Плавление и кристаллизация

Цель, которая должна быть достигнута учащимися: подготовиться к продуктивной работе на уроке.

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе урока: способствовать подготовке учащихся к продуктивной работе на уроке.

Задачи:

создать положительный эмоциональный настрой;

личностно ориентировать учащихся на работу;

дифференцировать работу учащихся на уроке.

Методы: словесные.

Цель, которую учитель ставит перед учениками на данном этапе урока:

проверить знание учащихся о различии строения вещества в разных агрегатных состояниях;

знания понятий «плавление» и «отвердевание», «температура плавления», «температура отвердевания».

Цель, которую учитель хочет достичь на данном этапе урока: создать условия для проверки знания учащихся о различии строения вещества в разных агрегатных состояниях, знания понятий «плавление» и «отвердевание», «температура плавления», «температура отвердевания».

Методы: словесные

Метод мотивирования учебной активности учащихся в ходе опроса:

соревнование между группами.

Методы оценивания ответов учащихся в ходе опроса: похвала, самооценка, оценка.

Ребята, в каких агрегатных состояниях может находиться вещество? (Твердом, жидком и газообразном).

Какие виды твердых тел существуют в природе? (Кристаллические и аморфные).

Как устроено твердое кристаллическое тело? (Имеет строгий порядок расположения молекул, т. е. кристаллическую решётку).

Каковы особенности строения жидкостей? (Молекулы расположены близко друг к другу, но без определённого порядка).

Каковы особенности строения газов? (Расстояния между молекулами много больше размеров самих молекул).

Что такое плавление? (Процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое ).

Что такое кристаллизация? (Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое ).

Что такое температура плавления? (Температура, при которой вещество плавится, называется температурой плавления вещества).

Что называется температурой кристаллизации? (Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется), называется температурой отвердевания или кристаллизации).

Цель, которая должна быть достигнута учащимися:

повторить сведения о свойствах молекул;

повторить сведения о внутренней энергии вещества и ее изменениях, при переходе вещества из твердого состояния в жидкое состояние, для открытия новых знаний.

Цель, которую хочет достичь учитель:

организовать работу по повторению сведений о внутренней энергии и её изменениях при переходе из твердого в жидкое состояние,

создать проблемную ситуацию для подведения к цели урока.

Методы: побуждающий от проблемной ситуации диалог.

1. Как изменяется характер движения молекул при переходе из твердого состояния в жидкое? (Скорость их движения увеличивается).

2. Как изменяется расположение молекул? (Промежутки между молекулами увеличиваются).

3. Как изменяется внутренняя энергия вещества? (Внутренняя энергия вещества увеличивается).

4. Изменяются ли молекулы вещества при плавлении? (Сами молекулы не изменяются).

5. Как изменяется температура вещества при плавлении?

6. Одинаковое ли количество теплоты необходимо затратить для плавления разных веществ, взятых при температуре плавления?

7. Как рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления вещества?

Цель: обсудить затруднения и сформулировать цель и тему урока.

Цель: обсудить проект решения учебной задачи и выяснить зависимость температуры плавления вещества от времени плавления, зависимость количества поглощенной энергии от рода вещества, и зависимость количества поглощенной энергии при плавлении от массы тела.

Методы:
учебный диалог,
выдвижение гипотез,
опыты,
формулировка выводов,
работа со справочными материалами.

Как будем проверять гипотезы? (Проделаем опыт).

На ваших столах пробирки с кристаллическими веществами, термометры, сосуды с горячей водой. Назовите план ваших действий по изучению данной зависимости. (Необходимо пробирки поместить в сосуды с горячей водой. Затем в пробирки вставить термометры и проследить за их показаниями при нагревании и плавлением веществ. Установить зависимость температуры от времени и сделать вывод).

Работаем очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности при работе со стеклянной посудой и горячими веществами.

Скажите, к какому выводу вы пришли. (Температура плавления кристаллического вещества постоянна).

Давайте посмотрим, как это будет выглядеть на графике. Рассмотрим график нагревания и плавления льда. Как вы думаете, куда расходуется энергия, передаваемая телу при плавлении? (Она идет на разрушение кристаллической решетки).

Рассмотрим аналогичные графики для олова и свинца одинаковой массы. Вещества нагревали на горелках одинаковой мощности, т. е. за равные промежутки времени горелки отдавали одинаковое количество теплоты. Сравните время плавления веществ. (Оно разное.) Что можно сказать о количестве поглощенной при этом энергии? (Оно тоже будет разное).

Откройте учебник на странице 35 и прочтите выделенное жирным шрифтом определение физической величины, о которой у нас сейчас идет речь. (Это удельная теплота плавления вещества.) Удельная теплота плавления обозначается греческой буквой λ «лямбда». Её единица-1Дж/кг.

