Отвердевание тел. Какое время застывания у бетона и от чего оно зависит? Отвердевание кристаллических и аморфных тел

Много внимания было уделено взаимным превращениям жидкостей и газов. Теперь рассмотрим превращение твердых тел в жидкости и жидкостей в твердые тела.

Плавление кристаллических тел

Плавлением называется превращение вещества из твердого состояния в жидкое.

Между плавлением кристаллических и аморфных тел есть существенное различие. Чтобы кристаллическое тело начало плавиться, его необходимо нагреть до вполне определенной для каждого вещества температуры, называемой температурой плавления.

Например, при нормальном атмосферном давлении температура плавления льда равна О °С, нафталина - 80 °С, меди - 1083 °С, вольфрама - 3380 °С.

Чтобы тело расплавилось, недостаточно его нагреть до температуры плавления; необходимо продолжать подводить к нему теплоту, т. е. увеличивать его внутреннюю энергию. Во время плавления температура кристаллического тела не меняется.

Если тело продолжать нагревать и после того, как оно расплавилось, температура его расплава будет расти. Сказанное можно проиллюстрировать графиком зависимости температуры тела от времени его нагревания (рис. 8.27). Участок АВ соответствует нагреванию твердого тела, горизонтальный участок ВС - процессу плавления и участок CD - нагреванию расплава. Кривизна и наклон участков графика АВ и CD зависят от условий процесса (массы нагреваемого тела, мощности нагревателя и т. п.).

Переход кристаллического тела из твердого состояния в жидкое происходит резко, скачком - либо жидкость, либо твердое тело.

Плавление аморфных тел

Совсем не так ведут себя аморфные тела. При нагревании они постепенно, по мере повышения температуры, размягчаются и в конце концов становятся жидкими, оставаясь в течение всего времени нагревания однородными. Никакой определенной температуры перехода из твердого состояния в жидкое нет. На рисунке 8.28 изображен график зависимости температуры от времени при переходе аморфного тела из твердого состояния в жидкое.

Отвердевание кристаллических и аморфных тел

Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием или кристаллизацией (для кристаллических тел).

Между отвердеванием кристаллических и аморфных тел тоже имеется существенное различие. При охлаждении расплавленного кристаллического тела (расплава) оно продолжает оставаться в жидком состоянии, пока температура его не снизится до определенного значения. При этой температуре, называемой температурой кристаллизации, тело начинает кристаллизоваться. Температура кристаллического тела во время отвердевания не изменяется. Многочисленные наблюдения показали, что кристаллические тела плавятся и отвердевают при одной и топ же определенной для каждого вещества температуре. При дальнейшем охлаждении тела, когда весь расплав отвердеет, температура тела снова будет уменьшаться. Сказанное иллюстрируется графиком зависимости температуры тела от времени его охлаждения (рис. 8.29). Участок А 1 В 1 соответствует охлаждению жидкости, горизонтальный участок В 1 С 1 - процессу кристаллизации и участок C 1 D 1 - охлаждению твердого тела, получившегося в результате кристаллизации.

Вещества из жидкого состояния в твердое при кристаллизации переходят тоже резко без промежуточных состояний.

Затвердевание аморфного тела, например смолы, происходит постепенно и одинаково во всех своих частях; смола при этом остается однородной, т. е. затвердевание аморфных тел - это только постепенное загустевание их. Определенной температуры отвердевания нет. На рисунке 8.30 изображен график зависимости температуры застывающей смолы от времени.

Таким образом, аморфные вещества не имеют определенной температуры, плавления и отвердевания.
















Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: традиционный.

Цели урока: выяснить, что происходит с веществом при плавлении и отвердевании.

Задачи:

  • Образовательные :
    • закрепить уже имеющиеся знания по теме «Строение вещества».
    • познакомиться с понятиями плавление, отвердевание.
    • продолжить формирование умения объяснять процессы с точки зрения строения вещества.
    • объяснить понятия плавления и отвердевания с точки зрения изменения внутренней энергии
  • Воспитательные :
    • формирование коммуникативных качеств, культуры общения
    • формирование интереса к изучаемому предмету
    • стимулирование любознательности, активности на уроке
    • развитие работоспособности
  • Развивающие :
    • развитие познавательного интереса
    • развитие интеллектуальных способностей
    • развитие умений выделять главное в изучаемом материале
    • развитие умений обобщать изучаемые факты и понятия

Формы работы: фронтальная, работа в малых группах, индивидуальная.

