Pēc tam, kad studenti saprot dažādus matērijas stāvokļus, ir svarīgi saprast, kā šie stāvokļi mainās savā starpā. Šajā nodarbībā studenti izveidos scenāriju, kurā parādīts daļiņu izvietojums katram matērijas stāvoklim un aprakstītas izmaiņas starp katru stāvokli. Izmantojiet šo darbību stundas sākumā, lai sniegtu studentiem zināšanu pamatus vai beigās, lai redzētu, ko viņi ir iemācījušies.
Siltumenerģijas pieaugums palielina daļiņu vidējo kinētisko enerģiju sistēmā. Tas var vai nu paaugstināt sistēmas temperatūru, vai arī izraisīt stāvokļa maiņu. Pārmaiņas notiks no cietas vielas uz šķidrumu vai šķidruma uz gāzi. Pretēji siltumenerģijas samazinājumam samazināsies sistēmas vidējā kinētiskā enerģija. Šīs izmaiņas izraisīs stāvokļa maiņu no gāzes uz šķidrumu vai šķidrumu uz cietu.
Šī var būt arī interesanta vieta, kur studentus iepazīstināt ar sublimāciju. Sublimācija ir process, kurā viela no cietas vielas nonāk gāzes stāvoklī, nekļūstot par šķidrumu. Oglekļa dioksīds (CO 2 ) vai sausais ledus ir piemērs materiālam, kas to dara. Sublimācijas pretstatu sauc par desublimācijas nogulsnēšanos.
(Šīs instrukcijas ir pilnībā pielāgojamas. Pēc noklikšķināšanas uz "Kopēt darbību" atjauniniet norādījumus uzdevuma cilnē Rediģēt.)
Ilustrējiet dažādu stāvokļu daļiņu izvietojumu un identificējiet un aprakstiet dažādās stāvokļu izmaiņas.
Notveriet savu skolēnu uzmanību, parādot, kā viela maina stāvokli ar priekšmetiem, kas atrodamas mājās vai klasē. Vizuālas, praktiskas pieredzes palīdz labāk saprast abstraktus jēdzienus.
Savāc ledu, skaidru glāzi, ūdeni un elektrisko tējkannu (vai katliņu un siltuma plāksni) pirms nodarbības. Gatavie materiāli nodrošina gludu demonstrāciju un saglabā skolēnu uzmanību.
Parādiet, kā ledus kūst ūdenī, tad uzkarsējiet ūdeni, lai veidotos tvaiks, un beigās notveriet kondensāciju uz aukstas virsmas. Uzsvērt katru pārmaiņu, lūdzot skolēniem aprakstīt, ko viņi novēro katrā posmā.
Iesaistiet skolēnus, mudinot viņus prognozēt, kas notiks pirms katras stāvokļa pārmaiņas. Veiciniet domāšanu un sasaistiet novērojumus ar enerģijas un daļiņu kustības jēdzieniem.
Sasaistiet demonstrāciju ar reālās dzīves mirkļiem, piemēram, ledus kušanu dzērienā vai tvaiku no dušas. Veidojot saikni palīdz stiprināt izpratni un parāda, cik svarīgs ir zinātne ikdienas dzīvē.
Stāvokļu pārmaiņas ietver kušanas (cieta uz šķidru), sasalšanas (šķidra uz cietu), viršanas (šķidra uz tvaiku), kondensācijas (tvaika uz šķidru), sublimācijas (cieta uz tvaiku) un depozīcijas (tvaika uz cietu). Katrs process ietver daļiņu uzsildīšanu vai atdzesēšanu, lai mainītu enerģiju.
Siltuma enerģija ietekmē stāvokļu pārmaiņas, mainot daļiņu vidējo kinētisko enerģiju. Palielināta siltuma enerģija var izraisīt kušanu vai viršanu, savukārt samazināta – kondensāciju vai sasalšanu.
Sublimācija ir process, kad viela tieši pārveidojas no cietas uz tvaiku, neizkūstot. Biežs piemērs ir sausais ledus (cietais oglekļa diods), kas kļūst par gāzi istabas temperatūrā.
Skolēni var zīmēt vai veidot stāstu plāksnes, kas parāda daļiņu izvietojumu cietās, šķidras un gāzveida stāvokļos, izmantojot bultiņas, lai atzīmētu katru stāvokļa maiņu. Tas palīdz vizualizēt, kā daļiņas kustas un pārkārtojas dažādu pārmaiņu laikā.
Kusšana ir process, kad cieta viela pārvēršas šķidrumā, parasti uzkarsējot. Vārīšanās ir process, kad šķidrums pārvēršas par tvaiku, bieži uz vārīšanās punktu vai zem tā. Abi prasa enerģiju, bet ietver dažādus stāvokļu pārmaiņas.