Đề tài Sáng kiến kinh nghiệm dạy sự chuyển thể của các chất

I. Đặt vấn đề : Chương III: Sự chuyển thể của các chất nghiên cứu những qúa trình biến đổi qua lại giữa các thể: nóng chảy, đông đặc, bay hơi, ngưng tụ: là những hiện tượng gần gũi với học sinh và qua các thí nghiệm và quan sát... học sinh sẽ hứng thú tìm thấy những hiểu biết mới, những hiểu biết rất cơ bản ở những hiện tượng rất quen thuộc. Vận dụng kiến thức về cấu tạo chất và khái niệm nội năng có thể giải thích đầy đủ cơ chế của các hiện tượng trong chương. Những kiến thức trong chương còn có tác dụng giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng. Nó vạch rõ sự thay đổi có tính chất thường xuyên của các hiện tượng tự nhiên. Những biến đổi về lượng dẫn đén những nhiệt độ xác định (sự sôi, sự nóng chảy ). II. Nội dung: Trước hết ở đây ta nói chất rắn là muốn nói các chất kết tinh trong chất này, các hạt được sắp xếp theo một trật tự xác định chặt ch, giúp cho chất rắn giữ nguyên thể tích và hình dạng. Để từ đó giải thích sự nóng chảy và sự đông đặc của chất kết tinh. Các hạt cảu chất rắn luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng ở nút mạng tinh thể. Khi đun nóng các hạt dao động mạnh hơn ( động năng tăng). Càng đun nóng các hạt dao động càng mãnh liệt, nhiệt độ của vật càng tăng. Đến một nhiệt độ xác định đối với từng chất, năng lượng dao động đó đạt tới giá trị đủ để thắng được lực liên kết giữa các phân tử thì các hạt rời bỏ vị trí của chúng ở nút dạng thinh thể bị phá vỡ, vật rắn bắt đầu nóng chảy. Trong quá trình nóng chảy phải tiếp tục cung cấp năng lượng để sinh công thống lực liên kết phân tử, phá vỡ cấu trúc tinh thể. Chính vì vậy mà nội năng của một vật ở thể lỏng lớn hơn khi ở thể rắn( cùng ở nhiệt độ nóng chảy). Năng lượng dôi ra này sẻ được toả ra khi quá trình xảy ra ngược lại : khi vật đông đặc. Lúc này các phân tử lỏng hợp lại thành các tinh thể, khoảng cách giữa các hạt gia,r là năng lượng dôi ở trên toả cho môi trường xung quanh. ở phần nóng chảy và đông đặc, ta có thể cũng cố các bài tập sau: Bài 1: Nếu thả một miếng thiếc vào chì đang nóng chảy thì thiếc có nóng chảy không? Giải: Nhiệt độ nóng chảy của thiếc là 2320c và chủa chì là 3270c do đó khi thả thiếc vào chì đang nóng chảy thì thiếc cũng nóng chảy. Bài 2: Nước đá có tan được không néu đặt nó ở buồng ổn nhiệt có nhiệt độ 00c. Giải: Nước đá ở 00c phải thu nhiệt của môi trường mới chuyển sang nước ở 00c, nhưng ở nhiệt độ của môi trường cũng là 00c nên không thể có sự truyền nhiệt vì không có sự chênh lệch nhiệt độ do đó nước đá không tan. - Xét tương tự như trên, nước sẽ không đông đặc được vì không toả được nhiệt ra môi trường để thực hiện quá trình đông đặc. Quá trình bién đổi chất từ thể lỏng sang thể hơi gọi là sự bay hơi. Sự bay hơi của chất lỏng xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào. Vì trong chất lỏng ở bất kì nhiệt độ nào bao giờ cũng có các phân tử có năng lượng đủ để thắng lực liên kết của các phân tử ở lớp mặt thoáng của chất lỏng. Do những phân tử có năng lượng bay cao ra khỏi chất lỏng khi bay hơi, nên động năng trung bình của các phân tử còn lại giảm đi. Vì vậy khi bay hơi nếu chất lỏng không được cung cấp năng lượng từ bên ngoài vào thì nội năng của nó giảm đi, nhiệt độ của chất lỏng hạ xuống. ở đây ta lấy ví dụ khi nhúng tay vào xăng đưa tay ra xăng bay hơi và tay ta cảm giác mát lạnh hơn? Tại sao khi ta tắm giưới sông lên ( ngay cả khi gió yếu) ta cảm thấy lạnh ? Tại vì xăng và nước trên bề mặt da người bay hơi. Khi bay hơi nó đã lấy mất một phần nội năng trong cơ thể ta làm nhiệt độ trong cơ thể giảm xuống. Nếu ta tiếp tục đun nóng chất lỏng nhằm tăng cường sự hoá hơi, thì khi dật tới nhiệt độ sôi, quá trình hoá hơi không chỉ xảy ra ở trên mặt chất lỏng, mà còn xảy ra trong toàn bộ khối chất lỏng goi là sự sôi. Khi mới đun nóng chất lỏng, nhiệt độ của nó tăng lên chủ yếu là do động năng của các phâm tử chất lỏng đạt đến giá trị lớn nhất. Trong quá trình sôi, nhiệt độ của chất lỏng không thay đổi. Năng lượng tiếp tục cung cấp cho chất lỏng liên quan với sự tăng thế năng tương tác giữa các phân tử, vì khoảng cách giữa chúng tăng lên khá nhiều. Chính vì vậy mà hơi tạo thành so với cùng chất lỏng ở cùng nhiệt độ có nội năng lớn hơn nhiều. Năng lượng này sẻ được toả ra khi quá trình xảy ra ngược lại: Hơi ngưng tụ lại thành nước. Như vậy nhờ kiến thức về cấu tạo chất và nội năng học sinh có thể dễ dàng giải thích các hiện tượng trên . Bài tập 3: Tại sao bị sét đánh cây cối lại tách dọc thành nhiều phần Giải: Khi bị sét đánh nước ở trong các tế bào của cây bị đun sôi đột ngột, hơi nước bốc lên rất mạnh làm cho thân cây bị tách ra theo thớ gỗ. Bài tập 4: a, Nước đựng trong những vò đất nung hay nôpì đất bao giờ cũng mát . Giải thích: Vì nước luôn luôn thấm ướt ra ngoài và bay hơi xung quanh vò, lấy đi nhiệt lượng cảu nước trong vò làm nhiệt độ giảm. b, Về muà lạnh khi hà hơi vào mặt gương , ta thấy mặt gương mờ đi. Tại sao? Tại sao mặt gương chỉ mờ đi trong một thời gian ngắn. Giải thích: Mùa rét mặt gương lạnh mà hơi ta từ trong phổi thở ra lại nóng. Trong hơi thở có lẫn hơi nước, gặp mặt gương lạnh, hơi nước ngưng tụ lại nên mặt gương mờ đi , nhưng diện tiếp xúc của lớp nước đó với không khí rất rộng so với độ dày của nó nên nó bay hơi rất nhanh. Và sau đó một thời gian rất ngắn mặt gương lại sáng. III. kết luận: Như vậy dựa vào thuyết cấu tạo phân tử và khái niệm nội năng ta có thể giúp học sinh giải thích được các hiện tượng nóng chảy, đông đặc, sự bay hơi, sự sôi và sự ngưng tụ một cách chặt chẽ và dễ hiểu. Dựa và một số thí dụ định tính để giúp học sinh khắc hoạ thêm về kiến thức trong chương. Để chứng tỏ rằng bộ môn vật lý là bộ môn khoa học thực tiễn. Thị xã ngày 05/02/2006