Конспект урока Удельная теплота плавления

Тема урока: «Удельная теплота плавления»

Цель урока: изучить физическую величину «Удельная теплота плавления» и вывести формулу расчёта количества теплоты при плавлении и отвердевании вещества.

Задачи познавательной деятельности учащихся:

Знать:

· Определение физической величины: «Удельная теплота плавления».

· Единицы измерения данной величины.

· Формулу для определения количества теплоты при плавлении и отвердевании вещества.

Уметь:

· Находить по таблице удельную теплоту плавления данного вещества и объяснять её физический смысл.

· Применять изученную на уроке формулу при решении задач.

· Приводить примеры практического применения изученного материала.

Оборудование: мультимедийный проектор, тесты

1.Организационный этап.

-Здравствуйте, ребята! Однажды Сократ, окружённый учениками, поднимался к храму. Навстречу им спускалась известная афинская гетера. “Вот ты гордишься своими учениками, Сократ, - улыбнулась она ему, - но стоит мне только легонько поманить их, как они покинут тебя и пойдут вслед за мной”. Мудрец же ответил так: “Да, но ты зовёшь их вниз, в тёплую весёлую долину, а я веду их вверх, к неприступным, чистым вершинам”.

Вот и мы с вами сегодня должны подняться на одну ступеньку вверх, “преодолевая” задания, которые будут рассмотрены на сегодняшнем уроке.

Слайд 3 Девиз урока: Приобретать знания – храбрость,

Приумножать их – мудрость,

А умело применять – великое искусство.

2. Проверка домашнего задания

Работа в группах – игра «Кто хочет стать отличником?»

2.1. Игра «Кто хочет стать отличником». Класс делится на две группы. На экране поочерёдно задаются вопросы и даётся четыре варианта ответа на каждый вопрос. Работая в группах, учащиеся за 30 секунд должны дать ответ на вопрос и записать в опросные листочки . Ответы учащихся записываются в таблицу. По истечении времени (5 минут) подводятся итоги, даётся оценка работы каждой группы и отдельных учащихся.

3. Изучение нового материала

При изучении нового материала мы будем опираться на материал предыдущих уроков. Я уверена в том, что вы очень хорошо подготовились к уроку и знаете,

- в чём отличие в молекулярном строении твёрдых тел от жидкостей?

- что называется процессами плавления и отвердевания?

- знаете, что при плавлении вещества идёт процесс разрушения его ………(кристаллической решётки),

- при этом необходимо затратить….. (энергию),

- а при кристаллизации эта энергия …..(выделяется).

Ну а теперь давайте поработаем с графиком. Что это за график? (ответы уч-ся).

- Пользуясь графиком плавления вещества , объясните, что происходит на участке АВ

- на участке СД

- на участке FK

- на участке ДЕ

- на участке ВС

- на участке ЕF (кристаллизация вещества).

Мы с вами знаем, что называется процессами плавления и отвердевания, в чём отличие в молекулярном строении твёрдых тел от жидкостей, мы знаем, что при плавлении вещества идёт процесс разрушения его кристаллической решётки, при этом необходимо затратить энергию, а при кристаллизации эта энергия выделяется. Т.е. процессы плавления и отвердевания мы изучили качественно.

Следующая наша с вами задача заключается в том, чтобы научиться вычислять количество теплоты, затраченное на плавление и выделившееся при отвердевании, т.е. изучить эти процессы количественно.

Давайте определим цель сегодняшнего урока. Что мы должны изучить сегодня?

Цель: изучить физическую величину «Удельная теплота плавления» и вывести формулу расчёта количества теплоты при плавлении и отвердевании вещества.

Задачи:

· Дать определение физической величины: «Удельная теплота плавления».

· Узнать единицы измерения данной величины.

· Вывести формулу для определения количества теплоты при плавлении и отвердевании вещества.

· Научиться находить по таблице удельную теплоту плавления данного вещества и объяснять её физический смысл.

· Применять изученную на уроке формулу при решении задач.

· Приводить примеры практического применения изученного материала.

Обратите внимание, что пока плавится лед температура не изменяется. А Почему?

Ответ- В кристаллах молекулы расположены в строгом порядке. Однако и в кристаллах они находятся в тепловом движении (колеблются). При нагревании тела средняя скорость движения молекул возрастает. Следовательно, возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. На графике это участок АВ. Вследствие этого размах колебаний молекул увеличивается. Когда тело нагреется до температуры плавления, то нарушится порядок в расположении частиц кристаллов. Кристаллы теряют свою форму. Вещество плавится, переходя из твердого состояния в жидкое. Температура тела перестает повышаться.

Опыты показывают, что для превращения различных кристаллических веществ одной и той же массы в жидкость при температуре плавления требуется разное количество теплоты. Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

Условное обозначение лямбда, единицы измерения удельной теплоты плавления - Дж/кг

Определяют удельную теплоту плавления на опыте и было установлено, что для плавления 1 кг льда потребовалось 340000 Дж теплоты. Используя эти данные, ответьте мне на вопрос: Какое количество теплоты потребуется для плавления 2 кг льда?(680000 Дж) а 10 кг? (3400000Дж) а m кг?

