Aushärtezeit. Physikunterricht „Diagramm des Schmelzens und Erstarrens kristalliner Körper“

Unterrichtsthema: „Spezifische Schmelzwärme. Schmelzdiagramme und

Erstarrung kristalliner Körper.“

Lernziele:

Entwickeln Sie die Fähigkeit, ein Diagramm der Temperatur eines kristallinen Körpers in Abhängigkeit von der Erhitzungszeit zu zeichnen;

Führen Sie das Konzept der spezifischen Schmelzwärme ein;

Geben Sie eine Formel ein, um die Wärmemenge zu berechnen, die erforderlich ist, um einen kristallinen Körper mit der Masse m zu schmelzen, gemessen bei der Schmelztemperatur.

Entwickeln Sie die Fähigkeit, Material zu vergleichen, gegenüberzustellen und zu verallgemeinern.

Genauigkeit bei der Erstellung von Zeitplänen, harte Arbeit, die Fähigkeit, die begonnenen Arbeiten abzuschließen.

Epigraph für die Lektion:

„Ohne Zweifel beginnt unser gesamtes Wissen mit Erfahrung.“

Kant (deutscher Philosoph 1724 - 1804)

„Es ist keine Schande, es nicht zu wissen, es ist eine Schande, nicht zu lernen“

(Russisches Volkssprichwort)

Während des Unterrichts:

ICH. Zeit organisieren. Festlegung des Themas und der Ziele der Lektion.

II. Der Hauptteil der Lektion.

1. Wissen aktualisieren:

Im Vorstand sitzen 2 Personen:

Ergänzen Sie die fehlenden Wörter in der Definition.

„Die Moleküle in Kristallen sind lokalisiert..., sie bewegen sich... und werden durch die Kräfte der molekularen Anziehung an bestimmten Orten festgehalten. Wenn Körper erhitzt werden, die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen ... und die Schwingungen von Molekülen ..., die Kräfte, die sie halten, ... geht die Substanz von einem festen in einen flüssigen Zustand über, diesen Vorgang nennt man ... ".

„Die Moleküle in einer geschmolzenen Substanz befinden sich..., sie bewegen sich... und... werden durch molekulare Anziehungskräfte an bestimmten Orten festgehalten. Wenn ein Körper abkühlt, die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen ..., der Schwingungsbereich ... und die Kräfte, die sie halten ..., geht die Substanz von einem flüssigen in einen festen Zustand über, dieser Vorgang wird als ... bezeichnet. . ".

Der Rest der Klasse arbeitet an Minitestkarten ()

Verwendung von Tabellenwerten in der Sammlung von Lukaschik-Problemen.

Option 1

1. Blei schmilzt bei einer Temperatur von 327 0C. Was können Sie über die Erstarrungstemperatur von Blei sagen?

A) Sie beträgt 327 0C.

B) Sie ist höher als die Temperatur

schmelzen.

2. Bei welcher Temperatur nimmt Quecksilber eine kristalline Struktur an?

A) 420 °C; B) - 390 °C;

3. In der Erde in einer Tiefe von 100 km beträgt die Temperatur etwa 10.000 °C. Welches Metall: Zink, Zinn oder Eisen liegt in ungeschmolzenem Zustand vor?

A) Zink. B) Zinn. B) Eisen

4. Das aus der Düse eines Düsenflugzeugs austretende Gas hat eine Temperatur von 500 – 700 °C. Kann die Düse daraus hergestellt werden?

Kann ich. B) Es ist unmöglich.

Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper.

Option Nr. 2

1. Wenn eine kristalline Substanz schmilzt, ändert sich ihre Temperatur ...

B) nimmt ab.

2. Bei welcher Temperatur kann Zink in einem festen und flüssigen Zustand vorliegen?

A) 420 °C; B) - 390 °C;

B) 1300 - 15000 ° C; D) 00C; D) 3270C.

3. Welches Metall: Zink, Zinn oder Eisen schmilzt bei der Schmelztemperatur von Kupfer?

A) Zink. B) Zinn. B) Eisen

4. Die Temperatur der Außenfläche der Rakete steigt während des Fluges auf 1500 - 20000 °C. Welche Metalle eignen sich für die Außenhaut von Raketen?

A) Stahl. B). Osmium. B) Wolfram

D) Silber. D) Kupfer.

Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper.

Option Nr. 3

1. Aluminium härtet bei einer Temperatur von 6600 °C aus. Was können Sie über den Schmelzpunkt von Aluminium sagen?

A) Sie beträgt 660 0C.

B) Es liegt unter dem Schmelzpunkt.

B) Sie ist höher als die Temperatur

schmelzen.

2. Bei welcher Temperatur bricht die Kristallstruktur von Stahl zusammen?

A) 420 °C; B) - 390 °C;

B) 1300 - 15000 ° C; D) 00C; D) 3270C.

3. Auf der Mondoberfläche sinkt die Temperatur nachts auf -1700 °C. Ist es möglich, diese Temperatur mit Quecksilber- und Alkoholthermometern zu messen?

A) Es ist unmöglich.

