Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/F16 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Skupenství látek Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/F16 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-2/F16 Škola Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektu CZ.1.07/1.4.00/21.1217 Název projektu Máme šanci číst, zkoumat a tvořit Anotace Žáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci Autor Mgr. Miluše Hamplová Název Skupenství látek Očekávaný výstup Procvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie Vzdělávací oblast - obor Člověk a příroda - fyzika Klíčová slova Látky, skupenství Druh učebního materiálu Prezentace Metodika Druhy interaktivity Motivace, procvičení a ověření znalostí Cílová skupina Žáci Stupeň a typ vzdělávání Základní škola II. stupeň Typická věková skupina 8. ročník ZŠ Datum / období vzniku VM Červen 2012

Metodika – informace pro učitele Tento digitální učební materiál je využitelný několika způsoby. Lze ho použit v klasické výuce pro výklad učiva doplněný obrazovou informací s mnoha dalšími rozšiřujícími informacemi pro žáky. Nutný je minimálně datový projektor a připojení do internetu. Na jednotlivých snímcích je minimum textu (základem je výklad učitele) obrazový materiál obohacuje výuku. Prakticky u každého takového materiálu je odkaz na URL adresu, kde jsou informace se vztahem k danému tématu. Tyto informace doplňují výuku, mají informativní a motivující charakter. Výhodou je, že jsou již předem vybrány a posouzeny co do vhodnosti, přiměřenosti, technické dostupnosti. Jsou vybrány stránky kde, pokud možno, je minimum reklam. Záměrně je minimálně využívána „Wikipedie“, kterou žáci využívají nejčastěji. Záměrem je přinést informace, které se někdy obtížněji vyhledávají. Internet je dynamické médium, je proto noto čas od času prověřit funkčnost odkazů. Další možností je použít tento materiál pro samostatnou práci žáků, kde mohou samostatně procházet jednotlivé snímky a seznamovat se s informacemi, které mají mnohdy charakter zajímavostí doplňující základní výuku. Hloubka informací přesahuje dalece základní učivo a má žáky spíše motivovat k samostatnému poznání. Aktivačním prvkem jsou otázky umístěné na konci prezentace, kde je i zpětná vazba. Otázky rozhodně nemají sloužit k testování a hodnocení, ale k aktivaci žáků a přimět je k vyhledávání informací. Třetí možností je poskytnout žákům tento materiál pro samostatnou práci doma, například jako podklad pro přípravu referátu, vlastní prezentace a podobně. K nejcennějším částem patří zdánlivě nevýrazná poslední stránka prezentace, kde je přehled URL adres které se vztahují k danému tématu. Část je použita přímo v prezentaci, jako odkaz z obrazového materiálu. Výběr adres byl časově náročný, bylo odfiltrováno množství balastu, který se na internetu při vyhledávání mnohdy nabízí. Tento materiál muže sloužit zájemcům pro samostatnou práci a rychlejší orientaci. Ovládání prezentace je standardní a intuitivní, pokud jsou někde animace je na ně upozorněno pokynem k jejich přehrání. Při ověřování neměli žáci žádné problémy s ovládáním prezentace.

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Opakování učiva – odpověď vybrat klepnutím myši! Správná odpověď se zbarví zeleně, špatná červeně. Verze 1.2 V tomto typu prezentace je velké množství odkazů na externí internetové stránky., je tedy nutno občas odkazy aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Je maximální snaha používat v prezentaci odkazy na stránky, které nejsou zamořeny protivnou reklamou, ale tato snaha není vždy úspěšná..

Látky se vyskytují ve skupenství Pevném Kapalném Plynném Někdy je jako čtvrté skupenství uváděna plazma – velmi přehřály plyn O tom, v jakém skupenství se látka vyskytuje, rozhodují především fyzikálně chemické vlastnosti konkrétní látky, teplota a tlak. Některé příklady teplot tání a varu prvků při normálním tlaku 101,3 kPa Prvek Teplota tání (ºC) Teplota varu (ºC) Voda 100 Dusík -209,86 -195,802 Fosfor 44,1 280,5 Rtuť -38,862 356,66 Síra 119,3 444,674 Zlato 1060 2810

