План-конспект урока на тему: "Агрегатные состояния вещества"

ПЛАН ЗАНЯТИЯ 20

Тема: Агрегатные состояния вещества

Цели: а) образовательная: изучить физические особенности в строении и свойствах различных веществ, сформировать представление о свойствах твердых тел, жидкостей, газов.

б) воспитательная: воспитать логическое мышление, внимание, словесно-логическую память

в) развивающая: развитие умений учащихся наблюдать, сравнивать, применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, анализировать, делать выводы.

Тип урока: Урок усвоения нового материала

Оборудование урока: интерактивная доска, презентация, видеоролик, вода, лед, пар.

Этапы урока

I) Организационный момент: Приветствие группы, проверка дежурства, состояние кабинета, наличие студентов, готовность к занятиям.

II) Проверка домашнего задания: карточки и устный опрос. Актуализация и мотивация познавательной деятельности студентов

III) Сообщение темы урока. Изложение нового материала. Объяснение с элементами беседы, показ видеороликов.

IV) Закрепление изученного материала: фронтальный опрос, зарисовка с комментарием фазовых переходов на доске

V) Подведение итогов урока: Ответы на вопросы

VI) Задание для самостоятельной работы студентов во внеурочное время:

Дмитриева Е.А. Глава 13. Заполнение таблицы.

Ход урока

I. Организационный момент: Приветствие группы, проверка дежурства, состояние кабинета, наличие студентов, готовность к занятиям.

II. Проверка домашнего задания: карточки и устный опрос.

12 человек получают карточки, остальные отвечают на вопросы задаваемые преподавателем.

Карточка с заданием для студентов
Критерии оценивания

Задание 1 (3 балла). Сформулируйте определения к следующим понятиям:

1. Манометр

2. Идеальный газ

3. Температура

Задание 2 (4 балла). Напишите формулы:

1) Кинетическая энергия

2) Потенциальная энергия

3) Полная механическая энергия

4) Давление

Устный опрос:

1. Назовите основные положения МКТ

2. Что такое атом?

3. Что такое молекула?

4. Что называют абсолютным нулем?

5. Дайте определение диффузии, приведите примеры. При какой температуре диффузия происходит быстрее.

III) Сообщение темы урока. Изложение нового материала. Объяснение с элементами беседы, показ видеороликов

На столе находится лед, холодная вода и кипяток.

– Посмотрите на стол, какие вещества вы видите? (лед, вода, пар).

– Какие это состояния вещества? (Твердое, жидкое, газообразное).

– Кто может сказать тему нашего урока? (Твердое, жидкое, газообразное состояние вещества).

Данные состояния называются агрегатными состояниями вещества. Любое вещество может находиться в трех агрегатных состояниях. Но свойства веществ в разных состояниях различны. Сегодня мы должны выяснить, какими свойствами обладают тела. Тема нашего урока «Агрегатные состояния вещества».

Какова цель нашего урока? ( Изучить свойства агрегатных состояний и их строение).

– Где мы сможем использовать знания по этой теме? (Многие производства основаны на знаниях о поведении и свойствах веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях, для получения сплавов, работа паровых турбин, различные природные явления, круговорот воды, и т.д).

– Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел? Давайте зарисуем строение жидких, твердых и газообразных тел.

В газах расстояния между молекулами значительно большие, чем размеры молекул. Молекулы хаотически движутся, относительно  редко соприкасаются друг с другом. Они слабо взаимодействуют друг с другом. Когда мы сжимаем газ, молекулы не изменяются: уменьшаются только расстояния между ними.

Молекулы жидкости расположены достаточно плотно, между ними есть небольшие промежутки. Если представить, что молекулы – это шарики, то эти шарики касаются друг друга. Молекулы и здесь находятся в непрерывном движении, но характер движения уже другой: почти всё время молекулы колеблются (будто дрожат), и только иногда проскакивают между ближайшими соседками и немного меняют своё место. Определённого порядка в расположении молекул нет. Это очень напоминает расположение и движение людей в толпе во время каких-нибудь митингов, демонстраций.

Что касается твёрдого тела, то расположение молекул больше напоминает парадную военную шеренгу (такое расположение называют кристаллической решёткой). Движение молекул сводится к колебаниям вблизи «своего места в шеренге».

Существуют и такие тела, которые по большинству признаков мы относим к твёрдым, но по расположению молекул они больше напоминают жидкость (в этих телах отсутствует кристаллическая решётка). Такие тела называют аморфными.  Это стекло, смола, пластмасса и т.д. Если их нагревать, то нельзя определить температуру плавления: их превращение в обычную жидкость происходит постепенно, они как будто становятся мягче.

– Каждое агрегатное состояние вещества обладает своими свойствами. Рассмотрим же эти свойства.

Свойства газов:

1. Объём и форму не сохраняют.

2. Расстояние между молекулами большое, во много раз больше самих молекул.

3. Легко сжимаемы.

4. Молекулы газов совершают беспорядочное движение, поэтому заполняют собой весь предоставленный им объём.