B) Sie können ein Alkoholthermometer verwenden.

C) Sie können ein Quecksilberthermometer verwenden.

D) Sie können sowohl Quecksilber- als auch Alkoholthermometer verwenden.

4. Welches Metall kann im geschmolzenen Zustand Wasser gefrieren?

A) Stahl. B) Zink. B) Wolfram.

D) Silber. D) Quecksilber.

Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper.

Option Nr. 4

1. Während der Kristallisation (Erstarrung) eines geschmolzenen Stoffes ist seine Temperatur ...

A) wird sich nicht ändern. B) erhöht sich.

B) nimmt ab.

2. Die niedrigste Lufttemperatur -88,30 °C wurde 1960 in der Antarktis an der wissenschaftlichen Station Wostok gemessen. Welches Thermometer kann an diesem Ort auf der Erde verwendet werden?

A) Quecksilber. B) Alkohol

C) Sie können sowohl Quecksilber- als auch Alkoholthermometer verwenden.

D) Es sollten weder Quecksilber- noch Alkoholthermometer verwendet werden.

3. Ist es möglich, Kupfer in einer Aluminiumpfanne zu schmelzen?

Kann ich. B) Es ist unmöglich.

4. Welches Metall hat ein Kristallgitter, das bei der höchsten Temperatur zerstört wird?

A) Aus Stahl. B) In Kupfer. B) In Wolfram.

D) Platin D) Osmium.

2. Überprüfen, was an der Tafel steht. Fehler Korrektur.

3. Neues Material studieren.

a) Filmvorführung. „Schmelzen und Kristallisieren eines Feststoffes“

b) Erstellen eines Diagramms der Veränderungen im physischen Zustand des Körpers. (2 Folie)

c) detaillierte Analyse des Diagramms mit Analyse jedes Segments des Diagramms; Untersuchung aller physikalischen Prozesse, die in einem bestimmten Intervall des Diagramms auftreten. (3 Folie)

schmelzen?

A) 50 °C B) 1000 °C C) 6000 °C D) 12000 °C

0 3 6 9 Min.

D) 16 Min. D) 7 Min.

Option Nr. 2 0C

Segment AB? 1000

D) Härten. B C

Segment BV?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. 500

D) Härten D

3. Bei welcher Temperatur begann der Prozess?

Härten?

A) 80 0C. B) 350 °C C) 3200 °C

D) 450 0С D) 1000 0С

4. Wie lange hat es gedauert, bis der Körper hart geworden ist? 0 5 10 Min.

A) 8 Min. B) 4 Min. B) 12 Min.

D) 16 Min. D) 7 Min.

A) Erhöht. B) Vermindert. B) Hat sich nicht geändert.

6. Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert das VG-Segment?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. D) Härten.

Diagramm des Schmelzens und Erstarrens kristalliner Feststoffe.

Option Nr. 3 0C

1.Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert 600 G

Segment AB?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen.

D) Härten. B C

2. Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert

Segment BV?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. 300

D) Härten.

3. Bei welcher Temperatur begann der Prozess?

schmelzen?

A) 80 °C B) 3500 °C C) 3200 °C D) 4500 °C

4. Wie lange dauerte es, bis der Körper schmolz? A

A) 8 Min. B) 4 Min. B) 12 Min. 0 6 12 18 Min.

D) 16 Min. D) 7 Min.

5. Hat sich die Temperatur während des Schmelzens verändert?

A) Erhöht. B) Vermindert. B) Hat sich nicht geändert.

6. Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert das VG-Segment?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. D) Härten.

Diagramm des Schmelzens und Erstarrens kristalliner Feststoffe.

Option Nr. 4 0C

1. Welcher Prozess im Diagramm charakterisiert A

Segment AB? 400

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen.

D) Härten. B C

2. . Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert

Segment BV?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. 200

D) Härten

3. Bei welcher Temperatur begann der Prozess?

Härten?

A) 80 0C. B) 350 °C C) 3200 °C D

D) 450 0С D) 1000 0С

4. Wie lange hat es gedauert, bis der Körper hart geworden ist? 0 10 20 Min.

A) 8 Min. B) 4 Min. B) 12 Min.

D) 16 Min. D) 7 Min.

5. Hat sich die Temperatur während der Aushärtung verändert?

A) Erhöht. B) Vermindert. B) Hat sich nicht geändert.

6. Welcher Prozess in der Grafik charakterisiert das VG-Segment?

A) Heizung. B) Kühlung. B) Schmelzen. D) Härten.

III. Zusammenfassung der Lektion.

IV. Hausaufgaben (differenziert) 5 Folie

V. Benotung der Lektion.

Um alle Bauarbeiten effektiv planen zu können, müssen Sie wissen, wie lange es dauert, bis der Beton aushärtet. Und hier gibt es eine Reihe von Feinheiten, die die Qualität des gebauten Bauwerks maßgeblich bestimmen. Im Folgenden beschreiben wir detailliert, wie die Lösung getrocknet wird und worauf Sie bei der Organisation der entsprechenden Vorgänge achten müssen.

