Po tym, jak uczniowie zrozumieją różne stany materii, ważne jest, aby zrozumieli, w jaki sposób stany zmieniają się między sobą. W tym ćwiczeniu uczniowie utworzą scenorys ilustrujący układ cząstek dla każdego stanu materii i opisujący zmiany między poszczególnymi stanami. Użyj tego ćwiczenia na początku lekcji, aby zapewnić uczniom podstawy wiedzy lub na końcu, aby zobaczyć, czego się nauczyli.
Wzrost energii cieplnej zwiększa średnią energię kinetyczną cząstek w układzie. Może to albo zwiększyć temperaturę systemu, albo spowodować zmianę stanu. Zmiana nastąpi z ciała stałego na płyn lub z płynu na gaz. I odwrotnie, spadek energii cieplnej zmniejszy średnią energię kinetyczną układu. Ta zmiana spowoduje zmianę stanu z gazu na ciecz lub ciecz na ciało stałe.
Może to być również interesujące miejsce do przedstawienia uczniom sublimacji. Sublimacja to proces, w którym substancja przechodzi ze stanu stałego do stanu gazowego bez stania się cieczą. Dwutlenek węgla (CO2) i suchego lodu jest przykładem materiału, który robi. Przeciwieństwo sublimacji nazywa się depozycją desublimacyjną.
(Te instrukcje są w pełni konfigurowalne. Po kliknięciu „Kopiuj działanie”, zaktualizuj instrukcje na karcie Edytuj zadania.)
Zilustruj rozmieszczenie cząstek w różnych stanach oraz zidentyfikuj i opisz różne zmiany stanów.
Zdobądź uwagę uczniów, pokazując, jak modyfikuje się stan materii za pomocą rzeczy znalezionych w domu lub w klasie. Wizualne, praktyczne doświadczenia pomagają uczniom lepiej zrozumieć abstrakcyjne pojęcia.
Przed zajęciami przygotuj kostki lodu, przejrzysty szklany kubek, wodę i czajnik elektryczny (lub garnek i płytę grzewczą). Gotowość materiałów zapewnia płynność demonstracji i skupienie uczniów.
Pokaż topniejące kostki lodu, następnie podgrzewaj wodę, aby wytworzyć parę, a na końcu uchwyć kondensację na chłodnej powierzchni. Podkreśl każdą zmianę, prosząc uczniów, aby opisali, co zaobserwowali na każdym etapie.
Angażuj uczniów, zachęcając ich do przewidywania, co się stanie przed każdą zmianą stanu. Zachęcaj do rozumowania i łącz ich obserwacje z pojęciami energii i ruchu cząsteczek.
Powiąż demonstrację z sytuacjami z życia codziennego, takimi jak topniejący lód w napoju lub para z prysznica. Tworzenie powiązań pomaga w utrwaleniu zrozumienia i pokazuje, jak nauka jest istotna w codziennym życiu.
Zmiany stanów materii obejmują topnienie (sól do cieczy), zamarzanie (ciecz do ciała stałego), parowanie (ciecz do gazu), skraplanie (gaz do cieczy), sublimację (sól do gazu) i depozycję (gaz do ciała stałego). Każda z nich wiąże się z pochłanianiem lub oddawaniem energii cieplnej przez cząsteczki.
Energia cieplna wpływa na zmiany stanów, zmieniając średnią energię kinetyczną cząsteczek. Zwiększenie energii cieplnej może spowodować topnienie ciał stałych lub parowanie cieczy, natomiast jej zmniejszenie prowadzi do skraplania lub zamarzania.
Sublimacja to przejście substancji bezpośrednio z ciała stałego do gazu bez przechodzenia przez stan ciekły. Przykładem jest suchy lód (skroplony dwutlenek węgla), który zamienia się w gaz w temperaturze pokojowej.
Uczniowie mogą rysować lub tworzyć storyboardy, które pokazują układy cząsteczek w ciałach stałych, cieczach i gazach, oraz używać strzałek do oznaczania każdej zmiany stanu. To pomaga wizualizować, jak cząsteczki się poruszają i reorganizują podczas każdej zmiany.
Topnienie to proces, gdy ciało stałe zamienia się w ciecz, zwykle przez podgrzewanie. Parowanie to proces, gdy ciecz zamienia się w gaz, często na powierzchni i poniżej punktu wrzenia. Oba procesy wymagają energii, ale dotyczą różnych przejść stanów.