Плавление и отвердевание кристаллических тел.

Урок № Тема: Плавление и отвердевание кристаллических тел.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

Цель урока: дать понятие процесса плавления и отвердевания (кристаллизации), температуры плавления и отвердевания (кристаллизации), объяснить график плавления и отвердевания (кристаллизации).

Демонстрации:

1. Исследование зависимости температуры смеси «лед - вода» от вре­мени при плавлении.

2. Наблюдение за процессами плавления и кристаллизации твердых тел.

Ход урока

Повторение изученного материала

Повторение материала можно провести в виде опроса по карточкам:

Вариант I

1. Что происходит с внутренней энергией пара при конденсации?

2. Лед, который плавили в воде, имеет температуру 0°С. Будет ли таять лед?

3. Какой процесс перехода соответствует переходу вещества из газа в жидкость?

4. Как меняется энергия вещества в процессе плавления твердого тела?

5. Почему при одинаковой температуре самая высокая внутренняя энергия у пара?

6. Приведите примеры десублимации.

7. Какие агрегатные состояния вещества вы знаете?

Вариант II

1. Что такое конденсация?

2. Как изменяется внутренняя энергия вещества при испарении?

3. Что такое сублимация? Приведите примеры.

4. Примеры применения переходов из одного агрегатного состояния в другое в технике.

5. Может ли вещество одновременно находиться в трех агрегатных состояниях?

6. Как изменяется скорость молекул вещества при переходе из жид­кого состояния в твердое?

Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Демонстрация плавления льда.

2. Температура плавления; температура кристаллизации.

1. Демонстрация плавления льда

Рассмотрение нового материала очень удобно начать с демонстрации опыта по плавлению льда на спиртовке. Термометр, опущенный в сосуд со льдом, показывает текущую температуру, а секундомер фиксирует время процесса.

При этом легко обнаружить, что на начальном этапе нагревание льда происходит с ростом его температуры. Так он нагревается до 0°С. Затем мы наблюдаем процесс плавления, ко­торый идет при постоянной температуре 0°С. Через определенное время весь лед превращается в во­ду. Только после этого температура воды начинает подниматься.

На доске можно построить гра­фик зависимости температуры от времени нагрева (рис.).

Участок АВ - нагрев льда. Вся энергия идет на увеличение внутренней энергии вещества. Колебания молекул льда уве­личиваются.

Участок ВС - плавление льда. Этот процесс во времени более длительный, чем нагрев льда, и он идет при постоянной температуре. Все количество теплоты уходит на разрушение кристаллических решеток.

Участок СD - нагревание воды. и т.д.

Или

Вывод: основные три положения:

а) Существует температура, выше которой вещество в твердом со­стоянии не может находиться.

б) Температура во время плавления остается постоянной.

в) Процесс плавления требует притока энергии к плавящемуся веществу.

1. Температура плавления; температура кристаллизации

Опр. Та температура, при которой происходит переход твердого вещества

в жидкое, называется температурой плавления.

Температура плавления различных веществ - табличная величина.

Далее необходимо проанализировать таблицу 3 в учебнике (с. 32). Из таблицы видно, в каких пределах лежат температуры плавления различных веществ. Учитель может задать ряд вопросов по таблице:

• Какой из металлов, приведенных в таблице, самый легкоплавкий?

• Какой из металлов самый тугоплавкий?

Если сосуд с водой поместить в среду, где температура меньше 0°С, то будет наблюдать процесс охлаждения воды с последующим отвердеванием.

Процесс кристаллизации будет идти также при постоянной температуре. Она называется температурой кристаллизации. При этом: =

Таким образом, плавление и кристаллизация - два симметричных про­цесса. В первом случае вещество поглощает энергию извне, а во втором - отдает в окружающую среду.

Различные температуры плавления определяют области применения различных твердых тел в быту, технике. Из тугоплавких металлов изготав­ливают жаропрочные конструкции в самолетах и ракетах, атомных реакто­рах и электротехнике.

Закрепление изученного материала

1. Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить медь? Цинк? Ответ обоснуйте.

2. Какие металлы можно расплавить в медном сосуде?

3. Будет ли плавиться чугунная деталь, брошенная в расплавленную медь?

4. В каком состоянии (твердом или жидком) находится серебро и вольфрам при температуре 1000°С?

5. Может ли внутренняя энергия тела изменяться без изменения температуры? Приведите примеры, подтверждающие ваш ответ.

Домашнее задание:§13, 14 учебника; вопросы и задания к параграфу, № 1055- 1057.