Плавление и кристаллизация

Урок по теме "Плавление и кристаллизация тел".

Цели: формирование понятия о плавлении и кристаллизации тел, температуре плавления и кристаллизации; развитие умений применять полученные знания к решению простейших задач, развитие кругозора учащихся, воспитание интереса к предмету, воспитание всесторонне развитой личности.  

Задачи:

Образовательная - раскрыть понятия плавления и отвердевания; экспериментально подтвердить полученные теоретические знания.

Развивающая –  создать условия для развития исследовательских и творческих навыков; навыков общения и совместной деятельности.

Воспитательная – способствовать привитию культуры поведения, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Необходимое оборудование:  интерактивная доска, проектор, монитор.

Пояснения: ответы учащихся в тексте выделены курсивом.

План урока:

1. Организационный момент – 2мин

2. Актуализация знаний и изучение нового материала - 18мин

3. Закрепление – 10мин

4. Домашнее задание – 3мин

5. Итоги урока и выставление оценок – 10мин

6. Рефлексия – 2 мин

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

– Сегодня на уроке мы поговорим о различных состояниях вещества, узнаем, при каких условиях вещество может находиться в том или ином состоянии  и что необходимо сделать для превращения вещества из одного состояния в другое. И так, тема сегодняшнего урока «Плавление и кристаллизация тел». Как вы думаете, что будет целью нашего занятия? Н уроке мы узнаем: Объяснение процессов плавления и отвердевания кристаллических тел;

Что такое температура плавления и кристаллизации; Как выглядит график плавления и отвердевания кристаллических тел.

2. Актуализация знаний и изучение нового материала

Учитель: Давайте рассмотрим рисунки (слайд 4). Как вы думаете, что их объединяет?

Ученики:  На рисунках показана вода в трех различных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Учитель: Верно. Не только у воды, но и у любого другого вещества есть три состояния. Как называют эти состояния?

Ученики: Их называют агрегатными состояниями.

Происходить игра с картинками, на которых изображены физические величины.

Во время показа картинки с изображением λ(удельной теплоты плавления):

Учитель: а что изображено на этой картинке?

Ученики: мы не знаем.

Учитель: сегодня мы познакомимся с новой для нас физической величиной которая называется удельная теплота плавления. Но для начала давайте подумаем и скажем, а что такое плавление?

Ученики: процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое.

Учитель: верно! Процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением. 

Учитель: У вас на столах стоят 2 стакана. Что в них посмотрите и скажите?

Ученики: лед и металлические шарики.

Учитель: как вы думаете что произойдет с этими веществами к концу урока?

Ученики: лед расплавится.

Учитель: молодцы. Рассмотрим процесс плавления с помощью фрагмента. Ваша задача – обратить внимание, меняется ли температура в течение этого процесса.

Ученики: Температура в процессе плавления не меняется.(слайд 5)

Учитель: А что же такое температура плавления давайте найдем в учебниках на стр.146?

Ученики: Температура, при которой вещество плавится называется температура плавления.

Учитель: Верно. А как вы думаете, возможен ли обратный переход вещества из жидкого состояния в твердое?

Ученики: да.

Учитель: Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием, или кристаллизацией (слайд 6)

Учитель: Рассмотрим  и этот процесс  с помощью видео. Менялась ли температура в течение всего процесса отвердевания?

Ученики: Температура в процессе отвердевания не менялась.

Учитель: Запомним, что в процессе плавления и отвердевания температура вещества не меняется. Значит, температура плавления – это температура, выше которой вещество в твердом состоянии находиться не может. Посмотрите в таблице температур, которая у вас на столах и ответьте мне на вопросы:

1)Какое из веществ, указанных в таблице, имеет наиболее высокую температуру плавления? (Вольфрам)

2)Какая температура плавления алюминия? (660)

3)Какая температура плавления меди? (1083)

4)Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить медь? (нет)

5) Какие металлы можно расплавить в медном сосуде? (железо, платина, чугун)

6)В каком состоянии( твердом или жидком) находится серебро и вольфрам при температуре 1000°С?( серебро – жидкое, вольфрам – твердое).