Změny skupenství vody v závislosti na teplotě (při normálním tlaku) T [ K ] Změny skupenství vody v závislosti na teplotě (při normálním tlaku) (Klikni myší postupně na druhy skupenství a pak změny skupenství) E2 E1 C D 373 K = 100°C A B 273 K = 0°C 0 K = -273°C var tání skupenství pevné kapalné plynné Q [ J ]

Body na grafu odpovídají teplotám změna Q A – bod tání teplota tání při dodání tepla – nárůst teploty B – bod tuhnutí teplota tuhnutí při odebrání tepla – pokles teploty C – bod varu teplota varu při dodání tepla – nárůst teploty D – bod kondenzace teplota kondenzace při odebrání tepla – pokles teploty dodání Q sublimace tání vypařování Kapalina Plyn Pevná látka tuhnutí kondenzace odebrání Q desublimace Mezi teplotou t0- tA je pevná látka tD – tE1 pára nasycená Mezi teplotou tA- tB změna skupenství tání (tuhnutí) tE1 – tE2 pára nenasycená Mezi teplotou tB- tC je kapalina nad tE2 – plyn Mezi teplotou tC- tD změna skupenství var (kondenzace)

Měrná tepelná kapacita c [ ] je množství tepla, které musíme dodat 1 kg látky, aby se její teplota zvýšila o 1°C Měrné skupenské teplo tání je množství tepla, které musíme dodat 1 kg pevné látky, aby se změnil v 1 kg kapaliny při stále teplotě. Měrné skupenské teplo tuhnutí je množství tepla, které musíme odebrat 1 kg kapaliny, aby se změnil v 1 kg pevné látky při stále teplotě. Měrné skupenské teplo varu je množství tepla, které musíme dodat 1 kg kapaliny, aby se změnil v 1 kg páry při stále teplotě. Měrné skupenské teplo kondenzace je množství tepla, které musíme odebrat 1 kg páry, aby se změnil v 1 kg kapaliny při stále teplotě.

Při změnách skupenství látek používáme termíny označující fyzikální děje (1) Tání a tuhnutí (5) (2) Vypařování a kondenzace T (7) (3) Var (4) (4) Sytá a přehřála pára (3) (2) (5) Plazma (6) (1) (6) Kapalnění plynů (7) Sublimace a desublimace Q Fázový diagram

Například voda se běžně vyskytuje ve třech podobách Pevné látky mají částice velmi blízko u sebe a působí na ně přitažlivé i odpudivé síly.Často jsou vázány v krystalové mřížce. V pevných látkách se částice pohybují minimálně, jen kmitají kolem své rovnovážné polohy. Pevné látky zachovávají stálý tvar i objem. Například voda se běžně vyskytuje ve třech podobách Zdroj: Tání látky Změna skupenství z pevné látky na kapalinu se nazývá tání. Když zahříváme pevnou látku, dodáváme jí energii. Teplota, při které se látka mění na kapalinu se označuje jako teplota tání.

Kapalné látky (kapaliny) mají částice blíž u sebe a částice se více navzájem přitahují, také se výrazně více i rychleji pohybují, než částice v pevných látkách. Kapaliny mají stálý objem, jsou prakticky nestlačitelné, ale nemají stálý tvar, ten zaujmou podle nádoby. Tuhnutí látky Změna skupenství z kapalné látky na pevnou se nazývá tuhnutí. Když ochlazujeme kapalnou látku, dochází při teplotě tuhnutí k jejímu tuhnutí. Teplota tuhnutí má stejnou hodnotu jako teplota tání. Vypařování a var Změna skupenství z kapalné látky na plynnou látku se nazývá vypařování. Kapalina se vypařuje ze svého povrchu při jakékoliv teplotě. Při teplotě varu dochází k varu kapaliny, ta se vypařuje z celého svého objemu, proto je var nejrychlejší způsob vypařování. Teplota varu, závisí na fyzikálně chemických vlastnostech látky a na tlaku nad kapalinou. Zdroj

Plynné látky mají částice daleko od sebe (mají malou hustotu částic), a mezi částicemi nejsou prakticky žádné interakce (nejsou mezi nimi téměř žádné síly). Částice plynu se mohou volně a chaoticky pohybovat prostorem. Plyn nemá stálý tvar ani objem. Zdroj Zdroj Kondenzace Změna skupenství z plynné látky na kapalinu se nazývá kapalnění neboli kondenzace. Ke kondenzaci dojde při ochlazovaní plynu (páry) pod teplotu kondenzace. Sublimace Změna skupenství z pevné látky přímo na plynnou látku se nazývá sublimace. Opačný děj se nazývá desublimace změna plynu (páry) přímo na pevnou látku.

