М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость icon

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость





НазваниеМ занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость
Дата конвертации12.04.2013
Размер55.4 Kb.
ТипДокументы
Приложение 8. Подбор материалов об агрегатных состояниях вещества для учителя

Мы предлагаем рассмотреть все четыре агрегатных состояния вещества на одном учебном занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы – нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость и твердое тело.

Фазовый переход - переход системы из одного агрегатного состояния в другое [2, с.198; 8, с.218]. При фазовом переходе скачкообразно изменяется какая-либо физическая ве­личина (плотность, внутренняя энергия) или симметрия системы. Реализация агрегатного состояния вещества зависит от соотношения кине­тической и потенциальной энергии молекул, входящих в его состав.

В то время как горячая плазма ста­ла предметом интенсивного изуче­ния лишь во второй половине XX в., низкотемпературная плазма (в виде обычного огня) находится в центре внимания философов уже 2,5 тыс. лет. С тех пор на протяжении нескольких столетий она рассматривалась уче­ными в качестве одного из четырёх элементов нашего мира. «Пламя, — писал Р. Бойль, — самое горячее тело, какое мы знаем, состоит из частиц, колеблющихся столь бурно, что они постоянно и быстро летают повсюду стаями и рассеивают или разрушают все горючие тела, какие они встреча­ют на своём пути» [4, с.238].

При некоторых видах излучения (электромагнитного - рентгеновского, гамма-излучения радиоактивных веществ), а также при очень высоких температурах происходит ионизация газа: часть молекул или атомов теряют свои электроны, и становятся положительно заряженными ионами. Газ может полностью ионизироваться. Ионизация – процесс образования ионов из атомов. «Плазмой в физике называется частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически совпадают» [11, с.315].

Плазма представляет собой смесь ионов и свободных электронов: наряду с электронейтральными атомами (молекулами) появляются заряженные частицы (электроны, ионы). В целом плазма электрически нейтральная совокупность нейтральных и заряженных частиц: Трехкомпонентная плазма – нейтральные атомы, ионы и электроны; Реальная плазма – многокомпонентна (состоит из атомов и молекул в основном и возбужденном состоянии, положительных и отрицательных ионов, электронов и фотонов). В отличие от обычного (не ионизо­ванного) газа между её частицами су­ществует значительное взаимодей­ствие, обусловленное наличием у них электрических зарядов. Благода­ря этому взаимодействию характер движения частиц в плазме резко от­личается оттого, что свойствен ней­тральным молекулам газа. Если ее поместить в электрическое поле, то возникнет движение заряженных частиц, то есть появится ток. В повседневной жизни наши встречи с плазмой весьма ограниченны: это вспышка молнии, мягкое свечение северного сияния, проводящий газ внутри флуоресцентной трубки или неоновой рекламы и слабоионизованная плазма ракетных факелов [12, с.51]. Излучение плазмы используется при создании искусственных источников света: люминесцентные, ртутные, натриевые лампы, лазеры. Плазмой является газ в лампах дневного света, неоновых трубках для рекламы, плазменных панелях. Гигантскими скоплениями плазмы являются звезды, в том числе и Солнце. Плазма – наиболее распространенное состояние вещества в природе. По данным В.А. Касьянова «99,9 % вещества во вселенной находится в плазменном состоянии» [8, с. 225]. «Мы живем в той части Вселенной, … где плазма естественным путем не возникает» [12, с.51]. Солнечный ветер – это поток плазмы, испускаемый Солнцем. Демонстрация плаката. Он оказывает существенное влияние на магнитное поле Земли. Например, заряженные частицы солнечного ветра останавливаются магнитным полем Земли, начиная циркулировать в радиационных поясах атмосферы. Эта циркуляция вызывает свечение атмосферы – полярное сияние.

Плазма в космическом пространстве [11, с.316]. В состоянии плазмы на­ходится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной. Вслед­ствие высокой температуры Солнце и другие звезды состоят в ос­новном из полностью ионизованной плазмы.

Из плазмы состоит и межзвездная среда, заполняющая простран­ство между звездами и галактиками. Плотность межзвездной среды очень мала - в среднем менее одного атома на 1 см3 . Ионизация атомов межзвездной среды вызывается излучением звезд и косми­ческими лучами - потоками быстрых частиц, пронизывающими про­странство Вселенной по всем направлениям. В отличие от горячей плазмы звезд температура межзвездной плазмы очень мала.

Плазмой окружена наша планета. Верхний слой атмосферы на высоте 100-300 км представляет собой ионизованный газ - ионо­сферу. Ионизация воздуха верхних слоев атмосферы вызывается пре­имущественно излучением Солнца и потоком заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Выше ионосферы простираются радиационные пояса Земли, открытые с помощью спутников. Радиационные пояса также состоят из плазмы.

Свойства плазмы [11, с.316]. Плазма обладает рядом специфических свойств, что позволяет рассматривать ее как особое четвертое со стояние вещества.