Theorie der Polymerisation von Zementmörtel

Um den Prozess zu verwalten, ist es sehr wichtig, genau zu verstehen, wie er abläuft. Aus diesem Grund lohnt es sich, im Voraus zu untersuchen, was die Aushärtung von Zement ist ().

Tatsächlich ist dieser Prozess mehrstufig. Es umfasst sowohl den Kraftaufbau als auch das Trocknen selbst.

Schauen wir uns diese Phasen genauer an:

  • Das Aushärten von Beton und anderen zementären Mörteln beginnt mit dem sogenannten Abbinden. In diesem Fall geht der Stoff in der Schalung eine Primärreaktion mit Wasser ein, wodurch er eine bestimmte Struktur und mechanische Festigkeit annimmt.
  • Die Abbindezeit hängt von vielen Faktoren ab. Wenn wir als Standard eine Lufttemperatur von 20 0 C annehmen, beginnt der Prozess bei der M200-Lösung etwa zwei Stunden nach dem Gießen und dauert etwa eineinhalb Stunden.
  • Nach dem Abbinden härtet der Beton aus. Dabei reagiert der Großteil des Zementgranulats mit Wasser (aus diesem Grund wird der Vorgang manchmal auch Zementhydratation genannt). Optimale Bedingungen für die Hydratation sind eine Luftfeuchtigkeit von etwa 75 % und eine Temperatur von 15 bis 20 °C.
  • Bei Temperaturen unter 10 0 C besteht die Gefahr, dass das Material seine vorgesehene Festigkeit nicht erreicht, weshalb bei Arbeiten im Winter spezielle Frostschutzmittel eingesetzt werden müssen.

  • Die Festigkeit der fertigen Struktur und die Aushärtegeschwindigkeit der Lösung hängen miteinander zusammen. Wenn die Zusammensetzung zu schnell Wasser verliert, hat nicht der gesamte Zement Zeit zum Reagieren und es bilden sich Taschen mit geringer Dichte im Inneren der Struktur, die zu Rissen und anderen Defekten führen können.

Beachten Sie! Das Schneiden von Stahlbeton mit Diamantscheiben nach der Polymerisation zeigt oft deutlich die heterogene Struktur der unter Verstoß gegen die Technologie gegossenen und getrockneten Platten.

  • Idealerweise benötigt die Lösung 28 Tage bis zur vollständigen Aushärtung.. Wenn an das Bauwerk jedoch keine allzu hohen Anforderungen an die Tragfähigkeit gestellt werden, können Sie es innerhalb von drei bis vier Tagen nach dem Gießen in Betrieb nehmen.

Faktoren, die die Aushärtung beeinflussen

Bei der Planung von Bau- oder Reparaturarbeiten ist es wichtig, alle Faktoren richtig einzuschätzen, die die Austrocknungsgeschwindigkeit der Lösung beeinflussen ().

Experten heben folgende Punkte hervor:

  • Erstens spielen die Umweltbedingungen eine entscheidende Rolle. Je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit kann das gegossene Fundament entweder innerhalb weniger Tage austrocknen (und dann nicht mehr seine Sollfestigkeit erreichen) oder länger als einen Monat nass bleiben.
  • Zweitens – Packungsdichte. Je dichter das Material ist, desto langsamer verliert es Feuchtigkeit, was bedeutet, dass die Hydratation des Zements effizienter erfolgt. Zur Verdichtung wird am häufigsten eine Vibrationsbehandlung eingesetzt, bei Eigenarbeit kann man sich aber auch mit Bajonettarbeiten begnügen.

Beratung! Je dichter das Material ist, desto schwieriger ist es, es nach dem Aushärten zu verarbeiten. Aus diesem Grund ist bei Bauwerken, die mit Vibrationsverdichtung errichtet wurden, meist das Diamantbohren von Löchern im Beton erforderlich: Herkömmliche Bohrer nutzen sich zu schnell ab.

  • Auch die Zusammensetzung des Materials beeinflusst die Geschwindigkeit des Prozesses. Die Geschwindigkeit der Austrocknung hängt vor allem von der Porosität des Füllstoffs ab: Blähton und Schlacke sammeln mikroskopisch kleine Feuchtigkeitspartikel an und geben diese viel langsamer ab als Sand oder Kies.
  • Um das Trocknen zu verlangsamen und effektiver an Festigkeit zu gewinnen, werden außerdem häufig feuchtigkeitsspeichernde Zusätze (Bentonit, Seifenlösungen usw.) verwendet. Natürlich erhöht sich der Baupreis, eine vorzeitige Austrocknung muss man aber nicht befürchten.

  • Darüber hinaus wird in der Anleitung empfohlen, auf das Schalungsmaterial zu achten. Die porösen Wände unbesäumter Dielen ziehen eine erhebliche Menge Flüssigkeit aus den Randbereichen. Um die Festigkeit zu gewährleisten, ist es daher besser, eine Schalung aus Metallplatten zu verwenden oder eine Polyethylenfolie in die Holzkiste zu legen.

Das Selbstgießen von Betonfundamenten und -böden muss nach einem bestimmten Algorithmus erfolgen.