Средства обучения:

  1. Учебник «Физика 8» А.В. Перышкин § 12, 13, 14.
  2. Сборник задач по физике для 7-9 классов, А.В. Перышкин, 610 - 618.
  3. Раздаточный материал (таблицы, карточки).
  4. Презентация.
  5. Компьютер.
  6. Иллюстрации по теме.

План урока:

  1. Организационный момент.
  2. Повторение изученного материала. Заполнение таблицы: твердое, жидкое, газообразное.
  3. Определение темы урока.
    1. Переход из твердого в жидкое агрегатное состояние и наоборот.
    2. Запись темы урока в тетрадь.
  4. Изучение новой темы:
    1. Определение температуры плавления вещества.
    2. Работа с таблицей учебника «Температура плавления».
    3. Решение задачи.
    4. Просмотр анимации «плавление и отвердевание».
    5. Работа с графиком «Плавление и отвердевание».
    6. Заполнение таблицы: плавление, отвердевание.
  5. Закрепление изученного материала.
  6. Подведение итогов.
  7. Домашнее задание.
№ этапа Работа учителя. Работа учащихся. Записи в тетради. Что используется. Время

Организационный момент. Приветствие.

В 7 классе мы познакомились с различными агрегатными состояниями вещества. Какие агрегатные состояния вещества вы знаете? Примеры?

Твердое, жидкое, газообразное состояния вещества. Например, вода, лед, водяной пар.

Давайте вспомним, какими свойствами и почему обладают вещества в том или ином агрегатном состоянии. Вспоминать будем, заполняя таблицу. (Приложение 1 ).

Учитель фиксирует, в каком порядке группы поднимают руки, останавливает работу по истечении 2 минут.

Класс делится на группы по 3-4 человека. Каждая группа получает лист с незаполненной таблицей и карточки с ответами. За 2 минуты они должны поместить карточки в соответствующие клетки таблицы. По готовности члены группы поднимают руки. Через 2 минуты группы отчитываются в своей работе. Одна группа поясняет, какую карточку, в какую клетку они поместили, почему, а члены остальных групп либо соглашаются, либо исправляют ответ. В результате у каждой группы таблица заполнена правильно. Группа, первой правильно выполнившая задания получает один балл.

Слайд 2 раздаточный материал

Итак, что общего и что различного в свойствах твердых тел и жидкостей?

И твердые тела и жидкости сохраняют объем, но форму сохраняют только твердые тела.

Сегодня на уроке мы поговорим о том, каким образом твердое вещество может переходить в жидкое состояние и наоборот. Выясним, какие условия необходимы для этих переходов.

Вспомните, как называется переход вещества из твердого в жидкое агрегатное состояние?

Как правило, ученики вспоминают название процесса – плавление.

Как называется обратный процесс: переход вещества из жидкого в твердое агрегатное состояние? Как называется внутренняя структура твердых тел?

Если ученики сразу не ответят на вопрос, им можно немного помочь, но обычно, ответ дают сами ученики. Процесс перехода вещества из жидкого в твердое состояние называется отвердеванием. Молекулы твердых тел образуют кристаллическую решетку, поэтому процесс можно назвать кристаллизацией.

Итак, тема сегодняшнего урока: «Плавление и отвердевание кристаллических тел».

Записывают тему урока в тетрадь.

Плавление и отвердевание кристаллических тел

Еще раз вспомним, что мы уже знаем о агрегатных состояниях вещества и о переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Ученики отвечают на вопросы. За каждый правильный ответ (в этом случае и в дальнейшем) учащийся получает 1 балл.

Почему только в твердом агрегатном состоянии тела сохраняют свою форму? Чем отличается внутреннее строение твердых тел от внутреннего строения жидкостей и газов?

В твердых телах частицы расположены в определенном порядке (образуют кристаллическую решетку) и не могут далеко удаляться друг от друга.

Что изменяется при этом во внутреннем строении вещества.