Учитель: С помощью графика (слайд 7) рассмотрим процесс перехода льда из твердого состояния в жидкое.
Наблюдение за процессом началось с того момента, когда температура льда была –20^оС. При дальнейшем нагревании температура льда росла до тех пор, пока не достигла 0^оС. В этот момент лед начал плавиться, а его температура перестала расти. В течение всего времени плавления температура льда не менялась, хотя ему продолжали сообщать энергию. 
При достижении 20^оС веществу перестали сообщать энергию: вода стала охлаждаться, и при 0^оС начался процесс кристаллизации воды. В течение всего времени отвердевания температура вещества снова не менялась. Также из графика видно, что температура плавления равна температуре кристаллизации.

Ребята, существует такая легенда:

Молодой бизнесмен купил по низкой цене в Африке контейнер ртутных термометров и решил получить большие деньги, продав эти термометры в Норильске, где, как он слышал, очень нуждаются зимой в термометрах для каждодневного определения температуры наружного воздуха. Приехав в Норильск, он получил контейнер и решил в течение недели распродать все ртутные термометры по организациям.

Как вы думаете, получил он деньги?

Ученики: говорят свои варианты.

Учитель: когда он распечатал содержимое контейнера, он обнаружил, что практически разорен. Температура в Норильске была в этот зимний день минус 45 градусов.

Он обнаружил, что ртутные термометры всего контейнера лопнули.

Как вы думаете почему?

Ученики: (если ученикам тяжело дать ответ на вопрос учитель дает подсказку используя таблицу) Ртуть при минус 39 градусах замерзла и стеклянные трубочки с замерзшей ртутью лопнули.

Учитель: Изучая плавление различных веществ одной и той же массы, можно заметить, что для превращения их в жидкость требуется разное количество теплоты. Например, для того чтобы расплавить 1 кг льда, взятого при температуре 0 градусов, нужно затратить 333 кДж энергии. А для того чтобы расплавить брусок из свинца массой 1 кг сколько нужно затратить энергии? Давайте посмотрим в таблицу.

Ученики: 25 кДж.

Учитель: (Слайд 9)Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называется удельной теплотой плавления.

Удельную теплоту плавления измеряют в  и обозначают греческой буквой λ (ламбда).

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела произвольной массы, надо удельную теплоту плавления этого тела умножить на его массу:

Q = λ · m.

Количество теплоты, выделяемое телом, считается отрицательным. Поэтому при расчете количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества массой m, следует пользоваться той же формулой, но со знаком «минус»: Q = –λ · m.

3. Закрепление

1. Учитель: Давайте посмотрим на листики которые у вас на столах.

На рисунке изображен график изменения температуры нафталина.

а) Какому состоянию нафталина соответствует отрезок графика ВС?(нагревания)

б) Сколько продолжалось нагревания жидкого нафталина? (4минуты)

в) До какой температуры нагрели нафталин?(110градусов)

 2. Посмотрим на второй рисунок. На нем изображен график изменения температуры олова.

а) Как изменяется температура олова на участках АВ, ВС и СD?( повышалась, не менялась, повышалась)

б) Какому состоянию олова соответствует отрезок графика ВС?(плавление олова)

3. У вас на листах написано условие задачи, девайте ее решим.

Какое количество теплоты необходимо для плавления 0,8кг алюминия, взятого при температуре плавления?

4. Разделимся на две команды и какая команда быстрее решит задачу та и победила. Условия задач на листике.

4. Домашнее задание

 §33 прочитать, ответить на вопросы на стр.147

Задача: Какое количество теплоты необходимо для плавления 7 кг меди, взятой при температуре плавления? Начертите график зависимости температуры меди от времени.

*Дополнительное задание: Используя полученные знания на уроке создайте кроссворд.

5. Итоги урока

– Что вы сегодня изучали на уроке?

- Какую новую физическую величину изучили?

- Какие единицы измерения удельной теплоты плавления вещества?

- Какую новую формулу сегодня изучили?

Давайте посмотрим в наши стаканчики. Что там изменилось с начала урока?

- Что же называется плавлением?

-Какая температура плавления льда?

- Какая температура плавления парафина? (демонстрация парафина)

– Выставление оценок за работу на уроке.

– Молодцы! Урок окончен!(слайд 11)

6. Рефлексия(слайд 10):

"Улыбочка"

  Учащимся предлагаются картинки с изображением: проникнута грустным, печальным настроением; другая - радостным, веселым. Ученики выбирают ту картину, которая соответствует их настроению.

- Все ли понятно с урока или остались вопросы?

Список используемых ресурсов:

1. Перышкин А.В.  Физика. 8 кл. :учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2008.

2. Кирик Л.А. Физика – 8. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. – М.: «Илекса», 2010.