Разработка открытого урока Плавление и кристаллизация

Конспект-анализ урока-презентации "Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание".

8-й класс.

Подготовила и провела:

Учитель физики МБОУ «СОШ №7 г. Медногорска» высшей квалификационной категории

Новикова Виктория Геннадьевна

Цели урока:

• Образовательная: изучить физические особенности агрегатного состояний вещества, сформировать понятия: процесс плавления и отвердевания, температура плавления и кристаллизации, рассмотреть особенности фазового перехода жидкость - твердое тело, познакомится с процессом получения меди на ММСК.

• развивающая: формировать у учащихся умение выделять главное и существенное в излагаемом разными способами материале, развитие познавательных интересов и способностей школьников при выявлении сути процессов.

• воспитательная: воспитывать трудолюбие, точность и четкость при ответе, умение видеть физику вокруг себя.

• Патриотическая: развивать патриотические чувства к родному городу, к градообразующему предприятию ММСК.

Оборудование:

ПК, мультимедиа-проектор, компьютерная презентация; сосуд с водой в котором плавают куски льда (температура 0 ⁰ С) (термос);

Программное обеспечение:

Power Point; SWF opener 1. 3; "Физика7-11 класс" Библиотека электоронных наглядных пособий; "Просвещение - физика. Основная школа 7-9 класс:часть2")-учебное электронное издание.

Тип урока: Урок усвоения нового материала.

Структура урока:

1. Организационный этап (2 мин)

2. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала. /соощение темы урока,формулировка целей и задач,постановка перед учащимися учебной проблемы/(5 мин)

3. Этап усвоения новых знаний. (25 мин)

4. Этап закрепления новых знаний. (обучающий тест) (10 мин.)

5. Этап информации учащихся о домашнем задании. (3 мин.)

Это первый урок главы "Изменение агрегатных состояний вещества", он связан с темами предыдущей главы. Весь урок сопровождается показом презентации " ПЛАВЛЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ", в которую я поместила весь необходимый на мой взгляд материал по данной теме.

Ход урока

I. Оргагизационный этап.

Слайд1-5

II. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.

На этом этапе я использую фронтальный опрос и беседу с целью активизации имеющихся знаний, необходимых для изучения нового материала, концентрации внимания, включения учащихся в активную продуктивную работу.

слайд 6.

- Из чего состоит вещество?

- Дайте понятие "внутренняя энергия тела"

- От чего зависит внутренняя энергия тела?

- В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

слайд 7

В результате беседы делается обобщение: Любое вещество, состоящее из атомов и молекул может находиться в трех состояниях жидком, твердом. и газообразном.

III. Этап усвоения новых знаний.

План изложения нового материала.

1. Особенности молекулярного строения вещества.

2. Переходы вещества из одного состояния в другое.

3. Процесс плавления. График плавления.

1. На этом этапе используется фронтальная форма познавательной деятельности с учащимися. Делается акцент на причины изменения агрегатного состояния вещества за счет изменения внутренней энергии тела, объяснение различий в стоениии вещества на основе МКТ.

Слайд 8-11

В процессе подготовительного этапа учащиеся были настроены к разрешению задач урока.

• Проблемный вопрос: Что же отличает одно состояние вещества от другого?

Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел? (заслушиваются мнения учащихся).

С целью расширения и объяснения этого материала с т. з. МКТ учащимся предлагается посмотреть анимационный фрагмент "Поведение молекул в жидкости, газе и твердом теле"Слайд 9

Существует шесть процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое. Разбор схемы 1 идет одновременно с показом слайда и формулировкой вывода, что способствует прочному запоминанию материала, т. к. наряду со слуховой включается в работу и зрительная память.

Делается вывод: 1. В рaзных агрегатных состояниях расположение атомов и молекул рaзлично; 2. Внутренняя энергия одинаковых масс твердого тела, жидкости и гaза при одинаковых температурах рaзлична.

2. Процесс перехода "твердое вещество - жидкость- газ" связан c увеличением внутренней энергии. Значит, в таких превращениях вещество поглощает тепло, и кинетическaя энергия движения молекул возрастает т, е.. v, U> 0.

А в переходе "газ-жидкость-твердое вещество" процесс перехода идeт c выделeнием тепла. При этом скорость молекул и внутренняя энергия уменьшаются, т. е.: v, U < 0]. Слайд 10

Учащиеся самостоятельно дают определения переходов жидкость <->твердое тело, жидкость<-> газ, переход твердое тело<-> газ, вызывает у учащихся затруднение, т. к. эти процессы не рассматриваются в рамках основной программы 8 класса

Процесс перехода из твердого состояния в газообразное называется сублимацией или возгонкой. (Сублимирует кусочек льда в морозный день. Сырое белье замерзает на ветру в мороз, a через сутки становится сухим - ледяная корка исчезает. Также сублимирует угольная кислота брикетах. Вообще любое тело в твердом состоянии, если оно имеeт запах, сублимирует Очень интересным процессом является процесс, обратный сублимации, десублимация. При этом вещество из газообразного состояния сразу переходит в твердую фaзу.

Вывод: существует шесть процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое плавление, кристаллизация, парообразование, конденсация, сублимция, десублимация]. Слайд11

Знакомство с особенностями процесса плавления, графическим представлением процесса происходит с помощью просмотра видеофрагмента и дополнительного иллюстрированного материала пошаговой анимации, которые выступают как самостоятельные источники знаний, из которых учащиеся должны выделить главные свойства процессов. слайд 12-14. Чтение графиков всегда вызывает у учащихся особые затруднения, для более прочного и осознанного усвоения материала разбираем подробно график плавления и отвердевания тела [рис. 16 учебника][1] для большей наглядности график проецируется на экран. слайд 14. Учащиеся учатся читать график. Выводы фиксируют в тетрадь.

АВ - нагрев льда; t>>; U>>.

BC - плавление льда ; t= const; U>>.

CD - нагревание воды;t >>; U>>.

DE - охлаждение воды; t<<; U<<.

EF - кристаллизация воды; t=const; U<<.

FK - охлаждение льда ;t<<; U<<.

После демонстрации фильма и разбора графика по плавлению льда учащиеся должны усвоить следующие положения:слайд15.

а) Температура, при которой происходит переход твердого вещества в жидкое называется температурой плавления.

б) Во время процесса плавления температура остается постоянной, хотя телу передается количество теплоты, т. е. внутренняя энергия увеличивается.

в) Вещество отвердевает при той же температуре, при которой плавится.

слайд 16 Анализ температуры плавления различных веществ. Работа с [таблицей № 3] учебника.

1. Какой из металлов, приведенных в таблице, самый легкоплавкий?

2. Какой из металлов самый тугоплавкий?

3. Какой из двух металлов алюминий или медь, вы бы выбрали, чтобы изготовить посуду годную для расплавления в ней другого металла?

4. Какой из кусков стальной или вольфрамовый останется твердым, если будет брошен в расплавленное железо?

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

Слайд18-19 Вводится понятие величины удельной теплоты плавления и знакомство с таблицей №4.

Основная характеристика вещества- удельная теплота плавления.

Удельная теплота плавления показывает какое количество теплоты необходимо для превращения 1кг твердого тела в жидкость.

λ - удельная теплота плавления

[λ]- Дж/кг ( таблица)

Слайд20. Количество теплоты, необходимое для плавления

Q=λ · m

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации

Q=-λ · m

IV. Этап закрепления новых знаний. Слайд 21

На этом этапе решается следующая учебно-воспитательная задача: закрепить в памяти учащихся те знания и умения, которые необходимы для самостоятельной работы по новому материалу. Добиться в ходе закрепления повышения уровня осмысленности изученного материала

На этом этапе реализуется дифференцированный подход в обучении.

Главное что должны усвоить учащиеся на данном этапе - суть процесса плавления и отвердевания с т. з. изменения внутренней энергии вещества и внутреннего расположения молекул. Слайд 22-23

Слайд 24. Выступление ученицы с презентацией «Получение меди на ММСК»

Доклад-презентацию готовят учащиеся с привлечением родителей.

Слайд 25. Разбор графика плавление меди

Слайд 26.На этом этапе используется самостоятельная работа ТЕСТ.( Приложение №1)

1.Одно и то же вещество может находиться в различных агрегатных состояниях. Какая физическая величина не изменяется при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое?

А) Масса. Б) Внутренняя энергия.

В) Температура. Г) Средняя кинетическая энергия молекул.

2. Укажите единицу измерения удельной теплоемкости вещества.

А) Дж. Б) Дж/кг. В) Дж/кг ˚С. Г) ˚С.

3. В каком случае расходуется наибольшее количество теплоты?

А) При нагревании воды массой 1г от 0 до 20˚С.

Б) При нагревании воды массой 100г от 0 до 20˚С.

В) При нагревании воды массой 100г от 60 до 90˚С.

Г) При охлаждении воды массой 1000г от 80 до 10˚С.

4.Какая из указанных физических величин изменяется при охлаждении жидкости?

А) Масса тела.

Б) Объем тела.

В) Внутренняя энергия.

Г) Удельная теплоемкость вещества.

5.На сколько уменьшится внутренняя энергия латунной гири массой 200г, если ее охладить на 10˚С? Удельная теплоемкость латуни 400 Дж/кг ˚С.

А) 600 Дж. Б) 800 Дж.

В) 8 КДж. Г) 0,8 Дж.

6. Как называется процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное?

А) Конденсация. Б) Плавление.

В) Сублимация. Г) Десублимация.

7. Каковы особенности молекулярного строения газов?

А) Расстояние между молекулами соизмеримо с размерами самих молекул.

Б) Расстояние между молекулами намного больше размера самих молекул.

В) Расстояние между молекулами меньше размера самих молекул.

8. Процесс перехода вида "твердое вещество - жидкость - газ" связан

А) С увеличением внутренней энергии.

Б) С уменьшением внутренней энергии.

В) С выделением тепла.

9. Количество процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое равно

А) Шести. Б) Трем.

В) Восьми. Г) Одному.

10. Агрегатные состояния вещества отличаются друг от друга

А) Расположением молекул.

Б) Размерами молекул. В) Формой молекул.

11. В металлическую кружку, имеющую температуру 20˚С, налили воду массой 330г. такой же температуры. При этом внутренняя энергия кружки

А) Увеличилась. Б) Уменьшилась.

В) Не изменилась.

Слайд31

Проверяем тесты. Сами себе выставляем оценки за тест.

Оценка «5»- количество правильных ответов 10-11

Оценка «4»- количество правильных ответов 8-9

Оценка «3»- количество правильных ответов 5-7

Оценка «5»- количество правильных ответов 1-4

Поднимите руки с оценкой «5», «4», «3», «2».

Слайд 32-35 .Проверь себя . ответы дают сами ученики

Слайд 36 Самостоятельная работа (Приложение №2)

Слайд 37 Кроссворд (Приложение №3)

Показ ролика « Экономический вестник ММСК.»

Слайд 38 . Домашняя работа

Для привития интереса и развития любознательности работа с дополнительной литературой: найти занимательные факты по физике фазовых переходов.

Литература.

1. Перышкин А. В. "Физика - 8 класс", Москва "Дрофа", 2006год

2. Лукашик В. И. , Иванова Е. В. Сборник задач и упражнений по физике для 7-9 класса, Москва "Дрофа",2005

3. Полянский С. Е. Поурочные разработки по физике , Москва "Вако", 2004

4. Кирик А. А. Физика -8. Самостоятельные и контрольные работы. Москва "Илекса", 2003

5. Физика в школе № 4 , 1990год

Электронные издания:

6. Библиотека Электронных Наглядных Пособий "Физика 7-11 класс" МОРФ,ГУРЦ ЭМТО, ООО "Кирилл и Мефодий", 2003г.

7. Учебное электронное издание "Просвещение-физика. Основная школа 7-9 класс:часть 2" ЗАО "Просвещение -МЕДИА", 2005г.

8. Учебное электронное издание "Физика 7-11 классы. Практикум" ООО"Физикон",2004г.

9. fizika. ru/

Приложение №1.

Тест.