При плавлении нарушается порядок расположения молекул, т.е. разрушается кристаллическая решетка.

Что необходимо сделать, чтобы расплавить тело? Разрушить кристаллическую решетку?

Тело необходимо нагреть, то есть сообщить ему некоторое количество теплоты, передать энергию.

До какой температуры нужно нагреть тело? Примеры?

Для того, чтобы расплавился лед нужно нагреть его до 0 0С. Для того, чтобы расплавилось железо, нужно нагреть его до более высокой температуры.

Итак, для плавления твердого вещества необходимо нагреть его до определенной температуры. Эта температура называется температурой плавления.

Записывают в тетрадь определение температуры плавления.

Температура плавления – это температура, при которой плавится твердое вещество.

У каждого вещества своя температура плавления. При температурах выше температуры плавления вещество находится в жидком состоянии, ниже – в твердом. Рассмотрим таблицу учебника на странице 32.

Открывают учебники на указанной странице.

Слайд 5 таблица 3 учебника
  • Какой из металлов можно расплавить, подержав в руке?
  • Какой из металлов можно расплавить в кипящей воде?
  • Можно ли расплавить алюминий в свинцовом сосуде?
  • Почему для измерения температуры на улице не используют ртутные термометры?
  • Цезий.
  • Калий, натрий.
  • Нельзя, свинец расплавиться раньше.
  • Если температура на улице ниже -39 0С, ртуть отвердеет.

При какой температуре отвердевает вода? Железо? Кислород?

При 0°С, 1539°С, -219°С.

Вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся.

Температура кристаллизации вещества равна температуре его плавления.

Вернемся к вопросу: Что происходит с внутренним строением вещества при его плавлении? Кристаллизации?

При плавлении разрушается кристаллическая решетка, а при кристаллизации она восстанавливается.

Возьмем кусок льда при температуре -10 °С и будем сообщать ему энергию. Что произойдет с куском льда?

Задача: Какое количество теплоты необходимо сообщить 2 кг льда для того, чтобы нагреть его на 10 °С?

Используя таблицу на странице 21, решают задачу. (устно).

Потребуется 2100·2·10=42000 Дж=42 кДж

На что расходуется в данном случае теплота?

На повышение кинетической энергии молекул. Повышается температура льда.

Рассмотрим, как меняется температура льда при равномерном сообщении ему некоторого количества теплоты, что происходит с внутренним строением льда (воды) в приведенных процессах.

Смотрят предлагаемую презентацию, отмечают, что происходит с веществом при его нагревании, плавлении, охлаждении, отвердевании.

Слайды 7 - 10

График. Какому процессу соответствует участок АВ, ВС? Будет ли повышаться температура льда при начале его плавления. График ВС.

Участок АВ соответствует процессу нагревания льда. ВС – плавление льда.

При начале плавления температура льда перестает повышаться.

Продолжает ли лед получать энергию? На что она расходуется?

Лед продолжает получать энергию. Она расходуется на разрушение кристаллической решетки.

Во время процесса плавления температура вещества не изменяется, энергия расходуется на разрушение кристаллической решетки.

В каком агрегатном состоянии находится вещество в точке В? в точке С? При какой температуре?

В – лед при 0 °С.

С – вода при 0 °С.

Что обладает большей внутренней энергией: лед при 0 °С или вода при 0 °С?

Вода обладает большей внутренней энергией, так как в процессе плавления вещество получало энергию.

Почему температура начинает расти на участке СD?

В точке С заканчивается разрушение решетки и в дальнейшем энергия расходуется на повышение кинетической энергии молекул воды.

Заполните таблицу (Приложение 2 ) используя график и предложенную анимацию. Регламент 2 минуты. Учитель следит за процессом заполнения таблицы, фиксирует, кто закончил выполнять задание, останавливает работу по прошествии 2 минут.

Заполняют таблицу. По окончании заполнения таблицы ученики поднимают руку. По прошествии 2 минут ученики читают свои записи и поясняют их: 1 ученик – 1 строчка, 2 ученик – 2 строчка и т.д. Если отвечающим допущена ошибка, ее исправляют другие ученики. Ученики правильно и полностью справившиеся с заданием за 2 минуты получают 1 балл.

Раздаточный материал

Итак, энергия потребляется веществом при плавлении и нагревании, а выделяется при кристаллизации и охлаждении, причем при плавлении и кристаллизации изменения температуры не происходит. Попробуйте применить эти знания при выполнении следующих заданий.

Железо, взятое при температуре 20 °С, полностью расплавили. Какой график соответствует этому процессу?

Выбирают на слайде график, соответствующий указанному процессу, поднимают руки, числом пальцев указывая номер выбранного графика. Один из учащихся (по выбору учителя) объясняет свой выбор.

Воду, взятую при температуре 0 °С, превратили в лед при -10 °С. Какой график соответствует этому процессу?

Твердую ртуть, взятую при температуре -39 °С, нагрели до температуры 20 0С. Какой график соответствует этому процессу?

Будет ли плавиться лед, взятый при 0 °С, в помещении с температурой 0 °С?

Нет, для разрушения кристаллической решетки необходима энергия, а теплопередача возможна только от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой, следовательно в данном случае теплопередача осуществляться не будет.

Итоги урока. Учащиеся, набравшие за урок 5 и более баллов, получают положительные оценки.

Домашнее задание.

Используемая литература:

  1. Перышкин А.В. учебник «Физика 7»
  2. Перышкин А.В. «Сборник задач по физике 7 – 9 классы», Москва, «Экзамен», 2006 г.
  3. В.А. Орлов «Тематические тесты по физике 7 – 8 классы», Москва, «Вербум – М», 2001 г.
  4. Г.Н. Степанова, А.П. Степанов «Сборник вопросов и задач по физике 5 – 9 классы», Санкт-Петербург, «Валерии СПД», 2001 г.
  5. http://kak-i-pochemu.ru

Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. График плавления и отвердевания

Цель: агрегатные состояния вещества, расположение, характер движения и взаимодействия молекул в разных агрегатных состояниях, кристаллические тела, плавление и отвердевание кристаллических тел, температура плавления, график плавления и отвердевания кристаллических тел (на примере льда)

Демонстрации. 1.Модель кристаллической решетки.

2.Плавление и отвердевание кристаллических тел (на примере льда).

3.Образование кристаллов.

Этап

Время, мин

Приемы и методы

1.Постановка задач урока. Вводная беседа.

2. Изучение нового материала.

3.Закрепление

материала

4.Физкультминутка

4.Проверка усвоения темы

4.Подведение итогов

Сообщение учителя

Фронтальная беседа, демонстрационный эксперимент, групповая работа, индивидуальное задание

Групповое решение качественных и графических задач, фронтальный опрос.

Тестирование

Выставление оценок, записи на доске и в дневниках

1.Организация класса

2.Изучение темы

I . Контрольные вопросы:

    Что называют агрегатным состоянием вещества?

    Для чего надо изучать переход вещества из одного агрегатного состояния в другое?

    Что называется плавлением?

II . Объяснение нового материала:

Постигая законы природы и используя, их в своей практической деятельности человек становится все более могущественным. Канули в вечность времена мистического страха перед природой. Современный человек все в большей мере приобретает власть над силами природы, все шире использует эти силы, богатства природы для ускорения научно - технического прогресса.

Сегодня мы с вами будем постигать новые законы природы, новые понятия, которые позволят нам лучше узнать окружающий нас мир, а значит и правильно их использовать на благо человека.

I .Агрегатные состояния вещества

Фронтальная беседа по вопросам:

    Что называется веществом?

    Что вы знаете о веществе?

Демонстрация : модели кристаллических решеток

    Какие состояния вещества вам известны?

    Охарактеризуйте каждое состояние вещества.

    Объясните свойства вещества в твердом,жидком, газообразном состояниях.

Вывод: вещество может находиться в трех состояниях -жидком, твердом и газообразном, их называют агрегатными состояниями вещества.

II .Для чего нужно изучать агрегатные состояния вещества

Удивительное вещество вода

Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя как положено, то Земля стала бы просто неузнаваемой

Все тела при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме, воды. При температуре от 0 до + 4 0 С вода при охлаждении расширяется, при нагревании сжимается. При + 4 0 с вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг\м 3 .При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно только до тех пор, пока ее температура не снизится до + 4 0 С. Тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температуры. Чтобы нагреть 1 г воды на 1 0 с ей необходимо отдать в 5, 10, 30 раз большее количество теплоты, чем 1 г любого другого вещества.

Аномалия воды - отклонение от нормальных свойств тел – до конца не выяснены, но главная причина их известна: строение молекулы воды. Атомы водорода присоединяются к атому кислорода не симметрично с боков, а тяготеют к одной стороне. Ученые считают, что если бы не эта несимметричность, то свойства воды резко изменились бы. Например, вода отвердевала бы при -90 0 С и кипела бы при – 70 0 С.

III .Плавление и отвердевание

Под голубыми небесами

Великолепными коврами

Блестя на солнце снег лежит

Прозрачный лес один чернеет

И ель сквозь иней зеленеет

И речка подо льдом блестит

А.С.Пушкин

Неотвратимо снег идет

Как маятника мерный ход

Снег падает, кружится, вьется

Ложится мерно на дома

Украдкой проникает в закрома

Летит в машины в ямы и в колодцы

Э.Верхарга

А я все гладил снег рукой

А он все звездами отсвечивал

На свете нет тоски такой

Которой снег бы не излечивал

Он весь как музыка. Он весть

Его безудержность бескрайня

Ах, этот снег.… Не зря в нем есть

Всегда какая – нибудь тайна…

С.Г.Островой

    О каком веществе идет речь в этих четверостишиях?

    В каком состоянии находится вещество?

V .Самостоятельная работа учащихся в парах

2.Изучить таблицу «Температура плавления некоторых веществ»

3.Рассмотреть график на рис 16

4. Взаимоопрос в парах (каждой паре раздаются вопросы на карточках ):

    Что называется плавлением?

    Что называется температурой плавления?

    Что называется отвердеванием или кристаллизацией?

    Какое из веществ указанных в таблице имеет наиболее высокую температуру плавления? Какова температура его отвердевания?

    Какие из веществ, указанных в таблице отвердевают при температуре ниже 0 0 С?

    При какой температуре отвердевает спирт?

    Что происходит с водой в отрезке АВ, ВС, CD , DE , TF , FK .

    Как по графику можно судить об изменении температуры вещества при нагревании и охлаждении?

    Какие участки графика соответствуют плавлению и отвердеванию льда?

    Почему эти участки параллельны оси времени?

VII . Демонстрация: Плавление и отвердевание кристаллических тел (на примере льда).

Наблюдение явления

VIII .Фронтальная беседа по предлагаемым вопросам.

Выводы:

    Плавлением называется переход вещества из твердого состояния в жидкое;

    Отвердеванием или кристаллизацией называется переход вещества из жидкого в твердое.

    Температурой плавления называется температура при которой вещество плавится.

    Вещество отвердевает при той же температуре, что и плавится.

    Во время процессов плавления и отвердевания температура не меняется.

Физкультминутка

Упражнения для снятия утомления с плечевого пояса, рук и туловища.

VII .Закрепление.

1.Решение качественных задач

    Почему для измерения температуры наружного воздуха в холодных районах применяют термометры со спиртом, а не с ртутью?

    Какие металлы можно расплавить в медном котелке?

    Что произойдет с оловом, если его бросить в расплавленный свинец?

    Что произойдет с куском свинца, если его бросить в жидкое олово при температуре плавления?

    Что произойдет с ртутью, если ее вылить в жидкий азот?

2.Решение графических задач

    Опишите процессы, происходящие с веществом, по нижеприведенному графику. Какое это вещество?

40

    Опишите по нижеприведенному графику процессы, происходящие с алюминием. На каком участке происходит уменьшение внутренней энергии твердого тела?

800

600

400

200

200

400

    На рисунки изображены графики зависимости температуры от времени двух тел одинаковой массы. У какого из тел выше температура плавления? У какого тела больше удельная теплота плавления? Одинаковы ли удельные теплоемкости тел?