5. При повышении температуры расширяются. Если сосуд отсутствует, то расширяются неограниченно.

Свойства твердых тел:

1. Объём и форму сохраняют

2. Молекулы соединены кристаллической решеткой

3. Сильное взаимодействие между молекулами

4. Сжатие почти невозможно

Аморфные тела:

1. Не имеют кристаллическую решетку

2. Не имеют температуры плавления

3. Обладают текучестью

4. Изотропны

Свойства жидких тел:

1. Объем сохраняют

2. Форму не сохраняют

3. Сжатие почти не возможно

4. Значительные взаимодействия между молекулами

5. Не могут далеко удаляться друг от друга.

– Что такое испарение?

Испарение – процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное, происходящий на поверхности вещества. Важным фактором испарения является площадь поверхности жидкости, с которой происходит испарение: из узкого стакана оно будет происходить медленнее, чем из широкой тарелки.

– Какое явление называют сублимацией? Испарение твердого тела называется сублимацией (возгонкой). Вывешенное на мороз влажное белье через несколько минут замерзает и становится жестким как лист картона или фанеры. Однако через двое-трое суток оно уже совершенно свободно от льда – мягкое, эластичное и практически сухое. Лед перешел из твердой кристаллической фазы непосредственно в пар, минуя плавление. Такое «сухое» испарение называется сублимацией, или возгонкой. Сублимация льда возможна практически при любой отрицательной температуре, но при одном условии: влажность воздуха должна быть достаточно низкой. Сублимация происходит с поглощением теплоты, причем для некоторых веществ теплота сублимации весьма велика.

Сублимация в кометах. При приближении кометы Галлея к Солнцу с поверхности её ядра начинают сублимироваться летучие вещества с малой температурой кипения, такие как вода, моноксид, оксид углерода, метан, азот и, возможно, другие замёрзшие газы. Этот процесс приводит к образованию хвоста кометы, которая может в поперечнике достигать 100 000 км. Испарение этого грязного льда высвобождает пылевые частицы, которые относятся газом от ядра. Молекулы газов в коме поглощают солнечный свет и переизлучают его затем на разных длинах волн (это явление называется флуоресценцией), а пылевые частицы рассеивают солнечный свет в различных направлениях без изменения длины волны. Оба эти процесса приводят к тому, что кома становится видимой для стороннего наблюдателя.

– Какое явление называют конденсацией? Конденсация паров – переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным паром. Жидкость в закрытом сосуде вначале будет испаряться и плотность пара над ней будет увеличиваться. Однако чем больше молекул покидает жидкость, тем больше возвращаются. Чем больше плотность пара, тем больше молекул возвращаются в жидкость. При постоянной температуре в закрытом сосуде в результате установится динамическое равновесие т.е в среднем, количество молекул, покинувших жидкость, равно количеству молекул, вернувшихся в жидкость.

Если изменить объём насыщенного пара, то равновесие нарушится, но со временем плотность пара, а следовательно и концентрация молекул, вернутся в прежнее значение – это значит, что плотность пара и концентрация молекул в насыщенном паре не зависят от его объёма.

– Какое явление называют кипением? Кипение — процесс интенсивного парообразования, который происходит как со свободной поверхности жидкости, так и внутри неё. При этом в объёме жидкости возникают границы разделения фаз, то есть на стенках сосуда образуются пузырьки, которые содержат воздух и насыщенный пар. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования. В отличии от испарения, кипение может происходить лишь при определённой температуре и давлении. Температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением, называется температурой кипения.

Температура кипения жидкостей зависит от внешнего давления , чем оно больше, тем больше температура кипения.

Критическая температура – это температура, при которой исчезают различия в физических свойствах между жидкостью и её насыщенным паром.

Пар имеющий температуру ниже критической – ненасыщенный пар.

Плавление вещества − переход вещества из твердого состояния в жидкое. Этот фазовый переход всегда сопровождается поглощением энергии, т. е. к веществу необходимо подводить теплоту.  Плавление происходит только при определенной температуре, называемой температурой плавления. Каждое вещество имеет свою температуру плавления. Пока происходит плавление, температура вещества не изменяется.

Кристаллизация (затвердевание) вещества − переход вещества из жидкого состояния в твердое. Это процесс, обратный плавлению. Кристаллизация всегда сопровождается выделением энергии, т. е. от вещества необходимо отводить теплоту. Она происходит только при определенной температуре, совпадающей с температурой плавления. Пока происходит кристаллизация, температура вещества не изменяется.

Интересный парадокс! Что быстрее замерзнет кипяток или вода при комнатной температуре?

IV) Закрепление изученного материала: фронтальный опрос, зарисовка с комментарием фазовых переходов на доске

На доске рисуем схему – фазовые переходы вещества.

V) Подведение итогов урока:

Какую тему изучили сегодня на уроке?

– Чем запомнился урок?

– Что нового узнали на уроке?

– Какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое?

VI) Задание для самостоятельной работы студентов во внеурочное время:

Дмитриева Е.А. Глава 13. Заполнение таблицы: