ВІДКРИТИЙ УРОК

з фізики у 7 класі

Тема: Агрегатні стани речовини. Фізичні властивості тіл у різних агрегатних станах. Кристалічні та аморфні тіла. Залежність лінійних розмірів твердих тіл від температури

Антоніна Миколаївна Гуль

2013 рік

Зруб-Комарівська ЗОШ І-ІІ ст.

Тема: Агрегатні стани речовини. Фізичні властивості тіл у різних агрегатних станах. Кристалічні та аморфні тіла. Залежність лінійних розмірі твердих тіл від температури.

Мета: Сформувати уявлення про агрегатні стани речовини, порівняти фізичні властивості тіл у різних агрегатних станах, ознайомити з кристалічними й аморфними тілами, показати залежність лінійних розмірів твердих тіл від температури.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: вода в колбі, лід, сухий спирт, скляна пластинка для конденсації пари, монета, дощечка із вбитими цвяхами, моделі кристалів, проектор, диск із мультиком "Почемучка", насос поршневий, плакат із мостом (намальованим), хмаринки, краплинки, сніжинки, картки із задачами, листки оцінювання, повітряні кульки.

 

ПЛАН УРОКУ

1.     Очікування від уроку.

2.     Агрегатні стани.

3.     Будова газів, рідин, твердих тіл.

4.     Кристалічні та аморфні тіла.

5.     Залежність лінійних розмірів тіл від температури.

 

ХІД УРОКУ

I.                  Організація класу.

II.               Очікування учнів від уроку.

III.           Актуалізація опорних знань.

1.     Які агрегатні стани речовини відомі вам з курсу природознавства?

IV.           Вивчення нового матеріалу.

Розглянемо три агрегатні стани речовини: тверде тіло, рідина й газ. Ми звикли, що залізо тверде, олія рідка, а кисень газоподібний. Проте, всім вам добре відома речовина, яку за звичних умов для нас можна спостерігати відразу в трьох агрегатних станах.

1.     Що ж це за речовина?

Зрозуміло, що це вода.

2.                А як називаються її стани? (лід, вода, пара). Треба зрозуміти, що будь-яка речовина за певних умов може перебувати у будь-якому з агрегатних станів.

3.                Як ви гадаєте, яка відома нам величина найбільш помітно впливає на агрегатний стан речовини? Це температура. Внаслідок нагрівання речовина може переходити з твердого агрегатного стану в рідкий, а потім у газоподібний. А при охолодженні усі процеси йдуть у зворотному напрямку. Як і чому це відбувається, ми розглянемо з вами пізніше.

Наведемо кілька прикладів. Всі знають, що метали можна розплавити, тобто перетворити на рідину. Для більшості металів це відбувається при температурі в кілька тисяч градусів. Для плавлення вольфраму, з якого виготовляють нитки розжарювання електричних ламп, потрібна температура 3000 ⁰С. А чи знаєте ви, що під час роботи електричної лампочки, вольфрам потроху випаровується, тобто всередині лампи невелика кількість вольфраму існує в газоподібному стані. А якщо сильно охолодити азот чи кисень, з яких складається повітря, можна перетворити їх не лише на рідину, а й на тверде тіло.

Порівняємо властивості речовини у різних агрегатних станах.

Обговорення супроводжується демонстраціями:

1.     Як можна змінити форму твердого тіла, рідини, газу? (демонстрація переливання рідини).

2.     В яких агрегатних станах, на вашу думку, речовина зберігає свою форму? Тільки у твердому стані. Рідина приймає форму посудини у яку залита, гази займають весь наданий їм простір.

3.     У яких агрегатних станах речовина зберігає свій об’єм? Демонстрація: (спроба стиснути металевий важок, заповнену водою пластикову пляшку, не дуже сильно надуту повітряну кульку.

Демонстрація стисливості газів за допомогою поршневого насосу.

Отже, речовина зберігає об’єм у твердому та рідкому стані. Газ, як ми вже помітили, займає весь наданий простір (тобто може розширюватись та стискатись). А от помітного стискання рідини й твердих тіл не спостерігається.

Це зовсім не значить, що їх взагалі неможливо стиснути. Просто навіть невелике стискання рідини чи твердого тіла потребує величезних зусиль. Чому ж так відрізняються властивості речовин у різних агрегатних станах? Адже і рідка вода, і лід, і водяна пара складаються з одних і тих же молекул. Відмінності обумовлені характером розташування, руху та взаємодії молекул.

Демонстрація мультика.

1.     У газах відстані між молекулами значно більші, ніж розміри молекул. Молекули хаотично рухаються, відносно рідко зазнають зіткнень одна з одною. Коли ми стискаємо газ, молекули не зазнають змін: зменшуються лише відстані між ними.

2.     Молекули рідини розташовані досить щільно, відстані між ними невеликі. Якщо уявити, що молекули – це кульки, то ці кульки торкаються одна одної. Молекули й тут перебувають у невпинному русі, проте характер руху вже інший; майже весь час молекули коливаються (наче дрижать), і лише інколи протискуються між найближчими сусідами та трохи змінюють своє місце. Певного порядку в розташуванні молекул немає. Це дуже нагадує розташування та рух людей у густому натовпі під час якихось видовищ.

3.     Що ж до твердого тіла, то розташування молекул нагадує парадну військову шеренгу (таке розташування називають кристалічною решіткою). Рух молекул зводиться до коливань поблизу свого місця в шерензі.

Існують такі тіла, які за більшістю ознак ми відносимо до твердих, але за розташуванням молекул вони більше нагадують рідину. (в таких тілах відсутня кристалічна решітка). Такі тіла називаються аморфними. Це скло, пластмаса, пластилін, тощо… Визначити температуру їх плавлення неможливо.

Демонстрація мультика.

А чи змінюються властивості твердих тіл, якщо їх нагрівати не так сильно, щоб вони перетворилися на рідину? Виявляється змінюються: тверді тіла, як і рідини й гази, внаслідок нагрівання розширюються.

Демонстрація. (монета, яка проходить між двома цвяхами)

Теплове розширення спричиняє збільшення всіх лінійних розмірів тіла (а, b, h) в однакову кількість раз. Зміна довжини ∆l тіла залежить від його початкової довжини l₀, зміни температури ∆t та властивостей речовини:

∆l=αl₀∆t

коефіцієнт α – температурний коефіцієнт лінійного розширення (табличні значення).

 

V.               Закріплення матеріалу.

Робота з картками (самостійно).

VI.            Підсумок уроку.

Бесіда за питаннями.

1.     За якими ознаками можна розрізнити рідину від твердого тіла?

2.     Недосвідчений електрик натягнув тонкий дріт між двома стовпами практично горизонтально. Що може статися, якщо температура різко зменшиться?

3.     Чому дифузія в газах протікає у багато разів швидше, ніж у рідинах або твердих тілах?

VII.         Домашнє завдання. Прочитати теоретичний матеріал підручника.