VIII .Сообщение учащегося «Горячий лед»

Стр.152 «Занимательная физика» Книга 2, Перельман

IX .Проверка усвоения темы- тест

1.Агрегатные состояния вещества отличаются

А. Молекулами, входящими в состав вещества

Б. Расположением молекул вещества

В.Расположением молекул, характером движения и взаимодействием молекул

2.Плавление вещества- это

А. Переход вещества из жидкого состояния в твердое

Б. Переход вещества из газообразного в жидкое

В.Переход вещества из твердого состояния в жидкое

3.Температурой плавления называется

А.Температура, при которой вещество плавится

Б. Температура вещества

В.Температура выше 100 0 С

4. Во время процесса плавления температура

А.Остается постоянной

Б. Увеличивается

В. Уменьшается

5.В алюминиевой ложке можно расплавить

А. Серебро

Б.Цинк

В.Медь

На дом. §12-14, упр.7(3-5), повторить план ответа о физическом явлении.

Тема урока: «Удельная теплота плавления. Графики плавления и

отвердевания кристаллических тел.»

Цели урока:

Формировать умение стоить график зависимости температуры кристаллического тела от времени нагревания;

Ввести понятие удельной теплоты плавления;

Ввести формулу для расчета количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела массой т, взятой при температуре плавления.

Формировать умение сравнивать, сопоставлять, обобщать материал.

Аккуратность в составлении графиков, трудолюбие, умение доводить начатое дело до конца.

Эпиграф к уроку:

«Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта»

Кант (Немецкий философ 1724 – 1804 г г.)

«Не стыдно не знать, стыдно не учиться»

(Русская народная пословица)

Ход урока:

І. Организационный момент. Постановка темы и целей урока.

ІІ. Основная часть урока.

1. Актуализация знаний:

У доски 2 человека:

Вставить пропущенные слова в определение.

«Молекулы в кристаллах расположены …, они движутся …., удерживаясь в определенных местах силами молекулярного притяжения. При нагревании тел средняя скорость движения молекул …, а колебания молекул …, силы, их удерживающие, …, вещество переходит из твердого состояния в жидкое, этот процесс называется… ».

«Молекулы в расплавленном веществе расположены …, они движутся … и … удерживаются в определенных местах силами молекулярного притяжения. При охлаждении тела средняя скорость движения молекул …, размах колебаний … , а силы, удерживающие их …, вещество переходит из жидкого состояния в твердое, этот процесс называется …».

Остальной класс работает по карточкам мини - тест ()

Используя табличные значения в сборнике задач Лукашика.

Вариант №1

1. Свинец плавится при температуре 327 0С. Что можно казать о температуре отвердевания свинца?

А) Она равна 327 0С.

В) Она выше температуры

плавления.

2. При какой температуре ртуть приобретает кристаллическое строение?

А) 4200С; Б) - 390С;

3. В земле на глубине 100 км температура около 10000С. Какой из металлов: Цинк, олово или железо – находится там в нерасплавленном состоянии.

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

4. Газ выходящий из сопла реактивного самолета, имеет температуру 500 – 7000С. Можно ли сопло изготовлять из ?

А) Можно. Б) Нельзя.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

Вариант №2

1. При плавлении кристаллического вещества его температура …

В) уменьшается.

2. При какой температуре цинк может быть в твердом и жидком состоянии?

А) 4200С; Б) - 390С;

В) 1300 - 15000С; Г) 00С; Д) 3270С.

3. Какой из металлов: цинк, олово или железо – расплавится при температуре плавления меди?

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

4. Температура наружной поверхности ракеты во время полета повышается до 1500 - 20000С. Какие металлы пригодны для изготовления наружной обшивки ракет?

А) Сталь. Б). Осмий. В) Вольфрам

Г) Серебро. Д) Медь.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

Вариант №3

1. Алюминий отвердевает при температуре 6600С. Что можно сказать о температуре плавления алюминия?

А) Она равна 660 0С.

Б) Она ниже температуры плавления.

В) Она выше температуры

плавления.

2. При какой температуре разрушается кристаллическое строение стали?

А) 4200С; Б) - 390С;

В) 1300 - 15000С; Г) 00С; Д) 3270С.

3. На пове6рхности Луны ночью температура опускается до -1700С. Можно ли измерять такую температуру ртутным и спиртовым термометрами?

А) Нельзя.

Б) Можно спиртовым термометром.

В) Можно ртутным термометром.

