалов, температура плавления которых
выше 5000 С).
2. Какой металл расплавиться в ладони? (Цезий)
3. Почему лед не сразу тает в комнате, если его занести с мороза? (Лед
должен нагреться до температуры плавления, а для этого нужно время).
4. Анализ графика плавления и отвердевания.
a. 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.
b. Для плавления какого вещества потребовалось больше времени?
c. Какое вещество быстрее закристаллизовалось?
Y. Решение задач ТРИЗ (5 мин)
1. В стакан с водой бросают железный гвоздь, но на дно стакана он не
упал? Почему? (Вода в твёрдом состоянии)
2. Изготовление конфет «бутылочки с сиропом». (Сироп замораживают и
обливают горячим шоколадом)
3. Как убрать осадок в газированном напитке? (Перевернуть бутылку вверх
дном и поставить на лед, осадок с частью отвердевшей жидкости
останется на пробке в момент откупоривания бутылки)
YI.Закрепление изученного материала. (5 мин)
ВАРИАНТ № 1
1. Переход вещества из жидкого состояния в
твердое называют
А. Плавлением.
Б. Диффузией.
В. Кристаллизацией.
Г. Нагреванием.
Д. Охлаждением.
2. 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.
3. Можно ли в медном сосуде расплавить
алюминий?
А. Можно.
Б. Нельзя.
4. 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.
5. Какой отрезок графика характеризует
процесс нагревания твердого тела?
Т, 0С
А. АВ.
D
Б. ВС.
В
С
В. СD.
А
0
ВАРИАНТ № 2
1. Переход вещества из твердого состояния в
жидкое называют
А. Охлаждением.
Б. Кристаллизацией.
В. Диффузией.
Г. Нагреванием.
Д. Плавлением.
2. 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
3. Можно ли в цинковом сосуде расплавить
свинец?
А. Можно.
Б. Нельзя.
4. 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.
5. Какой отрезок графика характеризует процесс
плавления?
Т, 0С
А. АВ.
D
Б. ВС.
В
С
В. СD.
А
t, мин
0
t, мин
1 вариант
2 вариант
1
В
1
Д
2
Б
2
В
3
А
3
А
4
Г
4
Д
5
А
5
Б
YII. Итог урока. (2 мин) Подведение итогов урока. Выставление оценок за
работу.
Домашнее задание: §9, 10, упр.8 (1-3). Творческое задание: найти интересные
факты о самой низкой температуре и самой высокой температуре.
Технологическая карта
конструирования урока по физике в 8 классе
Учитель физики ГУО «СШ № 42 г. Гомеля» Коршнёва Людмила Николаевна
Тема урока: Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления и кристаллизации
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Цель урока: обеспечить углубление и систематизацию знаний учащихся о строении вещества; научить учащихся понимать
суть таких тепловых явлений, как плавление и кристаллизация; усвоение понятия «удельная теплота плавления» и формулы
для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления; формирование умений анализировать энергетические
превращения при плавление и кристаллизации вещества.
Задачи урока:
Обучающая: изучить особенности в поведении вещества при переходе из твердого состояния в жидкое и обратно; объяснить
график плавления и отвердевания, объяснить процессы плавления и отвердевания на основе о молекулярном строении
вещества.
Развивающая: продолжить формирование положительных мотивов учения, развивать самостоятельность при выполнении и
наблюдении эксперимента, научить применять полученные знания на практике.
Воспитательная: продолжить формирование мировоззрения на примере тепловых процессов, показать причинно –
следственные связи, показать значимость знаний и умений на примере разбора качественных задач.
Демонстрации и оборудование для эксперимента: исследование зависимости температуры плавления льда от времени
(калориметр, термометр, часы, дроблёный лёд, спиртовка, штатив), видеофильм о кристаллизации воды, таблица температур
плавления некоторых веществ, таблица удельной теплоты плавления некоторых веществ, график плавления и кристаллизации.
Этапы урока
I. Организа-ционномотивационный этап
(1 мин)
Цели этапа
Создать
эмоциональный
настрой к
совместной
деятельности на
уроке.
Деятельность
учителя
Демонстрирует
доброжелательное
отношение к детям.
Организует
внимание,
готовность к уроку.
Деятельность
учащихся
Приветствуют
друг друга
улыбками.
Слушают,
настраиваются на
работу.
Приёмы, методы,
оборудование
словесный
результат
Приветствуют друг друга,
показывают психологическую
готовность к сотрудничеству
II. Этап актуализации
знаний
(3 мин)
Развивать
сообразительность,
интерес к
предмету
III Сообщение темы и
целей урока
(1 мин)
Обеспечить
деятельность по
определению
целей урока
IV. Работа над темой
урока
(20 мин)
Выявить
понимание и
осмысление темы
V. Физкультминутка
(2 мин)
Снять напряжение,
связанное с
умственной и
физической
нагрузкой.
Развивать умения
и навыки решения
физических задач,
применения
полученных
теоретических
знаний на
VI. Решение
качественных задач и
задач ТРИЗ (10 мин)
Организует работу
учащихся по
проверке ранее
изученного
материала
Создает
проблемную
ситуацию,
объясняет учебную
задачу,
Отвечают на
вопросы
Коллективные,
индивидуальные
Отвечают на
вопросы,
формулируют цель
урока
Проверить усвоение ранее
изученного материала
Словесный,
наглядный.
Создание
проблемной
ситуации при
определении цели
урока.
Презентация
Формирует умения Выполняют
Проблемнополучать знания
экспериментальное поисковый,
самостоятельно
задание, участвуют наглядный,
через выполнение
в беседе
словесный.
экспериментального
Создание
задания.
проблемной
ситуации для
творческого поиска
Организует
Выполняют
Фронтальная
физкультпаузу
упражнения
Умение определять цель урока
Организует
деятельность
учащихся при
решении задач,
обеспечивает
контроль за их
выполнением
Умение применять знания на
практике и использовать
различные приёмы для
решения задач
Решают задачи
Индивидуальная и
коллективная работа
учащихся
Восприятие, осмысление и
первичное запоминание
изучаемого материала
Снятие напряжения,
связанного с умственной и
физической нагрузкой.
VII. Закрепление
изученного материала (5
мин)
VIII. Домашнее задание
(1 мин)
IX. Итог урока,
рефлексия (2 мин)
практике, в
конкретной
ситуации
Проверить
усвоение
материала,
выявить пробелы в
понимании
материала.
Закрепить умение
выполнять
домашнее задание
по алгоритму
Обобщить знания
по теме урока.
Оценить
достижения
учеников.
Определить
отношение
учеников к уроку,
к совместной
деятельности
Организует
самостоятельную
работу учащихся.
Выполняют разно
уровневые
задания, тест
Частичнопоисковый,
Индивидуальная,
групповая.
Умение использовать знания
при самостоятельной работе
Организует
коллективное
обсуждение
домашнего задания
Даёт пояснение к
домашнему
заданию.
Формирует
адекватную оценку
по выполнению
поставленных задач
урока
Стимулирует
учеников оценивать
свою деятельность
на уроке, свои
чувства и
настроение
Вникают в суть
домашнего
задания,
осмысливают его.
Словесный,
учебник
Понимание домашнего задания
Анализирует свою
деятельность,
показывает своё
отношение к
уроку, чувства и
настроение с
помощью
символов.
Словесный,
аналитический.
Самоанализ,
самооценка.
Удовлетворение от
проделанной работы,
эмоциональное завершение
урока.