Головна ⇒ 📌Плани-конспекти уроків по фізиці ⇒ Плавлення і кристалізація. Температура плавлення

Плавлення і кристалізація. Температура плавлення

РОЗДІЛ IV

ТЕПЛОВІ ЯВИЩА

УРОК № 13/58

Тема уроку. Плавлення і кристалізація. Температура плавлення

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: сформувати уявлення про перехід речовини з одного агрегатного стану в інший; показати практичне застосування знань про процеси плавлення і кристалізації; формувати вміння аналізувати факти при спостереженні явищ.

Обладнання: склянка з водою, склянка меншого об’єму з гіпосульфітом, термометр, сухе пальне.

План уроку

Етапи	Час	Прийоми і методи
I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань	5-10 хв.	Усне опитування; записи на дошці
II. Вивчення нового матеріалу	25-30 Хв.	Бесіда; демонстрація; відповіді біля дошки; розв’язування задач; записи у зошиті й на дошці
III. Підведення підсумків уроку	5 хв.	Бесіда
IV. Домашнє завдання	5 хв.	Коментар учителя; записи на дошці й у щоденниках

Хід уроку

I. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

Учні

відповідають на питання після параграфа підручника. Розв’язання домашніх задач розбираються біля дошки.

Питання класу

– Пригадайте, у яких агрегатних станах може перебувати речовина?

– Чи може кисень бути рідким, а залізо – газоподібним?

– Чи може вуглекислий газ бути твердим? (Це і є “сухий лід”.)

– Опишіть будову тіла в кожному агрегатному стані.

– Чи відрізняються молекули льоду від молекул води? від молекул водяної пари?

II. Вивчення нового матеріалу

Бесіда

Питання класу: Як можна перевести речовину із твердого агрегатного стану в рідкий? (У процесі плавлення.)

Запис у зошитах: Плавлення – процес переходу речовини із твердого агрегатного стану в рідкий.

Питання класу

– Де у природі можна спостерігати цей процес?

– Яке значення він має в техніці, виробництві?

– Як називають процес, обернений процесу плавлення? (Кристалізація.)

– Наведіть приклади кристалізації у природі, техніці.

Запис у зошитах: Кристалізація – процес переходу речовини з рідкого стану у твердий.

Сьогодні на уроці ми детальніше вивчимо ці два процеси.

Демонстрація 1. У склянку з водою поміщають склянку меншого діаметра, наповнену гіпосульфітом. Температуру гіпосульфіта постійно вимірюють термометром. Починають нагрівати склянку з водою. Температура підвищується. Нарешті гіпосульфіт починає плавитися. Записують цю температуру, при якій це відбувається, на дошці: t-48°С.

Висновок. Температура, при якій відбувається процес плавлення, називається температурою плавлення. (Для гіпосульфіта вона дорівнює 48 °С.)

Спостерігаємо, що, незважаючи на те що нагрівник продовжує працювати, температура в склянці з гіпосульфітом не змінюється.

Висновок. Під час плавлення температура речовини не змінюється.

Питання класу: Куди ж витрачається енергія, яка виділяється нагрівником, адже гіпосульфіт продовжує поглинати її? (Енергія йде на руйнування кристалічної гратки речовини.)

Демонстрація 2. Після того як весь гіпосульфіт розплавиться, помічають, що температура стала зростати. Пальник вимикають. Гіпосульфіт починає охолоджуватись (для прискорення цього процесу склянку виймають із гарячої води). Коли починається кристалізація гіпосульфіта, вимірюють температуру. Вона знову дорівнює 48 °С і не змінюється в ході всього процесу кристалізації.

Висновок. Кристалізація речовини відбувається при такій же температурі, що і процес плавлення. Під час кристалізації температура тіла залишається постійною. Енергія в процесі кристалізації виділяється, тобто передається навколишнім тілам.

Питання класу

– Що необхідно робити, щоб розплавити тіло? (Нагріти його до температури плавлення.)

– Чи всі речовини плавитимуться при температурі 48 °С, як у нашому досліді? (Ні. У кожної речовини ця температура своя.)

Учнів знайомлять із таблицею, де зазначені температури плавлення різних речовин. При вивченні таблиці корисно поставити наступні питання.

Питання класу

– Олово кинули у розплавлений свинець. Що буде при цьому відбуватися?

– Чи можна розплавити янтар в олов’яній ложці? в алюмінієвій?

– У чому можна розплавити вольфрам? (Вольфрам плавлять у графітовому тиглі.)

– Чи достатньо у процесі плавлення тільки нагріти тіло до температури плавлення? (Ні. Для руйнування кристалічної гратки тіла потрібна додаткова енергія.)

Зобразимо процес плавлення графічно. Покажемо, як змінювалася температура гіпосульфіта під час досліду. Учень виконує на дошці схематичний рисунок (рис. 1), коментуючи його:

I етап – нагрівання речовини до температури плавлення;

II етап – плавлення;

III етап – нагрівання речовини в рідкому стані.

Питання класу

– У якому агрегатному стані перебувала речовина на I етапі? (У твердому.)

– На II етапі? (Частина речовини перебувала в рідкому стані, частина – у твердому.)

– На III етапі? (У рідкому.)

Покажемо на графіку (рис. 2), як змінювалася температура гіпосульфіта після того, як відключили нагрівник. Характеризується кожен з етапів, зазначаються агрегатні стани речовини в кожному випадку.

Учням пропонується самостійно побудувати графіки плавлення свинцю, взятого при температурі 27 °С, і кристалізації срібла, узятого при температурі 1000 °С. Правильність виконання завдання перевіряється біля дошки.

III. Підведення підсумків уроку

Підбиваючи підсумок, я хочу запропонувати вам помітити фізичну помилку в такому віршованому уривку.

Она жила и по стеклу текла,

Но вдруг ее морозом оковало,

И неподвижной льдинкой капля стала,

И в мире поубавилось тепла.

(У процесі кристалізації енергія виділяється, а не поглинається речовиною.)

Учням повідомляється також, що існують аморфні речовини (скло, віск), які не мають певної температури плавлення.

IV. Домашнє завдання

[1]: § 44; впр. № 44.

[2]: § 26.

[3]: СР – задачі 32.1-32.5; 32.26;

ДР – задачі 32.15-32.17; 32.28;

ВР – задачі 32.30; 32.31-32.36.

Творче завдання. Вважається, що гаряча вода, виставлена на мороз, замерзне швидше, аніж холодна. Перевірте, чи це так? Поясніть результат досліду. (Відповідь. Більш сильне випаровування гарячої води приведе до зменшення її маси, отже, вона дійсно охолоне швидше.)

Скарбничка цікавих фактів

O Чи можна метал розплавити на руці?

Можна! Якщо йдеться про такі метали, як цезій, з температурою плавлення 28,5 °С (щоправда, на повітрі він миттєво спалахує), або галій, який плавиться при температурі 29,75 °С.

До речі, галій відлякує птахів. З цією метою в Японії створили спеціальні аерозолі на основі цього металу, якими покривають міські пам’ятники для захисту від пернатих.

O Чи може бути у води температура замерзання t < 0 °С?

Може! Якщо в неї додати сіль. Температура кристалізації знизиться до -8 °С.

O Чи можна одержати лід при t > 0 °С?

Можна! При дуже високому тиску. Приміром, при тиску 20 600 атмосфер був отриманий лід (так званий лід № 5), що залишається твердим при температурі 76 °С.

O А як поводяться сплави?

Температура плавлення олова 232 °С, а свинцю – 327 °С. При якій температурі плавитиметься їхній сплав? Цей сплав (він називається третник) плавиться при температурі…170 °С!