1.Одно и то же вещество может находиться в различных агрегатных состояниях. Какая физическая величина не изменяется при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое?

А) Масса. Б) Внутренняя энергия.

В) Температура. Г) Средняя кинетическая энергия молекул.

2. Укажите единицу измерения удельной теплоемкости вещества.

А) Дж. Б) Дж/кг. В) Дж/кг ˚С. Г) ˚С.

3. В каком случае расходуется наибольшее количество теплоты?

А) При нагревании воды массой 1г от 0 до 20˚С.

Б) При нагревании воды массой 100г от 0 до 20˚С.

В) При нагревании воды массой 100г от 60 до 90˚С.

Г) При охлаждении воды массой 1000г от 80 до 10˚С.

4.Какая из указанных физических величин изменяется при охлаждении жидкости?

А) Масса тела.

Б) Объем тела.

В) Внутренняя энергия.

Г) Удельная теплоемкость вещества.

5.На сколько уменьшится внутренняя энергия латунной гири массой 200г, если ее охладить на 10˚С? Удельная теплоемкость латуни 400 Дж/кг ˚С.

А) 600 Дж. Б) 800 Дж.

В) 8 КДж. Г) 0,8 Дж.

6. Как называется процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное?

А) Конденсация. Б) Плавление.

В) Сублимация. Г) Десублимация.

7. Каковы особенности молекулярного строения газов?

А) Расстояние между молекулами соизмеримо с размерами самих молекул.

Б) Расстояние между молекулами намного больше размера самих молекул.

В) Расстояние между молекулами меньше размера самих молекул.

8. Процесс перехода вида "твердое вещество - жидкость - газ" связан

А) С увеличением внутренней энергии.

Б) С уменьшением внутренней энергии.

В) С выделением тепла.

9. Количество процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое равно

А) Шести. Б) Трем.

В) Восьми. Г) Одному.

10. Агрегатные состояния вещества отличаются друг от друга

А) Расположением молекул.

Б) Размерами молекул. В) Формой молекул.

11. В металлическую кружку, имеющую температуру 20˚С, налили воду массой 330г. Такой же температуры. При этом внутренняя энергия кружки

А) Увеличилась. Б) Уменьшилась.

В) Не изменилась.

Ответы:

¹

²

³

⁴

⁵

⁶

⁷

⁸

⁹

¹⁰

¹¹

^А

^В

^В

^В

^Б

^В

^Б

^А

^А

^А

^В

Приложение №2

Самостоятельная работа.

Ф И _________________________________________

1 вариант

1.)Медь плавиться при температур е 1085 ⁰С. Что можно сказать о температуре отвердевания меди?

1.Она равна 1085 ⁰ С. 2. Она ниже температуры плавления.

3.Она выше температуры плавления

2)Какой из металлов: цинк, олово или железо- расплавится при температуре плавления меди? (таблица № 3 стр 32 )

1. Цинк. 2.Олово. 3. Железо

3)а) Начертите график плавления меди. По вертикали отложите температуру (1 клетка - 20 градусов) , а по горизонтали - время (1 клетка - 10 мин).Начальная температура меди равна 100⁰ градусов, время нагревания до температуры плавления 30 мин, время перехода меди в жидкое состояние 60 мин.

б)Рассчитайте необходимое количество теплоты, если масса бруска меди 2 кг

Ф И _________________________________________

2 вариант.

1.) При какой температуре разрушается кристаллическое строение меди ?

1. 420 ⁰С. 2. -39 ⁰С. 3. 100⁰ - 1500⁰С 4. 0 ⁰С.

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

1. 1085 ⁰С. 2. -39 ⁰С. 3. 1300 - 1500 ⁰С. 4. 0 ⁰С.

3) Начертите график плавления меди. По вертикали отложите температуру (1 клетка - 20 градусов) , а по горизонтали - время (1 клетка - 10 мин).Начальная температура меди равна 500⁰ градусов, время нагревания до температуры плавления 40 мин, время перехода меди в жидкое состояние 50 мин.

4)Рассчитайте необходимое количество теплоты для расплавления меди взятой при температуре плавления, если масса бруска меди 2 кг.

Приложение №3