Q=340000*m

Вывод: зная это условие, мы можем рассчитать количество теплоты для любой массы льда.

Для плавления 1 кг свинца потребуется 25000Дж теплоты.

-теперь для любой массы свинца мы можем вычислить количество теплоты, требуемого для плавления

Q=25000*m

Вывод: зная это условие, мы можем рассчитать количество теплоты для любой массы свинца.

Общий вывод: Для того, чтобы рассчитать какое количество теплоты потребуется для плавления того или иного вещества, нужно знать какое количество теплоты потребуется для плавления 1 кг вещества.

Опыты проводились для каждого вещества, но запомнить все величины мы не можем, поэтому их занесли в таблицу, фрагмент которой есть у вас в учебнике.

Эту величину назвали ------ удельная теплота плавления вещества.

Данную величину мы будем обозначать______ греческой буквой λ «лямбда».

Итак, λ льда =340000 Дж/кг,

λ свинца =25000 Дж/кг

Откройте учебники стр.37 и, найдите, чему равна удельная теплота плавления серебра, олова и др.

Попробуйте сформулировать физический смысл этой величины.

В общем виде формула примет вид: Q=λm

4. Закрепление изученных знаний

1) Работа с таблицей в учебнике

2) Решение задачи: Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления?

Где мы на практике можем использовать эти знания? Кому нужна формула, которую мы изучили?

Пример практического применения изученного материала : металлургия. Используя изученную нами сегодня формулу, металлурги вычисляют количество теплоты, необходимое в доменных печах, мартенах. От правильности их вычислений зависит качество выплавленного чугуна, стали, других металлов. Для выплавки, например, чугуна требуется очень большое количества теплоты, а значит и сжигаемое в домнах топливо должно иметь большую теплоту сгорания. Одним из видов такого топлива является кокс, который получают из высококачественных сортов каменного угля – антрацит на специальных комбинатах.

Подведение итогов

Давайте вернемся к началу урока. Какие задачи мы ставили? Решили?

Добились поставленной цели?

Сейчас мы это и проверим. Предлагаю ответить на вопросы теста (3-4 минуты)-взаимопроверка в парах.

Кто ответил на все вопросы, встаньте! Молодцы! Кто на два? А есть кто вообще не ответил?

5. Оценки за урок. Домашнее задание: п15, упр 8 №4

Приложение

Вопросы игры «Кто хочет стать отличником»

1) Формула Q=cm(t2-t1) используется для….

A. Вычисления плотности вещества

B. Определения скорости тела

C. Потенциальной энергии тела

D. Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении

2) Величина с в формуле Q=cm(t2-t1) это…

A. Масса тела

B. Температура тела

C. Удельная теплоемкость вещества

D. Количество теплоты

3) По формуле Q=qm вычисляется…

A. плотность вещества

B. количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива

C. скорость тела

D. кинетическая энергия тела

4) Величина q – это….

A. масса вещества

B. удельная теплоемкость вещества

C. удельная теплота сгорания топлива

D. количество теплоты

5) Плавление тел – это…

A. Переход вещества из твердого состояния в жидкое

B. Переход вещества из жидкого в твердое

C. Переход вещества из газообразного в жидкое

D. Переход вещества из жидкого в газообразное

6) Температура плавления – это..

A. 00С

B. 1000С

C. Температура при которой вещество плавится

D. Любая температура, которая больше 00С

7) На рисунке показана зависимость температуры от времени для твердого тела. Какой участок относится к плавлению?

А) АВ; Б) ВС; В) СД; Г) ВСД.

Таблица ответов

Итоговый тест Удельная теплота плавления

1. Удельная теплота плавления — это физическая величина, показывающая

1) какое количество теплоты необходимо для расплавления данного вещества
2) какое количество теплоты необходимо для расплавления 1 кг данного вещества
3) необходимое количество теплоты для расплавления 1 кг вещества при температуре его плавления
4) затраты энергии на переход в жидкое состояние разных веществ

2. Какая из указанных здесь единиц соответствует удельной теплоте плавления вещества?

1) кг/м3
2) 1 Дж/с
3) 1 Н/м2
4) 1 Дж/кг

3. Почему во время плавления температура нагреваемого вещества не повышается?

1) потому что оно уже достигло температуры плавления
2) потому что идет переход из твердого состояния в жидкое
3) потому что получаемая твердым веществом энергия расходуется на разрушение его кристаллического строения

4. По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления какой-либо массы вещества при температуре плавления?

1) F = gm
2) Q = qm
3) Q = cm(t2 − t1)
4) Q = λm

5. На воду в теплоизолированных сосудах опущены кусочки льда. В каком из них лед таять не будет?

1) Растает во всех сосудах
2) №1
3) №2
4) №3