Zařízení která využívají změny skupenství a skupenské teplo patří do skupiny chladící techniky. Jsou to například ledničky, klimatizace ale i tepelná čerpadla.

Opakování učiva 1) Při změně skupenství se teplota látky a) Zvyšuje Vyber pomocí myši správnou odpověď - správná nemusí být vždy pouze jedna odpověď 1) Při změně skupenství se teplota látky a) Zvyšuje b) Snižuje c) Nemění 2) V jakém skupenství je rtuť při teplotě - 40°C a) Pevném b) Kapalném c) Plynném

3) Aby se 1 kg páry přeměnil v 1 kg kapaliny je nutno a) dodat měrné skupenské teplo kondenzace b) odebrat měrné skupenské teplo kondenzace c) odebrat měrné skupenské teplo varu 4) Jak můžeme změnit teplotu varu u konkrétní látky? a) Zvětšit množství dodávaného tepla b) Zvětšit tlak nad kapalinou c) Snížit tlak nad kapalinou

5) Proč se při tání látky nezvyšuje její teplota, i když jí stále dodáváme teplo? a) Teplo (tepelná energie) uniká do okolí b) Teplo (tepelná energie) nemá vliv na teplotu látky c) Teplo (tepelná energie) se spotřebuje na změnu skupenství 6) Jak se mění látka ve skupenství plynném při dodání dalšího tepla? a) Nejprve v páru nasycenou, pak v nenasycenou a dále v plyn b) Nejprve v páru nenasycenou, pak v nasycenou a dále v plyn c) Nejprve v plyn, pak v páru nenasycenou a dále nasycenou

7) Skupenské teplo tání a skupenské teplo tuhnutí u stejné látky a) je vždy stejné b) skupenské teplo tání je větší c) skupenské teplo tuhnutí je větší 8) Jak se mění teplota kapaliny při vypařování? a) Teplota kapaliny se nemění b) Teplota kapaliny stoupá c) Teplota kapaliny klesá

9) Jak se mění teplota kapaliny při varu? a) Teplota kapaliny se nemění b) Teplota kapaliny stoupá c) Teplota kapaliny klesá 10 Vypařují se všechny látky za stejných podmínek stejně? a) Ano, vypařování závisí na tlaku a teplotě b) Ne, vypařování závisí mimo vnější podmínek také na vlastnostech látky c) Ano, vypařovaní probíhá vždy stejně, závisí na množství tepla

Použité zdroje: http://fyzika.jreichl.com/index.php?sekce=browse&page=647 http://fyzika.jreichl.com/index.php?sekce=browse&page=648 http://www.zschemie.euweb.cz/latky/latky14.html http://www.zschemie.euweb.cz/latky/latky13.html http://skupenstvi.navajo.cz/ http://server.ipp.cas.cz/~vwei/fusion/fusion_c.htm http://polonium.navajo.cz/ http://www.mvp.cufo.cz/materialy/45.html http://www.kea-olomouc.cz/index.php?ca=zdroje&ar=02 http://www.vyukovematerialy.cz/chemie/rocnik8/smes05.htm http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=fyzika&xser=4d6f6c656b756c6f76e12066797a696b61h http://cs.wikipedia.org/wiki/Sn%C3%ADh http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=fyzika&xser=536b7570656e737476edh&key=608 (608 – 616) http://amper.ped.muni.cz/~miler/obr2/ http://amper.ped.muni.cz/~miler/ http://fyzika-sandra.blogerka.cz/Zmeny-skupenstvi/Zmeny-skupenstvi http://www.quido.cz/objevy/chladnicka.htm http://www.archiweb.cz/salon.php?action=show&id=1375&type=10 http://www.dumabyt.cz/rubriky/dum/bydlime/tepelna-cerpadla_17959.html http://www.zelenamanie.cz/tepelna-cerpadla-vyhody-nevyhody