окрытый урок по физике "Агрегатные сосотояния вещества"
учебно-методический материал по физике (8 класс) по теме

     Тема урока:

Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел.

 Островский как-то сказку написал,
Хорошую, красивую, весеннюю,
Но он не знал, что в сказке описал
Физические разные явления.

Морозом девушка из снега создалась,
Красивая и в физике не дурочка.
Но вся холодная, из снега и из льда,
Скажите, как она звалась?
(ответ хором) Снегурочка!

Было это зимою, не помню когда,
Когда вьюга все снегом успела заполнить.
Да, а снег – это, кстати, КРИСТАЛЛИКИ ЛЬДА,
Эту фразу, я очень прошу вас запомнить.

И Снегурочке было неплохо тогда,
Но весною уже до нуля потеплело.
А ведь снег – это что?
(хором): Кристаллики льда,

И Снегурочка очень весной погрустнела.

Ведь когда на термометре выше нуля,
Тает снег, тает лед (здесь хозяйка-природа).
И Снегурочки сердце (как это не зря),
Из «холодного» льда превращается в воду.

Ах вода,  на ней держится весь земной шар,
Тут уж в сказку вступает другое явленье.
При котором вода превращается в пар,
Называют научно его:
(хором): ИСПАРЕНЬЕ.

По Снегурочке плакали люди, слегка.
Испаряясь, их слезы летели до неба,
Ну, а там превращались они в ОБЛАКА,
Или в тучки и разную прочую небыль.

По снегурочке тучки рыдали дождем,
Облака утверждали, что это – сенсация.
Мы такой переход газа в жидкость зовем,
Может кто-нибудь знает из вас? (хором): КОНДЕНСАЦИЯ.

Вот и вновь начинается круговорот:
Дождик, лужи, а лужи – вода (как известно).
А вода, между тем, превращается в лед,
И по-старому наша заводится песня.

Вопрос: Назовите вещество, из которого была изготовлена снегурочка, и какие физические  процессы с ней происходили? (слайд 2)

(Выслушав ответы учащихся, объявляю тему урока)

 Конечно же, это процессы, без которых невозможен круговорот воды в природе: плавление, кристаллизация, испарение, конденсация. (Слайд 3)

                                               Тема   урока:

Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. (Слайд 4)

Цель урока: объяснить  различные агрегатные состояния вещества, условия протекания процессов  плавления и кристаллизации вещества и связанные с ними явления. (Слайд 5)

(Во время урока учащиеся заполняют  опорный конспект.

Как вы правильно заметили,  наша снегурочка  изготовлена из льда – это одно из трёх состояний воды. Вода может существовать в твёрдом, жидком и газообразном состоянии.

Различные агрегатные состояния существуют практически  у любого вещества.

А теперь внимание, вопрос:

 Чем можно объяснить различные состояния вещества?  Почему при  различных условиях одно и тоже вещество принимает разное состояние?  (Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твёрдых тел?  разные молекулы? расположение молекул?)

(выслушиваю ответы учащихся)

Чтобы быстро ответить на этот вопрос обратите внимание на следующий афоризм: (Слайд № 6)

«Физические явления могут быть понятны лишь после того, как изучены движения мельчайших частиц тела»

Т. Гоббс. (англ. философ)

(Если учащиеся затрудняются ответить,  даю подсказки)

Подсказка 1.  В 7 классе мы говорили, что вещество состоит из молекул.

Подсказка 2. Анимация (программа «Физика 7-11», Кирилл и Мефодий). Рассмотрим  движение молекул воды в различных агрегатных состояниях и попытаемся выяснить, чем отличаются эти состояния друг от друга. (Слайд 7)

Вывод:  От движения молекул и от их взаимного расположения зависит, в каком агрегатном состоянии находится вещество.  

Различные вещества можно увидеть одновременно во всех трёх агрегатных состояниях.  Например, парафин в течение нескольких секунд мы увидим сразу и в твёрдом,  и  в жидком состояниях.

Демонстрация: горение свечи – плавление парафина (воска);нафталин плавим, затем выливаем его в холодную воду. Наблюдаем за процессом отвердевания нафталина.

(после ответов смотрим компьютерную анимацию «Поведение молекул в газе, жидкости и твёрдом теле»,  1С: Школа. БНП Физика 7-10. Дрофа.Слайд 8)

При определённых условиях вещества могут переходить из одного состояния в другое. Мы уже называли процессы, которые  происходили со  снегурочкой - плавление, испарение, конденсация.

Всего же в природе  различают шесть процессов, при которых происходят агрегатные превращения вещества:

(Заполняем опорный конспект)

Рассмотрим эти процессы на схеме. (Слайд 9)    

Привожу примеры процессов, Слайды 10-15)   

  Например, графит можно нагреть до 1000 градусов, и тем не менее в жидкость он не превратится: он будет сублимироваться, т.е. из твёрдого состояния сразу переходить в газообразное. Все запахи, которыми обладают твёрдые тела, также обусловлены возгонкой: вылетая из твёрдого тела молекулы образуют над ним газ (или пар), который и вызывает ощущение запаха.

Переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое играют важную роль не только в природе, но и в технике. Так, например, превратив воду в пар, мы можем использовать его затем в паровых турбинах на электростанциях. Расплавляя металлы на заводах, мы получаем возможность, изготовить из них различные сплавы: сталь, чугун, латунь.  

Для понимания этих процессов надо знать, что происходит с  веществом при изменении его агрегатного состояния.

Рассмотрим процессы плавления и кристаллизации на примере льда. Это основные процессы, которые происходили с нашей снегурочкой.

(Записываем определения плавления и отвердевания в ОК.)

Плавление – это процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое.

Кристаллизация (отвердевание) – процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое. (Процесс обратный плавлению).

Эксперимент: плавление льда, наблюдение за изменениями температуры льда (воды).

В пробирку я поместила нашу «физическую снегурочку». В  течение нескольких минут мы  будем наблюдать, какие изменения будут с ней происходить,  как будет изменяться её температура с течением времени. Затем постараемся сделать выводы по проведённому эксперименту. Консультант (один из учащихся) нам будет периодически сообщать время эксперимента, а мы будем фиксировать его в листах наблюдения.

Обсуждение результатов эксперимента: учащиеся рассказывают о процессе плавления льда, о том, что при непосредственном плавлении температура не изменялась, изменение стало происходить только в момент, когда весь лёд превратился в воду.

Для закрепления понятия «температура плавления» рассмотрим анимацию «Фазовые переходы» (Физикон, Слайд 16)

Выводы после просмотра анимации: расплавить можно различные вещества, но при этом у каждого вещества есть температура, при которой это вещество уже не может находиться в твёрдом состоянии. Температура при которой вещество плавится или кристаллизуется называется температурой плавления кристаллического вещества. 

При плавлении и кристаллизации температура вещества не изменяется. Лёд плавится, а вода кристаллизуется при температуре 00 С.

Видео «Плавление» (Физикон)

После просмотра видеофрагмента объясните, что же происходит при плавлении вещества и при его отвердевании.

Вывод: При нагревании скорость молекул увеличивается, что приводит к ослаблению связей  между молекулами и разрушению кристаллической решётки. При кристаллизации скорость молекул уменьшается и происходит обратный процесс.

Рассмотрим таблицу температур  плавления и отвердевания некоторых веществ.

Металлы, плавящиеся при температуре выше 16500 С, называются тугоплавкими (титан, хром, вольфрам). Тугоплавкие металлы используют в качестве жаропрочных материалов в самолётостроении, ракетной и космической технике, атомной энергетике. В термометрах используют спирт и ртуть. Например, температура плавления спирта - 1140 С, т.е. он остаётся жидким при очень низких температурах. А так как принцип работы термометров основан на свойстве жидкостей расширяться при повышении температуры, то спиртовые термометры можно использовать для измерения температур ниже – 390С (температура отвердевания ртути).

Внимание! По графику плавления (отвердевания) вещества и по таблице температур плавления определить, какое вещество отвердевает. (Слайд 17)

Вопрос: как вы думаете, что произойдёт если лёд при температуре  00 занести в комнату температура в которой  00 С?

(вещество будет находится одновременно в жидком и твёрдом состояниях, дальнейшего плавления или отвердевания происходить не будет). Для дальнейшего плавления необходим приток энергии.

При плавлении вещества энергия поглощается. Вещество получает энергию. (Слайд 18)

При кристаллизации вещество выделяет энергию в окружающую среду. (Слайд 19) .

Поэтому обычно при снегопаде становится теплее. Среда нагревается от энергии, выделяющейся при кристаллизации. Это знают не все люди, но это хорошо известно многим птицам. Недаром их можно заметить зимой во время мороза сидящими на льду, который покрывает реки и озёра. Из-за выделения энергии при образовании льда воздух над ним оказывается на несколько градусов теплее, чем в лесу на деревьях, и птицы этим пользуются.  

А теперь ребята, чтобы наша сегодняшняя героиня Снегурочка осталась нами довольна,  давайте ответим на контрольные вопросы вопросы: (Слайд 20)

1. Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить медь? (нет)
2.  В каком состоянии находится золото при температуре 1000 0 С? (твёрдом)
3.  Останется ли свинцовая проволока в твёрдом состоянии, если её опустить в расплавленный цинк? (нет)
4.   Как изменится температура воздуха вблизи реки во время ледохода? (похолодает,понизится)
5.   Как изменится температура воздуха во время снегопада? (потеплеет, повысится)

КРОССВОРД (Слайд 21-22)

ТЕСТ

Подведение итогов урока: 

О чём мы сегодня говорили на уроке? Какие новые понятия изучены?

Достигли  ли мы цели урока?  

Домашнее задание: § 12 – 13,  упражнение  7 (1-3), стр 33. Подготовить сообщение на темы «Круговорот воды в природе», «Получение сплавов», «Что такое роса?» и т.п.