W budowie
Pomiń nawigację
Prezentacja modułu

Moduł 05 — Topnienie i krzepnięcie — od lodu do wody i z powrotem — kurs Budowa i właściwości materii

Przemiany fazowe, stała temperatura topnienia, ciała krystaliczne i bezpostaciowe, energia.

  • 45 min
  • 14 slajdów
  • Notatki nauczyciela: N
  • Strona modułu: otwórz
Plan · 45 min

Co dziś robimy

  1. 12 minTopnienie i krzepnięcie odróżnić topnienie od krzepnięcia i wskazać, gdzie potrzebna jest energia,
  2. 14 minTemperatura topnienia To nie znaczy, że każda substancja ma taką samą temperaturę topnienia.
  3. 14 minCiała krystaliczne i bezpostaciowe Topnienie to przejście ciała stałego w ciecz, a krzepnięcie — cieczy w ciało stałe.
  4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe
Atom 1 z 3 · ~12 min

Topnienie i krzepnięcie

Włóż kostkę lodu do szklanki i poczekaj. Po chwili lód zamieni się w wodę, choć napój nie musi mieć temperatury stu stopni. W drugą stronę: woda w zamrażarce twardnieje i staje się lodem.

  • odróżnić topnienie od krzepnięcia i wskazać, gdzie potrzebna jest energia,
  • odczytać temperaturę topnienia z wykresu i wyjaśnić stałą temperaturę podczas topnienia,
  • porównać ciała krystaliczne i bezpostaciowe oraz wyjaśnić działanie soli na lód.
  • Topnienie to przejście ciała stałego w ciecz.
Ilustracja · atom 1 · ~3 min

Topnienie i krzepnięcie

Topnienie i krzepnięcie oczami cząsteczek CIAŁO STAŁE (lód) regularna sieć cząsteczek CIECZ (woda) cząsteczki swobodniejsze, ale blisko topnienie krzepnięcie energia dostarczana energia oddawana
Podczas topnienia energia jest zużywana na rozluźnienie sieci krystalicznej. Podczas krzepnięcia cząsteczki wracają do sieci i oddają energię otoczeniu.
Sprawdzenie · atom 1 · ~2 min

Pytanie do klasy

Kostka lodu w szklance stopiła się. Co stało się z cząsteczkami wody?

Atom 2 z 3 · ~14 min

Temperatura topnienia

Temperatura topnienia to temperatura, w której dana substancja przechodzi ze stanu stałego w ciekły przy określonym ciśnieniu. Dla czystego ciała krystalicznego jest to jedna, ściśle określona temperatura.

  • To nie znaczy, że każda substancja ma taką samą temperaturę topnienia.
  • Wosk, szkło i plastelina nie mają jednej ostrej temperatury — o nich opowiemy w następnej sekcji.
  • Lód ogrzewany od −20 °C podnosi temperaturę do 0 °C.
  • Ciśnienie też ma znaczenie.
Zrób doświadczenie: lód z solą
Potrzebujesz: dwóch szklanek, kilku kostek lodu (najlepiej rozbitych), dwóch łyżek soli kuchennej, wody i termometru kuchennego.
1. Do obu szklanek włóż po kilka kawałków lodu.
2. Do jednej szklanki dodaj dwie łyżki soli i wszystko wymieszaj.
3. Włóż termometr do szklanki z solą, zapisz temperaturę, a potem zmierz temperaturę w drugiej szklance.
4. Obserwuj, co dzieje się z lodem w obu szklankach.
Przewidź: W której szklance temperatura spadnie poniżej 0 °C? Czy lód stopi się tam szybciej, czy wolniej? Zapisz przewidywanie przed pomiarem.
Wyjaśnienie: Sól obniża temperaturę topnienia lodu, więc mieszanina może być zimniejsza niż 0 °C. Topnienie pochłania ciepło z otoczenia — dlatego szklanka z solą chłodzi mocniej. Na tej samej zasadzie sól usuwa lód z dróg.
Zestawienie · atom 2 · ~4 min

Temperatura topnienia

Temperatura topnienia to temperatura, w której dana substancja przechodzi ze stanu stałego w ciekły przy określonym ciśnieniu. Dla czystego ciała krystalicznego jest to jedna, ściśle określona temperatura.