Г) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.

4. Какой металл, находясь в расплавленном состоянии может заморозить воду?

А) Сталь. Б) цинк. В) Вольфрам.

Г) Серебро. Д) Ртуть.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

Вариант №4

1. При кристаллизации (отвердевании) расплавленного вещества его температура …

А) не изменится. Б) увеличивается.

В) уменьшается.

2. Наиболее низкая температура воздуха -88,30С была зарегистрирована в 1960 г. В Антарктиде на научной станции «Восток». Каким термометром можно пользоваться в этом месте Земли?

А) Ртутным. Б) Спиртовым

В) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.

Г) Нельзя пользоваться ни ртутным, ни спиртовым термометрами.

3. Можно ли в алюминиевой кастрюле расплавлять медь?

А) Можно. Б) Нельзя.

4. У какого металла кристаллическая решетка разрушается при самой высокой температуре?

А) У стали. Б) У меди. В) У вольфрама.

Г) У платины Д) У осмия.

2. Проверка написанного у доски. Исправление ошибок.

3. Изучение нового материала.

а) Демонстрация фильма. «Плавление и кристаллизация твердого тела»

б)Построение графика изменения агрегатного состояния тела. (2 слайд)

в) подробный анализ графика с разбором каждого отрезка графика изучение всех физических процессов происходящих на том или ином промежутке графика. (3 слайд)

плавления?

А) 50 0С Б) 1000С В) 6000С Г) 12000С

0 3 6 9 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

Вариант №2 0С

отрезок АБ? 1000

Г) Отвердевание. Б В

отрезок БВ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 500

Г) Отвердевание Г

3. При какой температуре начался процесс

отвердевания?

А) 80 0С. Б) 350 0С В) 3200С

Г) 450 0С Д) 1000 0С

4. Какое время отвердевало тело? 0 5 10 мин.

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

Вариант №3 0С

1.Какой процесс на графике характеризует 600 Г

отрезок АБ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В

2. Какой процесс на графике характеризует

отрезок БВ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 300

Г) Отвердевание.

3. При какой температуре начался процесс

плавления?

А) 80 0С Б) 3500С В) 3200С Г) 4500С

4. Какое время тело плавилось? А

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин. 0 6 12 18 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время плавления?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

Вариант №4 0С

1. Какой процесс на графике характеризует А

отрезок АБ? 400

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В

2. . Какой процесс на графике характеризует

отрезок БВ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 200

Г) Отвердевание

3. При какой температуре начался процесс

отвердевания?

А) 80 0С. Б) 350 0С В) 3200С Г

Г) 450 0С Д) 1000 0С

4. Какое время отвердевало тело? 0 10 20 мин.

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время отвердевания?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

ІІІ. Итог урока.

ІV. Домашнее задание (Дифференцированно) 5 слайд

V. Выставление оценок за урок.

Любой элемент может пребывать в нескольких разных состояниях при соблюдении некоторых внешних условий . Плавление и отвердевание кристаллических тел – основные изменения в структуре материалов. Хорошим примером является вода, которая может пребывать в жидком, газообразном и твердом состояниях. Эти разные формы называют агрегатными (от греч. «связываю») состояниями. Агрегатное состояние – это формы одного элемента, отличающиеся по характеру расположения частиц (атомов), которые не меняют своего строения.

Вконтакте

Как происходят изменения

Существует несколько процессов, характеризующие изменение форм разных веществ:

  • отвердевание;
  • кипение;
  • (из твердой формы сразу в газообразную);
  • испарение;
  • плавка;
  • конденсация;
  • десублимация (обратный переход из сублимации).

Каждое превращение характеризуется определенными условиями, которые должны быть соблюдены для удачного перехода.

Формулы

Какой процесс называют тепловым? Любой, при котором происходит смена агрегатных состояний материалов, поскольку в них большую роль играет температура. Любое тепловое изменение имеет ей обратное: из жидкого в твердое и наоборот, из твердого в пар и наоборот.

Важно! Почти все тепловые процессы обратимы.

Существуют формулы, по которым можно определить, какова будет удельная теплота, то есть тепло, требующееся для изменения 1 кг твердого вещества.

Например, формула отвердевания и плавки: Q=λm, где λ — это удельная теплота.