На странице 37 вашего учебника есть таблица со значениями удельной теплоты плавления некоторых веществ, при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Из таблицы видно, что удельная теплота плавления алюминия равна 3,9 10⁵ Дж/кг. Это значит, чтобы расплавить 1кг алюминия, взятого при температуре плавления, т. е. при660° С, потребуется 3,9 10⁵ Дж или 390кДж энергии.

Удельная теплота плавления стали равна 0,84 10⁵ Дж/кг. Что это значит? (Чтобы расплавить 1кг стали при температуре плавления потребуется 0,84 10⁵ Дж энергии).

Чему равна удельная теплота плавления меди? Что означает это число? (Удельная теплота плавления меди равна 210 кДж/кг. Это значит, чтобы расплавить 1кг меди необходимо затратить 210 кДж энергии).

Итак, для плавления 1кг вещества необходимо количество теплоты равное удельной теплоте плавления. А как рассчитать количество теплоты необходимое для плавления вещества произвольной массы? (Надо удельную теплоту плавления умножить на массу, Q= λm).

А теперь давайте посмотрим, как будет выглядеть график охлаждения вещества и его кристаллизации. Обратите внимание, что при охлаждении температура тела уменьшается, температура кристаллизации равна температуре плавления, при этом тело отдаёт количество теплоты, равное количеству теплоты, полученному телом при плавлении. Следовательно, формула для расчета количества теплоты, выделившейся при отвердевании, будет такая же, как и для расчета количества теплоты необходимого для плавления вещества, только энергия будет отрицательной, ведь она не поглощается, а выделяется.

А теперь посмотрим, как выглядят рассмотренные нами процессы нагревания, плавления, остывания и кристаллизации на одном графике. Из графика видно, что на участке АВ – нагревание твердого тела, ВС – плавление, СД – нагревание жидкости, ДК-остывание жидкости, КФ – кристаллизация, ФМ – охлаждение твердого тела.

Запомните:

1. При плавлении происходит разрушение кристаллической решётки. Расстояние между частицами вещества увеличивается. Соответственно увеличивается потенциальная энергия частиц.

2. При отвердевании вещества происходит образование кристаллической решетки, потенциальная энергия частиц уменьшается.

Цель для учащихся: учиться применять полученные знания при решении задач.

Цель, которую ставит перед собой учитель: создать условия для применения полученных знаний при решения задач.

Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 10 граммов серебра при температуре плавления?

Какие данные необходимо добавить к условию задачи? (Удельную теплоту плавления серебра.) По какой формуле будем вычислять количество теплоты? (Q= λ m)

Рассмотрите график и ответьте на вопросы: в какой момент времени начался процесс плавления вещества? в какой момент времени вещество кристаллизовалось? чему равна температура плавления вещества? температура кристаллизации? сколько длилось: а) нагревание твердого тела; б) плавление вещества; с) остывание жидкости?

Цель: проверка степени усвоения знаний, полученных на уроке.

Метод: самооценка, оценка.

1 вариант:

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400г олова взятого при температуре плавления.

2 вариант:

Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4кДж? Олово взято при температуре плавления.

3 вариант*:

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200см³ алюминия, взятого при 66° С?

Сдайте ваши тетради. Посмотрите ответы. Оцените работу.

Цель для учащихся:

закрепить умение читать графики плавления и кристаллизации,

вычислять количество теплоты, необходимое для плавления вещества.

Цели, которые хочет достичь учитель, задавая задание на дом:

развивать умение читать графики плавления и кристаллизации,

вычислять количество теплоты, необходимое для плавления вещества.

Тем, кто желает выбрать задание попроще, я предлагаю решить задачи 1 и 3 из упражнения 8, а тем, кто желает попробовать силы в более сложных заданиях, я предлагаю решить задачи 2 и 4 из этого упражнения.

Если у вас возникнут проблемы при решении графической задачи, вам необходимо ещё раз внимательно прочитать параграф 14. Если у вас возникнут проблемы при решении расчётной задачи, вам необходимо ещё раз внимательно прочитать параграф 15, в котором рассматривается пример решения подобной задачи.

Цель:

осознание учащимися своей учебной деятельности,

самооценка результатов деятельности своей и класса.

Удалось ли нам решить поставленные задачи? (Да).

Мы с вами рассмотрели все виды задач, связанных с процессом плавления и кристаллизации? (Нет.)

Этим нам и предстоит заняться на следующем уроке. Это будет темой нашего урока.

Как вы оцениваете свою работу на уроке? Как вы оцениваете работу класса в целом?

До свидания!