Substancja Temperatura topnienia Uwaga
lód 0 °C przy normalnym ciśnieniu
żelazo 1538 °C czysty metal krystaliczny
wosk około 50–60 °C topi się w zakresie temperatur
szkło brak ostrej wartości mięknie stopniowo
Ilustracja · atom 2 · ~3 min

Temperatura topnienia

Ogrzewanie lodu od −20 °C do wody o 20 °C czas temperatura [°C] −20 0 20 koniec topnienia topnienie: temperatura stoi woda się ogrzewa
W czasie topnienia cała dostarczana energia zużywana jest na zmianę stanu skupienia, dlatego temperatura nie rośnie. Po stopieniu lodu woda znów się ogrzewa.
Sprawdzenie · atom 2 · ~2 min

Pytanie do klasy

Czysty lód pod normalnym ciśnieniem topi się w 0 °C. Co dzieje się z temperaturą, gdy lód topnieje powoli w szklance?

Atom 3 z 3 · ~14 min

Ciała krystaliczne i bezpostaciowe

Ciała krystaliczne mają cząsteczki ułożone w regularną, powtarzającą się sieć. Taki porządek widać czasem gołym okiem — na przykład w kryształkach soli lub cukru. Do tej grupy należą lód, metale, kwarc i diament.

  • Topnienie to przejście ciała stałego w ciecz, a krzepnięcie — cieczy w ciało stałe. Topnienie pochłania energię, krzepnięcie ją oddaje.
  • Czyste ciało krystaliczne topi się w stałej temperaturze: lód w 0 °C, żelazo w 1538 °C. Podczas topnienia temperatura nie rośnie.
  • Ciała bezpostaciowe, takie jak szkło, wosk i plastelina, miękną i topią się w zakresie temperatur. Sól obniża temperaturę topnienia lodu.
  • Ciała bezpostaciowe nie mają takiego porządku.
Zapamiętaj
  1. Topnienie to przejście ciała stałego w ciecz, a krzepnięcie — cieczy w ciało stałe. Topnienie pochłania energię, krzepnięcie ją oddaje.
  2. Czyste ciało krystaliczne topi się w stałej temperaturze: lód w 0 °C, żelazo w 1538 °C. Podczas topnienia temperatura nie rośnie.
  3. Ciała bezpostaciowe, takie jak szkło, wosk i plastelina, miękną i topią się w zakresie temperatur. Sól obniża temperaturę topnienia lodu.
Zestawienie · atom 3 · ~4 min

Ciała krystaliczne i bezpostaciowe

Ciała krystaliczne mają cząsteczki ułożone w regularną, powtarzającą się sieć. Taki porządek widać czasem gołym okiem — na przykład w kryształkach soli lub cukru. Do tej grupy należą lód, metale, kwarc i diament.

Cecha Ciała krystaliczne Ciała bezpostaciowe
ułożenie cząsteczek regularna, powtarzająca się sieć chaotyczne splątanie
topnienie w jednej temperaturze w zakresie temperatur
przykłady lód, sól, żelazo, kwarc szkło, wosk, plastelina
Ilustracja · atom 3 · ~3 min

Ciała krystaliczne i bezpostaciowe

Dwa rodzaje wewnętrznego porządku KRYSTALICZNE regularna sieć, ostre topnienie BEZPOSTACIOWE splątane cząsteczki, mięknienie w zakresie
Ciało krystaliczne ma regularną sieć i topi się w jednej temperaturze. Ciało bezpostaciowe ma cząsteczki splątane bez porządku i mięknie stopniowo w coraz wyższych temperaturach.
Sprawdzenie · atom 3 · ~2 min

Pytanie do klasy

Która cecha najlepiej odróżnia ciało krystaliczne od bezpostaciowego?

Zamknięcie · ~3 min

Co zabrać z lekcji

  • Aby stopić ciało stałe, trzeba dostarczyć energię.
  • Ciśnienie też ma znaczenie.
  • Ciała bezpostaciowe nie mają takiego porządku.
Bilet wyjściowy: Szkło i plastelina są ciałami bezpostaciowymi. Co to oznacza?
Odpowiedź: a) Że ich cząsteczki są chaotycznie ułożone i nie tworzą sieci.