1. Water on Earth occurs in a liquid state, solid (as ice) and gas (as steam). 2. At temperatures below 0°C, the water turns into ice and the water vapor in the clouds turns into snow. Above 0°C the water evaporates and condenses into small drops forming clouds. It can rain from clouds. 3. EvaporationevaporationEvaporation, liquefaction, meltingmeltingmelting, sublimationsublimationsublimation, resublimation.
1. The solid body constantly requires to melt the energy delivery.
2. The solid melts at a strictly defined temperature.
3. Particles in the solid body vibrate only around the equilibrium positions, while in the liquid they move relatively. Thus, during meltingmeltingmelting, the body molecules gain greater freedom of movement.
SolidificationsolidificationSolidification - the liquid transformation into a solid state. The energy released by the liquid reduces the velocity of the particles, and the attraction forces connect them to a solid body. The start of solidificationsolidificationsolidification process depends on the presence of nucleation seeds in the liquid on which the crystal formation process begins.
Evaporation - transformation of the liquid into a gas state. The energy supplied to the liquid overcomes the attractive forces between the molecules. The speed of the evaporationevaporationevaporation process depends on the temperature and the vapor pressure above the liquid.
CondensationcondensationCondensation (Liquefying) - transformation of gas into a liquid state. The cooled gas releases energy, the velocity of particles decreases, the attraction forces make the particles to be closer. CondensationcondensationCondensation is associated with a reduction in the distance between the molecules of the substance. The drop in temperature causes the decrease in molecules motion speed. The forces of interaction between them increase until a new state of equilibrium is achieved.
SublimationsublimationSublimation - the direct transfer of substances from solid to gas state without passing the liquid state.
Dry ice (solidified carbon dioxide) is an example of a sublimating body in normal conditions.
A block of frozen carbon dioxide, exposed in a room to a typical atmospheric pressure and the temperature about 20°C, will sublimate and will not melt.
Resublimation
Resublimation - direct transfer of a substance from a gas state to a solid one, omitting a liquid state. Resublimation is a process opposite to sublimationsublimationsublimation. Frost is created as a result of resublimation of water (steam). Resublimation, in combination with sublimationsublimationsublimation or evaporationevaporationevaporation, is used to purify or separate the substance and to obtain it in the form of fine crystals (this is, among others, iodine purification method).
Task
Complete the phase transformation scheme with the names of phase transitions next to the arrows (use the following names of phase transformations: meltingmeltingmelting, solidificationsolidificationsolidification, sublimationsublimationsublimation, desublimation, evaporationevaporationevaporation, condensationcondensationcondensation)
- MeltingmeltingMelting is a change in the state of the body from solid into liquid. It occurs at a constant temperature, called the melting temperature.
- SolidificationsolidificationSolidification is a change in the state of the body from liquid to solid. This process can occur in the opposite direction (meltingmeltingmelting).
- Some bodies change from the solid to the liquid state without the established transition temperature. Within a certain temperature range, the body gradually softens and becomes liquid. This process is called softening.
- EvaporationevaporationEvaporation is the change in the state of the body in which the body transforms from liquid to gas. It occurs on the surface of the liquid.
- CondensationcondensationCondensation is a phenomenon of transforming steam or gas into the liquid state.
- SublimationsublimationSublimation is a phenomenon of a direct transition from the solid state to the gas state, omitting the liquid state.
- Resublimation is the phenomenon of direct transition from the gas to the solid state, omitting the liquid state.
Selected words and expressions used in the lesson plan
1. W ilu stanach skupienia występuje woda na Ziemi? 2. Kiedy następuje przejście wody z jednego stanu skupienia w inny? 3. Podaj znane ci nazwy procesów fizycznych przedstawionych na ilustracji.
Uwaga: Stop Wooda – niskotopliwy stop metali (topnieje już w temperaturze 66,5°C), srebrzystoszary, drobnoziarnisty, składający się z bizmutu, kadmu, ołowiu i cyny. Został otrzymany przez amerykańskiego dentystę Barnabasa Wooda i miał zastosowanie w stomatologii. Stop ten zazwyczaj jest stosowany: w jubilerstwie do lutowania.
m23a46db2ba6ce1e0_1528449000663_0
Topnienie i krzepnięcie
m23a46db2ba6ce1e0_1528449084556_0
Drugi
m23a46db2ba6ce1e0_1528449076687_0
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
m23a46db2ba6ce1e0_1528449068082_0
45 minut
m23a46db2ba6ce1e0_1528449523725_0
Rozpoznawanie podstawowych procesów fizycznych.
m23a46db2ba6ce1e0_1528449552113_0
1. Określa warunki zachodzenia przemian fazowych.
2. Określa różnice między poszczególnymi przemianami fazowymi.
m23a46db2ba6ce1e0_1528450430307_0
Uczeń:
- rozpoznaje podstawowe procesy fizyczne,
- określa zmiany w budowie cząsteczkowej ciał podczas zachodzącego procesu fizycznego.
m23a46db2ba6ce1e0_1528449534267_0
1. Uczenie się przez obserwację.
m23a46db2ba6ce1e0_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca z całą klasą.
m23a46db2ba6ce1e0_1528450127855_0
Polecenie
Przyjrzyj się ilustracji.
[Ilustracja 1]
Polecenie
Odpowiedz na pytania:
1. W ilu stanach skupienia występuje woda na Ziemi? 2. Kiedy następuje przejście wody z jednego stanu skupienia w inny? 3. Podaj znane ci nazwy procesów fizycznych przedstawionych na ilustracji.