А вот формула для отображения процесса охлаждения и нагревания — Q=cmt, где с – удельная теплоемкость — объем тепла для нагревания 1 кг материала на один градус, m -это масса, а t – разница температур.

Формула для конденсации и парообразования: Q=Lm, где удельная теплота -L, а m – масса.

Описание процессов

Плавлением называют один из способов деформации структуры, перевода из твёрдого состояния в жидкое . Протекает практически одинаково во всех случаях, но двумя разными способами:

  • элемент нагревают внешне;
  • нагрев происходит изнутри.

Эти два способа отличаются инструментами: в первом случае вещества нагревают в специальной печи, а во втором – пропускают ток сквозь предмет или индукционно нагревают его, помещая в электромагнитное поле с высокими частотами.

Важно ! Разрушение кристаллической структуры материала и возникновение изменений в ней приводит к жидкому состоянию элемента.

С помощью разных инструментов можно добиться одного и того же процесса:

  • повышается температура;
  • кристаллическая решетка изменяется;
  • частицы отдаляются друг от друга;
  • появляются прочие нарушения кристаллической решетки;
  • межатомные связи разрываются;
  • образовывается квазижидкий слой.

Как уже стало понятно, температура – основной фактор, из-за которого состояние элемента изменяется . По температура плавления делят на:

  • легкие — не более 600°С;
  • средние — 600-1600°С;
  • тугие –свыше 1600°С.

Инструмент для этой работы выбирают по принадлежности к той или иной группе: чем больше необходимо нагреть материал, тем мощнее должен быть механизм.

Однако, стоит быть внимательным и сверять данные с системой координат, например, критичная температура твердой ртути – это -39°С, а твёрдого спирта — -114°С, но большая из них будет -39°С, поскольку по системе координат это число ближе к нулю.

Не менее важным показателем является и температура кипения, при которой жидкость закипает . Данная величина равна теплоте паров, образующихся над поверхностью. Этот показатель прямо пропорционален давлению: при повышении давления - повышается температура плавления и наоборот.

Вспомогательные материалы

У каждого материала свои температурные показатели, при которых его форма изменяется, причем для каждого из них можно составить свой график плавления и отвердевания. В зависимости от кристаллической решетки, показатели будут изменяться. Например, график плавления льда показывает, что для него нужна крайне мало тепла, что показано ниже:

На графике изображено соотношение количества тепла (вертикально) и времени (горизонтально), необходимое для плавки льда.

Таблица показывает, какое количество необходимо для плавления самых распространенных металлов.

График плавления и прочие вспомогательные материалы крайне необходимы во время опытов, чтобы проследить изменения положение частиц и заметить начало изменения формы элементов.

Отвердевание тел

Отвердевание - это изменение жидкой формы элемента в твёрдую. Необходимым условием является понижение температуры ниже точки замерзания. Во время данной процедуры может образовываться кристаллическая структура молекул, и тогда изменение состояния называют кристаллизацией. При этом элемент в жидкой форме должен остыть до температуры отвердевания или кристаллизации.

Плавление и отвердевание кристаллических тел осуществляется при одинаковых условиях внешней среды: кристаллизуется при 0 °С, и при этом же показателе тает лед.

А в случае с металлами: железу необходимо 1539°С для плавления и кристаллизации.

Опыт доказывает, что для отвердевания вещество должно выделить равное количество тепла, как и при обратном превращении.

Молекулы при этом притягиваются друг к другу, образовывая кристаллическую решетку, не в силах сопротивляться, поскольку они теряют свою энергию. Таким образом, удельная теплота определяет, как много необходимо энергии для превращения тела в жидкое состояние и сколько ее выделиться при отвердевании.

Формула отвердевания – это Q = λ*m . При кристаллизации к знаку Q добавляется знак минуса, поскольку тело в таком случае энергию выделяет или теряет.

Изучаем физику — графики плавления и отвердевания веществ

Процессы плавления и отвердевания кристаллов

Вывод

Все эти показатели тепловых процессов необходимо знать для глубинного постижения физики и понимания примитивных природных процессов. Нужно как можно раньше объяснять их ученикам, используя в качестве примеров подручные средства.