Um die Feuchtigkeit in der Dicke des Materials zu halten und einen maximalen Festigkeitsgewinn zu erzielen, müssen Sie wie folgt vorgehen:

  • Zunächst führen wir eine hochwertige Abdichtung der Schalung durch. Dazu verkleiden wir die Holzwände mit Polyethylen oder verwenden spezielle Kunststoff-Faltplatten.
  • Wir führen der Lösung Modifikatoren zu, deren Wirkung darauf abzielt, die Verdunstungsrate der Flüssigkeit zu verringern. Sie können auch Zusätze verwenden, die eine schnellere Festigkeit des Materials ermöglichen. Diese sind jedoch recht teuer und werden daher hauptsächlich im mehrstöckigen Bau verwendet.
  • Anschließend den Beton einfüllen und gründlich verdichten. Zu diesem Zweck verwenden Sie am besten ein spezielles Vibrationswerkzeug. Wenn kein solches Gerät vorhanden ist, verarbeiten wir die gegossene Masse mit einer Schaufel oder einem Metallstab und entfernen dabei Luftblasen.

  • Decken Sie die Oberfläche der Lösung nach dem Aushärten mit Plastikfolie ab. Dies geschieht, um den Feuchtigkeitsverlust in den ersten Tagen nach der Installation zu reduzieren.

Beachten Sie! Im Herbst schützt Polyethylen auch im Freien befindlichen Zement vor Niederschlägen, die die Oberflächenschicht erodieren.

  • Nach ca. 7-10 Tagen kann die Schalung abgebaut werden. Nach dem Abbau prüfen wir sorgfältig die Wände der Struktur: Wenn sie nass sind, können Sie sie offen lassen, wenn sie trocken sind, ist es besser, sie auch mit Polyethylen abzudecken.
  • Danach entfernen wir alle zwei bis drei Tage die Folie und prüfen die Betonoberfläche. Bei starker Staubentwicklung, Rissen oder Abblättern des Materials befeuchten wir die gefrorene Lösung mit einem Schlauch und bedecken sie erneut mit Polyethylen.
  • Am zwanzigsten Tag den Film entfernen und auf natürliche Weise weiter trocknen.
  • Nachdem seit der Befüllung 28 Tage vergangen sind, kann mit dem nächsten Arbeitsschritt begonnen werden. Wenn wir alles richtig gemacht haben, kann die Struktur gleichzeitig „vollständig“ belastet werden – ihre Festigkeit ist maximal!

Abschluss

Wenn wir wissen, wie lange es dauert, bis ein Betonfundament aushärtet, können wir alle anderen Bauarbeiten richtig organisieren. Dieser Prozess kann jedoch nicht beschleunigt werden, da Zement die erforderlichen Leistungseigenschaften erst dann erhält, wenn er ausreichend lange aushärtet ().

Ausführlichere Informationen zu diesem Thema finden Sie im Video in diesem Artikel.
















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Unterrichtsart: kombiniert.

Unterrichtsart: traditionell.

Lernziele: Finden Sie heraus, was mit einer Substanz passiert, wenn sie schmilzt und erstarrt.

Aufgaben:

  • Lehrreich:
    • vorhandenes Wissen zum Thema „Struktur der Materie“ festigen.
    • Machen Sie sich mit den Konzepten des Schmelzens und Erstarrens vertraut.
    • die Fähigkeit weiterzuentwickeln, Prozesse aus der Sicht der Struktur der Materie zu erklären.
    • Erklären Sie die Konzepte des Schmelzens und Erstarrens im Hinblick auf Änderungen der inneren Energie
  • Lehrreich:
    • Bildung kommunikativer Qualitäten, Kommunikationskultur
    • Interesse an dem untersuchten Thema entwickeln
    • weckt Neugier und Aktivität im Klassenzimmer
    • Leistungsentwicklung
  • Entwicklung:
    • Entwicklung des kognitiven Interesses
    • Entwicklung intellektueller Fähigkeiten
    • Entwicklung von Fähigkeiten, um das Wesentliche im untersuchten Material hervorzuheben
    • Entwicklung von Fähigkeiten zur Verallgemeinerung untersuchter Fakten und Konzepte

Arbeitsformen: frontal, Arbeit in Kleingruppen, individuell.

Bildungsmittel:

  1. Lehrbuch „Physik 8“ A.V. Peryshkin § 12, 13, 14.
  2. Sammlung von Problemen in der Physik für die Klassen 7-9, A.V. Peryschkin, 610 - 618.
  3. Handouts (Tische, Karten).
  4. Präsentation.
  5. Computer.
  6. Illustrationen zum Thema.

