Zmiana stanu skupienia substancji
SCENARIUSZ ZAJĘĆ „ZMIANA STANU SKUPIENIA SUBSTANCJI”
Przyroda, II etap edukacyjny
Temat: Zmiana stanu skupienia substancji.
Treści kształcenia
Podstawa programowa: Punkt (14.4) [uczeń] podaje i bada doświadczalnie czynniki wywołujące topnienie i krzepnięcie (temperatura) oraz parowanie i skraplanie (temperatura, ruch powietrza, rodzaj cieczy, wielkość powierzchni).
Cele zoperacjonalizowane
UCZEŃ | definiuje pojęcia: substancja, ciało stałe, gaz, ciecz, parowanie, skraplanie, topnienie, krzepnięcie, wrzenie; |
rozróżnia stany skupienia substancji; | |
tłumaczy zależność topnienia i krzepnięcia od temperatury; | |
wymienia czynniki wpływające na przebieg procesu parowania i skraplania; | |
podaje przykłady zjawisk zachodzących przyrodzie w wyniku parowania, skraplania, krzepnięcia, topnienia. |
Nabywane umiejętności
UCZEŃ | rozpoznaje i nazywa stany skupienia substancji; |
rozumie, że ta sama substancja może występować w rożnych stanach skupienia; | |
potrafi wyjaśnić zjawiska przechodzenia z jednego stanu skupienia substancji w drugi; | |
zapisuje prosty schemat obrazujący zmiany stanu skupienia; | |
rozumie warunki konieczne do zaistnienia przemian stanu skupienia; | |
potrafi znajdować przykłady omawianych procesów w życiu codziennym; | |
poznaje wpływ wybranych czynników na zmianę stanu skupienia. |
Kompetencje kluczowe
Porozumiewanie się w języku ojczystym.
Kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne.
Kompetencje informatyczne.
Umiejętność uczenia się.
Etapy lekcji
Wstęp:
Przypomnienie wiadomości na temat podstawowych stanów skupienia substancji.
W oparciu o przygotowaną wcześniej planszę „Zmiany stanów skupienia” nauczyciel prowadzi pogadankę na temat współwystępowania w przyrodzie jednej substancji w różnych stanach skupienia oraz przechodzenia substancji z jednego stanu w drugi.
Przebieg zajęć:
Nauczyciel prosi do uczniów, by na podstawie planszy spróbowali zdefiniować pojęcia topnienie, krzepnięcie, parowanie, skraplanie oraz podali przykłady takich przemian. Uzupełnia ich wypowiedzi. Omawiają:
Krzepnięcie jako proces przechodzenia ciała ze stanu ciekłego w stan stały, np. zamarzanie kałuży, tworzenie kostek lodu, zastyganie galaretki owocowej.
Proces odwrotny - topnienie jako przemianę polegającą na przejściu substancji ze stanu stałego w stan ciekły, np. topnienie śniegu, rozpuszczanie się lodów, topienie świecy.
Parowanie – zmianę stanu skupienia z ciekłego w gazowy, np. parowanie wody z czajnika, suszenie prania, wysychanie kałuż.
Proces odwrotny – skraplanie jako przejście substancji z postaci gazowej do ciekłej, np. powstawanie deszczu, krople na pokrywce nad gotującą się wodą w garnku, tworzenie się rosy.
Uczniowie dobierają się w pary. Przeprowadzają ćwiczenie praktyczne wyjaśniające wpływ temperatury na topnienie i krzepnięcie.
Instrukcja przeprowadzenia ćwiczenia praktycznego:
1. Opis teoretyczny omawianego zjawiska: Substancje mogą zmieniać swój stan skupienia. W wysokiej temperaturze ciała stale topnieją, zmieniając się w ciecze. Po ochłodzeniu podlegają zjawisku krzepnięcia, ponownie zyskując postać ciała stałego.
2. Ustalenie celu i obiektu prowadzonych badań: Celem doświadczenia jest zapoznanie się z procesami topnienia i krzepnięcia oraz ocena wpływu temperatury na zmianę stanu skupienia.
3. Sposób przygotowania ćwiczenia (czas, miejsce itd.): Ćwiczenia praktyczne prowadzone są podczas zajęć lekcyjnych w klasie. Potrzebne sprzęty – stearynowa świeca, zapałki, karton.
4. Sposób przeprowadzenia ćwiczenia: Uczniowie pracują w parach. Z zachowaniem należytych zasad bezpieczeństwa zapalają świeczkę. Czekają chwilę, aż stearyna zacznie topnieć. Ostrożnie przechylają świeczkę nad rozłożonym kartonem, by stearyna mogła na niego kapać.
Obserwują, co dzieje się ze stearyną, która spada na karton.
5. Inne informacje, np. analiza obserwacji, sposób wyciągania wniosków, karta pracy, drzewka decyzyjne, formularze itd.: Na podstawie obserwacji formułują wniosek o zależności procesów krzepnięcia i topnienia od temperatury. Stearyna topi się pod wpływem ciepła płomienia. Gdy spada na karton i nie jest już podgrzewana, zachodzi proces odwrotny – tj. krzepnięcie.
Nauczyciel uzupełnia, że każda substancja ma właściwą sobie temperaturę, po osiągnięciu której zmienia stan skupienia. W określonej temperaturze zatem niektóre substancje będą już topnieć, podczas gdy inne wymagają dodatkowego podgrzania.
Nauczyciel kieruje do uczniów pytania:
Czy mokre pranie w słoneczny dzień wyschnie szybciej niż w pochmurny?
Dlaczego szybciej wyschną włosy suszone suszarką?
Co wyparuje szybciej - woda rozlana na podłogę, czy stojąca w wiaderku?
Wspólnie omawiają czynniki wpływające na proces parowania i skraplania:
- temperaturę,
- ruch powietrza,
- powierzchnię parowania.
Nauczyciel podkreśla fakt wpływu ciśnienia na temperaturę wrzenia oraz topnienia wody. Wspólnie z uczniami oglądają symulacje „Topnienie i krzepnięcie” oraz „Parowanie i skraplanie” poruszające ten temat.
Podsumowanie:
Uczniowie przepisują do zeszytów schemat obrazujący zmiany stanu skupienia z wiszącej na tablicy planszy.
Zadanie domowe
Dlaczego pranie rozwieszone na sznurku w wietrzny słoneczny dzień wyschnie szybciej, niż złożone w misce? Wymień, czynniki, które wpływają na tempo procesu parowania.
Korzystając z podręcznika wyjaśnij, na czym polega różnica między parowaniem a wrzeniem.
Środki dydaktyczne
Symulacje „Topnienie i krzepnięcie”, „Parowanie i skraplanie”
Plansza „Zmiany stanów skupienia”.
Świeczki stearynowe, zapałki, karton.
Metody nauczania
Pogadanka.
Dyskusja.
Metoda zajęć praktycznych.
Formy pracy
System klasowo‑lekcyjny.
Praca w parach.
Praca zbiorowa.
Zadanie dla chętnych
Wytłumacz pojęcia: sublimacja i resublimacja. Podaj przykłady tych zjawisk w przyrodzie.
