Kun opiskelijat ymmärtävät aineen eri tilan, on tärkeää, että he ymmärtävät, kuinka tilat muuttuvat keskenään. Tässä toiminnassa opiskelijat luovat kuvakäsikirjan, joka kuvaa hiukkasten järjestelyä jokaisessa ainetilassa ja kuvaa muutoksia kunkin tilan välillä. Käytä tätä toimintoa oppitunnin alussa antaaksesi opiskelijoille tietämyksen perustan tai lopussa nähdäksesi oppimansa.
Lämpöenergian lisäys lisää järjestelmän hiukkasten keskimääräistä kineettistä energiaa. Tämä voi joko nostaa järjestelmän lämpötilaa tai aiheuttaa tilan muutoksen. Muutos tapahtuu kiinteästä nesteeksi tai nesteestä kaasuksi. Päinvastoin, lämpöenergian lasku vähentää järjestelmän keskimääräistä kineettistä energiaa. Tämä muutos aiheuttaa tilanmuutoksen kaasusta nesteeksi tai nesteestä kiinteään aineeseen.
Tämä voi olla myös mielenkiintoinen paikka esitellä opiskelijoille sublimoituminen. Sublimointi on prosessi, jossa aine siirtyy kiinteästä aineesta kaasutilaan ilman, että siitä tulee neste. Hiilidioksidi (CO 2 ) tai kuivajää on esimerkki materiaalista, joka tekee tämän. Sublimaation vastakohta tunnetaan desublimation saostumisena.
(Nämä ohjeet ovat täysin muokattavissa. Kun olet napsauttanut "Kopioi toiminta", päivitä ohjeet tehtävän Muokkaa-välilehdellä.)
Esimerkki eri tilojen hiukkasjärjestelystä ja tunnistaa ja kuvaa eri tilamuutokset.
Vangitse oppilaiden huomio näyttämällä, miten aineen tila muuttuu käyttämällä kotona tai luokassa löytyviä esineitä. Näkyvät, käytännön kokemukset auttavat oppilaita ymmärtämään abstrakteja käsitteitä konkreettisemmin.
Kerää jääpaloja, kirkas lasi, vettä ja sähköinen vedenkeitin (tai kattila ja kuumailmapuhallin) ennen tuntia. Valmiit materiaalit varmistavat sujuvan demon ja pitävät oppilaat keskittyneinä.
Näytä jääpaloiden sulavan veteen, sitten lämmitä vettä höyryn tuottamiseksi ja lopuksi kerää kondensaatio viileälle pinnalle. Korosta jokaista muutosta pyytämällä oppilaita kuvailemaan, mitä he havaitsevat jokaisessa vaiheessa.
Osallista oppilaat pyytämällä heitä ennustamaan, mitä tapahtuu ennen jokaista tilan muutosta. Kannusta päättelyyn ja yhdistä heidän havaintonsa energian ja hiukkasten liikkeen käsitteisiin.
Liitä demonstraatio todellisiin hetkiin, kuten jään sulamiseen juomassa tai höyryyn suihkusta. Yhdistämällä auttaa vahvistamaan ymmärrystä ja osoittaa tieteen merkityksen arkipäivässä.
Muutokset aineen tilassa sisältävät sulamisen (kiinteä nestemäiseksi), jähmettymisen (neste kiinteäksi), haihtumisen (neste kaasuksi), kondensoitumisen (kaasu nesteeksi), sublimaation (kiinteä kaasuksi) ja depoosion (kaasu kiinteäksi). Jokainen niistä sisältää hiukkasten lämpöenergian lisäämistä tai menettämistä.
Lämpöenergia vaikuttaa tilamuutoksiin muuttamalla hiukkasten keskimääräistä kineettistä energiaa. Lämpöenergian lisääminen voi saada kiinteät aineet sulamaan tai nesteet höyrystymään, kun taas energian vähentäminen johtaa kondensoitumiseen tai jähmettymiseen.
Sublimaatio on prosessi, jossa aine muuttuu suoraan kiinteästä kaasuksi ilman nestemäistä välivaihetta. Esimerkki on kuivajää (hiilidioksidi kiinteänä), joka muuttuu kaasuksi huoneenlämmössä.
Oppilaat voivat piirtää tai tehdä tarinakarttoja, jotka näyttävät hiukkasten järjestelyt kiinteissä aineissa, nesteissä ja kaasuissa, ja käyttää nuolia merkkaamaan kunkin tilan muutosta. Tämä auttaa visualisoimaan, miten hiukkaset liikkuvat ja uudelleen järjestäytyvät kunkin muutoksen aikana.
Sulaminen on silloin, kun kiinteä aine muuttuu nesteeksi yleensä lämmittämällä. Höyrystymis on silloin, kun neste muuttuu kaasuksi, usein pinnalta ja kiehumispisteen alapuolella. Molemmat vaativat energiaa, mutta ne liittyvät erilaisiin tilanmuutoksiin.