Unterrichtsplan:

  1. Zeit organisieren.
  2. Wiederholung des Gelernten. Füllen Sie die Tabelle: fest, flüssig, gasförmig.
  3. Festlegung des Unterrichtsthemas.
    1. Übergang vom festen zum flüssigen Aggregatzustand und umgekehrt.
    2. Notieren Sie das Thema der Lektion in Ihrem Notizbuch.
  4. Ein neues Thema lernen:
    1. Bestimmung des Schmelzpunktes eines Stoffes.
    2. Arbeiten mit der Lehrbuchtabelle „Schmelzpunkt“.
    3. Die Lösung des Problems.
    4. Sehen Sie sich die Schmelz- und Erstarrungsanimation an.
    5. Arbeiten mit dem Schmelz- und Erstarrungsdiagramm.
    6. Ausfüllen der Tabelle: Schmelzen, Erstarren.
  5. Konsolidierung des untersuchten Materials.
  6. Zusammenfassend.
  7. Hausaufgaben.
Etappennummer Arbeit des Lehrers. Studentenarbeit. Notizbucheinträge. Was wird verwendet. Zeit

Zeit organisieren. Grüße.

In der 7. Klasse lernten wir verschiedene Materiezustände kennen. Welche Materiezustände kennen Sie? Beispiele?

Feste, flüssige, gasförmige Aggregatzustände. Zum Beispiel Wasser, Eis, Wasserdampf.

Erinnern wir uns daran, welche Eigenschaften Stoffe in einem bestimmten Aggregatzustand haben und warum. Wir werden uns daran erinnern, indem wir die Tabelle ausfüllen. ( Anhang 1).

Der Lehrer notiert die Reihenfolge, in der die Gruppen ihre Hände heben, und unterbricht die Arbeit nach 2 Minuten.

Die Klasse wird in Gruppen von 3-4 Personen aufgeteilt. Jede Gruppe erhält ein Blatt mit einer leeren Tabelle und Karten mit Antworten. Innerhalb von 2 Minuten müssen sie die Karten in die entsprechenden Felder des Tisches legen. Wenn die Gruppenmitglieder bereit sind, heben sie ihre Hände. Nach 2 Minuten berichten die Gruppen über ihre Arbeit. Eine Gruppe erklärt, welche Karte sie in welches Feld gelegt hat und warum, und die Mitglieder der übrigen Gruppen stimmen der Antwort entweder zu oder korrigieren sie. Dadurch wird die Tabelle für jede Gruppe korrekt ausgefüllt. Die erste Gruppe, die die Aufgaben richtig erledigt, erhält einen Punkt.

Handout zu Folie 2

Was ist also gemeinsam und was unterscheidet sich in den Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten?

Sowohl Feststoffe als auch Flüssigkeiten behalten ihr Volumen, aber nur Feststoffe behalten ihre Form.

Heute werden wir im Unterricht darüber sprechen, wie sich ein Feststoff in eine Flüssigkeit verwandeln kann und umgekehrt. Lassen Sie uns herausfinden, welche Bedingungen für diese Übergänge notwendig sind.

Erinnern Sie sich, wie man den Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Aggregatzustand nennt?

In der Regel erinnern sich die Schüler an den Namen des Prozesses – Schmelzen.

Wie nennt man den umgekehrten Vorgang: den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den festen Aggregatzustand? Wie nennt man die innere Struktur von Festkörpern?

Wenn Studierende eine Frage nicht sofort beantworten, können Sie ihnen ein wenig helfen, aber in der Regel geben die Studierenden selbst die Antwort. Der Vorgang des Übergangs eines Stoffes vom flüssigen in den festen Zustand wird als Erstarrung bezeichnet. Die Moleküle fester Stoffe bilden ein Kristallgitter, sodass der Vorgang als Kristallisation bezeichnet werden kann.

Das Thema der heutigen Lektion lautet also: „Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper“.

Notieren Sie das Thema der Lektion in Ihrem Notizbuch.

Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper

Erinnern wir uns noch einmal daran, was wir bereits über die Zustände der Materie und den Übergang der Materie von einem Materiezustand in einen anderen wissen.

Die Schüler beantworten Fragen. Für jede richtige Antwort (in diesem Fall und in Zukunft) erhält der Schüler 1 Punkt.

Warum behalten Körper ihre Form nur im festen Aggregatzustand? Wie unterscheidet sich die innere Struktur von Festkörpern von der inneren Struktur von Flüssigkeiten und Gasen?

In Festkörpern sind die Teilchen in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet (bilden ein Kristallgitter) und können sich nicht weit voneinander entfernen.

Welche Veränderungen in der inneren Struktur der Substanz?

Beim Schmelzen wird die Ordnung der Moleküle gestört, d.h. Das Kristallgitter wird zerstört.

Was muss getan werden, um den Körper zum Schmelzen zu bringen? Das Kristallgitter zerstören?

Der Körper muss erwärmt werden, das heißt, ihm muss eine bestimmte Wärmemenge zugeführt, Energie übertragen werden.

Auf welche Temperatur sollte der Körper erhitzt werden? Beispiele?

Damit das Eis schmilzt, müssen Sie es auf 0 °C erhitzen. Damit Eisen schmilzt, muss es auf eine höhere Temperatur erhitzt werden.

Um einen Feststoff zu schmelzen, muss man ihn also auf eine bestimmte Temperatur erhitzen. Diese Temperatur wird Schmelzpunkt genannt.

Notieren Sie die Bestimmung des Schmelzpunktes in Ihrem Notizbuch.

Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein Feststoff schmilzt.

Jeder Stoff hat seinen eigenen Schmelzpunkt. Bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt liegt der Stoff im flüssigen Zustand vor, darunter im festen Zustand. Betrachten Sie die Lehrbuchtabelle auf Seite 32.

Öffnen Sie Lehrbücher auf der angegebenen Seite.

Folie 5 Tabelle 3 Lehrbücher

  • Welches Metall kann man schmelzen, wenn man es in der Hand hält?
  • Welches Metall kann in kochendem Wasser geschmolzen werden?
  • Ist es möglich, Aluminium in einem Bleigefäß zu schmelzen?
  • Warum werden Quecksilberthermometer nicht zur Messung der Außentemperatur verwendet?
  • Cäsium.
  • Kalium, Natrium.
  • Das ist unmöglich, das Blei schmilzt früher.
  • Liegt die Außentemperatur unter -39 0C, härtet das Quecksilber aus.

Bei welcher Temperatur erstarrt Wasser? Eisen? Sauerstoff?

Bei 0°C, 1539°C, -219°C.

Stoffe erstarren bei der gleichen Temperatur, bei der sie schmelzen.

Die Kristallisationstemperatur eines Stoffes entspricht seinem Schmelzpunkt.

Kehren wir zur Frage zurück: Was passiert mit der inneren Struktur eines Stoffes, wenn er schmilzt? Kristallisation?

Beim Schmelzen wird das Kristallgitter zerstört und bei der Kristallisation wiederhergestellt.

Nehmen wir ein Stück Eis mit einer Temperatur von -10 °C und übertragen wir darauf Energie. Was passiert mit einem Stück Eis?

Problem: Wie viel Wärme muss 2 kg Eis zugeführt werden, um es um 10 °C zu erhitzen?

Lösen Sie das Problem anhand der Tabelle auf Seite 21. (oral).

Es werden 2100 2 10 = 42000 J = 42 kJ benötigt

Wofür wird in diesem Fall Wärme genutzt?

Zur Erhöhung der kinetischen Energie von Molekülen. Die Eistemperatur steigt.

Betrachten wir, wie sich die Temperatur von Eis ändert, wenn ihm gleichmäßig eine bestimmte Wärmemenge zugeführt wird, und was mit der inneren Struktur von Eis (Wasser) bei den oben genannten Prozessen passiert.

Sie schauen sich die vorgeschlagene Präsentation an und notieren, was mit einem Stoff passiert, wenn er erhitzt, geschmolzen, abgekühlt oder erstarrt.

Folien 7 - 10

Zeitplan. Welchem ​​Prozess entspricht der Abschnitt AB, BC? Steigt die Temperatur des Eises, wenn es zu schmelzen beginnt? Flugplan.

Abschnitt AB entspricht dem Prozess des Erhitzens von Eis. IC – Eisschmelze.

Wenn das Schmelzen beginnt, steigt die Temperatur des Eises nicht mehr an.

Bekommt das Eis weiterhin Energie? Wofür wird es ausgegeben?

Das Eis erhält weiterhin Energie. Es wird für die Zerstörung des Kristallgitters aufgewendet.

Während des Schmelzvorgangs ändert sich die Temperatur des Stoffes nicht, es wird Energie für die Zerstörung des Kristallgitters aufgewendet.

In welchem ​​Aggregatszustand befindet sich der Stoff am Punkt B? am Punkt C? Bei welcher Temperatur?

B – Eis bei 0 °C.

C – Wasser bei 0 °C.

Was hat mehr innere Energie: Eis bei 0 °C oder Wasser bei 0 °C?

Wasser hat eine größere innere Energie, da der Stoff beim Schmelzvorgang Energie gewinnt.

Warum beginnt die Temperatur im Abschnitt CD zu steigen?

Am Punkt C endet die Zerstörung des Gitters und weitere Energie wird aufgewendet, um die kinetische Energie der Wassermoleküle zu erhöhen.

Füllen Sie die Tabelle aus ( Anlage 2) anhand des Diagramms und der vorgeschlagenen Animation. Zeitlimit: 2 Minuten. Der Lehrer überwacht den Ausfüllvorgang der Tabelle, protokolliert, wer die Aufgabe erledigt hat und stoppt die Arbeit nach 2 Minuten.

Füllen Sie die Tabelle aus. Nachdem die Tabelle ausgefüllt ist, heben die Schüler ihre Hand. Nach 2 Minuten lesen die Schüler ihre Notizen und erklären sie: 1 Schüler – 1 Zeile, 2 Schüler – 2 Zeilen usw. Wenn der Antwortende einen Fehler macht, korrigieren andere Schüler ihn. Studierende, die die Aufgabe innerhalb von 2 Minuten richtig und vollständig lösen, erhalten 1 Punkt.

Handzettel

Beim Schmelzen und Erhitzen verbraucht ein Stoff also Energie und beim Kristallisieren und Abkühlen wird Energie freigesetzt, und beim Schmelzen und Kristallisieren kommt es zu keiner Temperaturänderung. Versuchen Sie, dieses Wissen bei der Erledigung der folgenden Aufgaben anzuwenden.