Из-за большой подвижности заряженные частицы плазмы легко перемещаются под действием электрических и магнитных полей. По­этому любое нарушение электрической нейтральности отдельных об­ластей плазмы, вызванное скоплением частиц одного знака заряда быстро ликвидируется. Возникающие электрические поля переме­щают заряженные частицы до тех пор, пока электрическая нейт­ральность не восстановится и электрическое поле не станет равным нулю.

В отличие от нейтрального газа, между молекулами которого су­ществуют короткодействующие силы, между заряженными частицами плазмы действуют кулоновские силы, сравнительно медленно убы­вающие с расстоянием. Каждая частица взаимодействует сразу с боль­шим количеством окружающих частиц. Благодаря этому наряду с беспорядочным (тепловым) движением частицы плазмы могут уча­ствовать в разнообразных упорядоченных {коллективных) движениях. В плазме легко возбуждаются разного рода колебания и волны.

Проводимость плазмы увеличивается по мере роста степени иони­зации. При высокой температуре полностью ионизованная плазма по своей проводимости приближается к сверхпроводникам. Расширяется техническое применение плазмы.

Рассматривается газ. Вещество находится в газообразном состоянии, если средняя кинетическая энергия молекул превышает их среднюю потенциальную энергию: .

В газах расстояние между атомами (молекулами) во много раз превышает размеры самих молекул: диаметр молекул много меньше среднего расстояния между ними (D<
Далее рассматривается жидкость. Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу (плотность жидкости и твердого тела примерно одинакова). Сжимаемость невелика. Упорядоченное расположение частиц (ближний порядок) наблюдается в пределах 2-3-х слоев: при фазовом переходе твердое тело – жидкость, происходит нарушение симметрии системы. Частица, зажатая, между соседними молекулами, сталкивается с ними лишь время от времени, она совершает «перескок» и тут же попадает к новым соседям. Время, которое молекула проводит не колеблясь, называют временем оседлой жизни. С повышением температуры время оседлой жизни уменьшается. Молекулы жидкости на­ходятся близко друг от друга, поэтому, если попытаться сменить объем, даже на малую величину, молекулы деформируются. Поэтому жидкости мало сжимаемы. Жидкости текучи. Под действием внешней силы перескоки происходят преимущественно в направлении её действия. Жидкости не только текут, но принимают форму сосуда. .

Из-за непрерывного движения энергия молекулы становится то больше, то меньше, поэтому молекулы могут перескакивать.

Твердые тела. В земных условиях многие тела находятся в твердом состоянии. Вещество находится в твердом состоянии, если средняя потенциальная энергия притяжения молекул много больше их средней кинетической энергии: .

Частицы в твердом теле располагаются упорядоченно. Привести в качестве примера строчки из сказки о жизни молекул, где расположение частиц в твердом теле сравнивается с положением в армии (смотри приложение 5 - [6, с.187]).





Атомы и молекулы твердых тел не могут разорвать связи с ближайшими со­седями и колеблются около положения равновесия. Вот почему они сохраняют форму и объем тела. Если соединить центры положения равновесия атомов (мо­лекул) твердого тела; получим правильную пространственную решетку, которая называется кристаллической. Показ модели кристаллической решетки поваренной соли – NaCl. Организация фронтального опыта или демонстрационного эксперимента (описание в приложении 5).

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconБилет №10 Испарение и конденсация жидкостей и их объяснение на основе представлений о дискретном строении вещества. Удельная теплота парообразования
Вещества существуют в трех агрегатных состояниях: твердом (кристаллическом), жидком, газообразном. Рассмотрим два из них: жидкое...

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconЖара. На столе бутылка с хлебным квасом. Жидкость пенится. Ивдруг газ с оглушитель­ным шумом выбрасывает пробку. Понять, по­чему образовался этот газ, можно, т
Жара. На столе бутылка с хлебным квасом. Жидкость пенится. И вдруг газ с оглушитель­ным шумом выбрасывает пробку. Понять, по­чему...

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconНа подступах к абсолютному нулю
Состояние и свойства вещества зависят от его температуры. Возьмем, например, воду. При температуре ниже 0°Ц — это твердое тело, при...

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconУрока Проверка знаний и умений, учебник, с. 154-155. Изучение нового материала. Желудок человека, особенности его строения и функций
Учащиеся узнают, что И. П. Павлов получил Нобелевскую премию за изучение работы органов пищеварения

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconVI. элементы атомной и ядерной физики и физики твердого тела. Пояснения к рабочей программе изучение этого раздела следует начать с элементов квантовой механики

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconXxxiv международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 12 16 февраля 2007 г. Радиальное электрическое поле и вращение плазмы в токамаке туман-3М

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconXxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. Термодинамика плазмы в переходной области между моделями Саха и Томаса-Ферми

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconИтоги и анализ лабораторной работы. 2 Изучение нового материала

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconУрока: Организационный момент Проверка знаний Изучение нового материала Закрепление

М занятии: Твердое. Жидкое. Газообразное. Плазменное. Изучение предлагаем начать с плазмы нового вопроса для обучающихся, а затем рассматриваем газ, жидкость iconУрока: Организационный момент. Проверка домашнего задания. Актуализация знаний. Изучение нового материала



Заказать интернет-магазин под ключ!

База данных защищена авторским правом © 2018
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
поиск