Odpowiedź
1. Woda na Ziemi występuje w stanie ciekłym, stałym (jako lód) i gazowym (jako para wodna). 2. W temperaturze 0°C woda przechodzi w lód, a para wodna w chmurach zamienia się w śnieg. Powyżej 0°C woda paruje i skrapla się w drobne krople tworzące chmury. Z chmur może padać deszcz. 3. Parowanie, skraplanie, topnienie, sublimacja, resublimacja.
m23a46db2ba6ce1e0_1528446435040_0
Pokaz slajdów - topnienie stopu Wooda.
Uwaga: Stop Wooda – niskotopliwy stop metali (topi się już w temperaturze 66,5°C), srebrzystoszary, drobnoziarnisty, składający się z bizmutu, kadmu, ołowiu i cyny. Został otrzymany przez amerykańskiego dentystę Barnabasa Wooda i miał zastosowanie w stomatologii. Stop ten zazwyczaj jest stosowany: w jubilerstwie do lutowania.
[Slideshow]
Polecenie
Odpowiedz na pytania
1. Co trzeba zrobić, aby ciało stałe uległo stopieniu? 2. Czy ciało stałe topnieje w dowolnej temperaturze? 3. Jak zachowują się cząsteczki ciała stałego podczas ogrzewania tego ciała?
Odpowiedź
1. Ciała stale wymaga do stopnienia dostarczania energii. 2. Ciało stałe topnieje się w ściśle określonej temperaturze. 3. Cząsteczki w ciele stałym drgają tylko wokół położeń równowagi, natomiast w cieczy przesuwają się względem siebie. Zatem podczas topnienia cząsteczki ciała uzyskują większą swobodę ruchu.
Topnienie
Topnienie - przemiana fazowa, polegająca na przejściu substancji ze stanu stałego w stan ciekły.
Energia dostarczana do ciała stałego powoduje pokonanie sił wiążących między cząsteczkami ciała stałego.
Krzepnięcie
Krzepnięcie - przechodzenie cieczy w stan stały. Energia oddawana przez ciecz powoduje zmniejszenie prędkości cząsteczek, a siły przyciągania łączą je w ciało stałe. Rozpoczęcie krzepnięcia jest uzależnione od obecności w cieczy zarodków krystalizacji, na których rozpoczyna się proces tworzenia kryształów.
Parowanie
Parowanie - przechodzenie cieczy w stan gazowy. Energia dostarczana do cieczy pokonuje siły przyciągania między cząsteczkami. Szybkość procesu parowania zależy od temperatury oraz ciśnienia pary nad cieczą.
Skraplanie
Skraplanie (Kondensacja) - przechodzenie gazu w stan ciekły. Ochłodzony gaz oddaje energię, zmniejsza się prędkość cząsteczek, siły przyciągania zbliżają cząsteczki. Kondensacja wiąże się ze zmniejszeniem odległości między cząsteczkami substancji. Spadek temperatury powoduje, że cząsteczki poruszają się wolniej. Siły oddziaływania między nimi wzrastają, aż do momentu uzyskania nowego stanu równowagi.
Sublimacja
Sublimacja - bezpośrednie przechodzenie substancji ze stanu stałego w gazowy z pominięciem stanu ciekłego.
Przykładem ciała sublimującego w warunkach normalnych jest suchy lód czyli zestalony dwutlenek węgla.
Blok zamrożonego dwutlenku węgla wystawiony do pomieszczenia, w którym panuje typowe ciśnienie atmosferyczne i temperatura ok 20°C będzie sublimował a nie topił się.
Resublimacja
Resublimacja - bezpośrednie przechodzenie substancji ze stanu gazowego w stały z pominięciem stanu ciekłego. Resublimacja jest procesem odwrotnym do sublimacji. W wyniku resublimacji wody (pary wodnej) powstaje szron. Resublimacja, w połączeniu z sublimacją lub parowaniem, jest wykorzystywana do oczyszczania lub rozdzielania substancji i otrzymywania jej w postaci drobnych kryształów (jest to m.in. metoda oczyszczania jodu).
Polecenie
Uzupełnij schemat przemian fazowych podając przy strzałkach nazwy przemian fazowych (wykorzystaj następujące nazwy przemian fazowych: topnienie, krzepnięcie, sublimacja, resublimacja, parowanie, skraplanie)
[Ilustracja 2]
Odpowiedź
[Ilustracja 3]
m23a46db2ba6ce1e0_1528450119332_0
- Zjawisko topnienia polega na zmianie stanu skupienia ciała ze stanu stałego w stan ciekły. Zachodzi w stałej temperaturze, nazywanej temperaturą topnienia.
- Krzepnięcie to zmiana stanu skupienia ciała z ciekłego na stały. Proces ten może przebiegać w odwrotną stronę (topnienie).
- Niektóre ciała przechodzą ze stanu stałego do stanu ciekłego bez ustalonej temperatury przemiany. W pewnym przedziale temperatur ciało stopniowo mięknie i przechodzi w ciecz. Taki proces nazywamy mięknięciem.
- Parowanie zmiana stanu skupienia polegająca na przejściu ciała ze stanu ciekłego w parę (stan gazowy). Zachodzi na powierzchni cieczy.
- Skraplanie to zjawisko polegające na przejściu pary lub gazu w stan ciekły.
- Sublimacja to zjawisko bezpośredniego przejścia ze stanu stałego w stan gazowy, z pominięciem stanu ciekłego.
- Resublimacja to zjawisko bezpośredniego przejścia ze stanu gazowego w stan stały, z pominięciem stanu ciekłego.