Bei einer Temperatur von 20 °C entnommenes Eisen war vollständig geschmolzen. Welcher Zeitplan entspricht diesem Prozess?

Wählen Sie auf der Folie einen Graphen aus, der dem angegebenen Prozess entspricht, heben Sie Ihre Hände und geben Sie mit der Anzahl der Finger die Nummer des ausgewählten Graphen an. Einer der Schüler (nach Wahl des Lehrers) erklärt seine Wahl.

Bei einer Temperatur von 0 °C entnommenes Wasser wurde bei -10 °C in Eis verwandelt. Welcher Zeitplan entspricht diesem Prozess?

Festes Quecksilber, das bei einer Temperatur von -39 °C aufgenommen wurde, wurde auf eine Temperatur von 20 °C erhitzt. Welcher Zeitplan entspricht diesem Prozess?

Wird bei 0 °C entnommenes Eis in einem Raum mit einer Temperatur von 0 °C schmelzen?

Nein, zur Zerstörung des Kristallgitters ist Energie erforderlich und eine Wärmeübertragung ist nur von einem Körper mit höherer Temperatur auf einen Körper mit niedrigerer Temperatur möglich, daher findet in diesem Fall keine Wärmeübertragung statt.

Zusammenfassung der Lektion. Schüler, die in einer Unterrichtsstunde 5 oder mehr Punkte erreichen, erhalten positive Noten.

Hausaufgaben.

Gebrauchte Bücher:

  1. Peryshkin A.V. Lehrbuch "Physik 7"
  2. Peryshkin A.V. „Sammlung von Problemen in den Physikklassen 7 – 9“, Moskau, „Prüfung“, 2006.
  3. V.A. Orlov „Thematische Tests in den Physikklassen 7 – 8“, Moskau, „Verbum - M“, 2001.
  4. G.N. Stepanova, A.P. Stepanov „Sammlung von Fragen und Problemen in den Physikklassen 5 – 9“, St. Petersburg, „Valeria SPD“, 2001.
  5. http://kak-i-pochemu.ru

Wir präsentieren Ihnen eine Videolektion zum Thema „Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper“. Schmelz- und Erstarrungsplan.“ Hier beginnen wir mit der Untersuchung eines neuen breiten Themas: „Aggregative Zustände der Materie“. Hier definieren wir den Begriff eines Aggregatzustandes und betrachten Beispiele für solche Körper. Und schauen wir uns an, wie die Prozesse, bei denen Stoffe von einem Aggregatzustand in einen anderen übergehen, heißen und was sie sind. Lassen Sie uns näher auf die Prozesse des Schmelzens und Kristallisierens von Feststoffen eingehen und ein Temperaturdiagramm solcher Prozesse erstellen.

Thema: Aggregatzustände der Materie

Lektion: Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper. Schmelz- und Erstarrungsplan

Amorphe Körper- Körper, in denen Atome und Moleküle nur in der Nähe des betrachteten Bereichs in einer bestimmten Weise angeordnet sind. Diese Art der Anordnung der Teilchen nennt man Nahordnung.

Flüssigkeiten- Substanzen ohne geordnete Struktur der Partikelanordnung, Moleküle in Flüssigkeiten bewegen sich freier und intermolekulare Kräfte sind schwächer als in Festkörpern. Die wichtigste Eigenschaft: Sie behalten ihr Volumen, verändern leicht ihre Form und nehmen aufgrund ihrer Fließeigenschaften die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befinden (Abb. 3).

Reis. 3. Die Flüssigkeit nimmt die Form eines Kolbens an ()

Gase- Substanzen, deren Moleküle schwach miteinander interagieren und sich chaotisch bewegen, wobei sie häufig miteinander kollidieren. Die wichtigste Eigenschaft: Sie behalten weder Volumen noch Form bei und nehmen das gesamte Volumen des Gefäßes ein, in dem sie sich befinden.

Es ist wichtig zu wissen und zu verstehen, wie Übergänge zwischen Materiezuständen ablaufen. Ein Diagramm solcher Übergänge stellen wir in Abbildung 4 dar.

1 - schmelzen;

2 - Aushärten (Kristallisation);

3 - Verdampfung: Verdampfung oder Sieden;

4 - Kondensation;

5 - Sublimation (Sublimation) - Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand unter Umgehung der Flüssigkeit;

6 - Desublimation - Übergang vom gasförmigen Zustand in den festen Zustand unter Umgehung des flüssigen Zustands.

In der heutigen Lektion konzentrieren wir uns auf Prozesse wie das Schmelzen und Erstarren kristalliner Körper. Es ist zweckmäßig, mit der Betrachtung solcher Prozesse am Beispiel des in der Natur häufigsten Schmelzens und Kristallisierens von Eis zu beginnen.

Wenn Sie Eis in einen Kolben geben und es mit einem Brenner erhitzen (Abb. 5), werden Sie feststellen, dass seine Temperatur zu steigen beginnt, bis es die Schmelztemperatur (0 °C) erreicht, dann beginnt der Schmelzprozess, aber Gleichzeitig steigt die Temperatur des Eises nicht an, und erst wenn der Prozess des Schmelzens des gesamten Eises abgeschlossen ist, beginnt die Temperatur des entstehenden Wassers zu steigen.

Reis. 5. Eis schmilzt.

Definition.Schmelzen- der Prozess des Übergangs von fest zu flüssig. Dieser Vorgang findet bei konstanter Temperatur statt.

Die Temperatur, bei der ein Stoff schmilzt, wird Schmelzpunkt genannt und ist für viele Feststoffe ein Messwert und daher ein Tabellenwert. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt von Eis bei 0 °C und der Schmelzpunkt von Gold bei 1100 °C.

Auch der umgekehrte Prozess zum Schmelzen – der Prozess der Kristallisation – wird am Beispiel des Gefrierens von Wasser und seiner Umwandlung in Eis betrachtet. Wenn Sie ein Reagenzglas mit Wasser nehmen und mit dem Abkühlen beginnen, beobachten Sie zunächst einen Temperaturabfall des Wassers, bis es 0 °C erreicht, und gefriert dann bei konstanter Temperatur (Abb. 6) und nach dem vollständigen Gefrieren , weitere Abkühlung des gebildeten Eises.

Reis. 6. Gefrieren von Wasser.

Betrachtet man die beschriebenen Prozesse unter dem Gesichtspunkt der inneren Energie des Körpers, so wird beim Schmelzen die gesamte vom Körper aufgenommene Energie für die Zerstörung des Kristallgitters und die Schwächung zwischenmolekularer Bindungen aufgewendet, die Energie wird also nicht für die Temperaturänderung aufgewendet , sondern auf der Veränderung der Struktur des Stoffes und der Wechselwirkung seiner Teilchen. Während des Kristallisationsprozesses findet der Energieaustausch in die entgegengesetzte Richtung statt: Der Körper gibt Wärme an die Umgebung ab und seine innere Energie nimmt ab, was zu einer Abnahme der Beweglichkeit der Partikel, einer Zunahme der Wechselwirkung zwischen ihnen und ihrer Verfestigung führt der Körper.

Es ist nützlich, die Prozesse des Schmelzens und Kristallisierens eines Stoffes grafisch in einem Diagramm darstellen zu können (Abb. 7).

Die Achsen des Diagramms sind: Die Abszissenachse ist die Zeit, die Ordinatenachse ist die Temperatur der Substanz. Als Untersuchungsstoff nehmen wir Eis mit negativer Temperatur, also Eis, das bei Wärmeeinwirkung nicht sofort zu schmelzen beginnt, sondern auf die Schmelztemperatur erhitzt wird. Beschreiben wir die Bereiche in der Grafik, die einzelne thermische Prozesse darstellen:

Ausgangszustand - a: Erhitzen von Eis auf einen Schmelzpunkt von 0 °C;

a - b: Schmelzvorgang bei einer konstanten Temperatur von 0 o C;

b - ein Punkt mit einer bestimmten Temperatur: Erhitzen des aus Eis gebildeten Wassers auf eine bestimmte Temperatur;

Ein Punkt mit einer bestimmten Temperatur - c: Abkühlung von Wasser auf einen Gefrierpunkt von 0 °C;

c - d: der Prozess des Gefrierens von Wasser bei einer konstanten Temperatur von 0 °C;

d – Endzustand: Abkühlung des Eises auf eine bestimmte negative Temperatur.

Heute haben wir uns verschiedene Aggregatzustände angeschaut und dabei auf Prozesse wie Schmelzen und Kristallisieren geachtet. In der nächsten Lektion werden wir das Hauptmerkmal des Prozesses des Schmelzens und Erstarrens von Stoffen besprechen – die spezifische Schmelzwärme.

1. Gendenshtein L. E., Kaidalov A. B., Kozhevnikov V. B. /Ed. Orlova V. A., Roizena I. I. Physik 8. - M.: Mnemosyne.

2. Peryshkin A.V. Physik 8. - M.: Bustard, 2010.

3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Physik 8. - M.: Bildung.

1. Wörterbücher und Enzyklopädien zum Thema Akademiker ().

2. Vorlesungsreihe „Molekularphysik und Thermodynamik“ ().

3. Regionale Sammlung der Region Twer ().

1. Seite 31: Fragen Nr. 1-4; Seite 32: Fragen Nr. 1-3; Seite 33: Übungen Nr. 1-5; Seite 34: Fragen Nr. 1-3. Peryshkin A. V. Physik 8. - M.: Bustard, 2010.

2. Ein Stück Eis schwimmt in einer Pfanne mit Wasser. Unter welchen Bedingungen wird es nicht schmelzen?

3. Während des Schmelzens bleibt die Temperatur des kristallinen Körpers unverändert. Was passiert mit der inneren Energie des Körpers?

4. Erfahrene Gärtner gießen bei Frühlingsnachtfrösten während der Blüte von Obstbäumen die Zweige abends großzügig. Warum verringert sich dadurch das Risiko, künftige Ernten zu verlieren, erheblich?