Заттардың агрегаттық күйлері

<br />

States of Matter: Basics by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Мақсаты:

Заттардың агрегаттық күйлерін түсіндіру
Зат бөлшектеріне температураның әсерін сипаттау
Үш күйдегі зат бөлшектерінің құрылымын сипаттау

Бұл виртуалды зертхана жаратылыстану сабағында келесі тақырып бойынша пайдалануға арналған:

5 сынып. І тарау. “Заттардың әртүрлі жағдайында бөлшектердің өзара байланысы қалай пайда болады?”

Виртуалды эксперимент

Виртуалды симуляция оқушыларға қаттың агрегаттық күйлерін визуалды түрде көруге мүмкіндік береді. Бөлшектерді қыздыру немесе салқындату арқылы олардың қатты, сұйық және газ фазаларынан өтуін бақылауға болады.

Төмендегі суретте әрбір батырманың атқаратын қызметтері көрсетілген.

Заттардың агрегаттық күйлері
	газ	сұйық	қатты
көлемі		сақталады
пішіні			сақталады
молекулалар орналасуы	молекулалар бір-бірінен біршама қашықтықта орналасқан
молекулалар арасындағы тартылыс күші			молекулалар арасындағы тартылыс күші өте жоғары

Жұмыс барысы:

1-қадам. Виртуалды симуляцияда екі түрлі бөлім берілген: states (жағдайлар), phase changes (фазаның өзгерістері). “States”-жағдайлар бөлімін таңдаңыз. Экспериментте осы бөлімінде жұмыс жасайсыз.

2-қадам. Жұмыс аймағында сізге берілген:

Бөлшектер орналасқан контейнер;
Термометр: Кельвин және Цельсий өлшем бірлігінде температураны көрсетеді;
Қыздыру және суытуға арналған батырма;
Атомдар мен молекулалардың түрлері: Неон (атом), аргон (атом), оттегі (молекула) және су (молекула);
Агрегаттық күйлер: қатты, сұйық, газ.

3-қадам. Ыңғайлылық үшін термометрдің өлшем бірлігін Кельвиннен Цельсийге ауыстырыңыз.

4-қадам. Неон атомының қатты күйі көру үшін “қатты дене” батырмасын таңдаңыз. Сізде температура -259℃ көрсетеді, молекулалар қозғалыссыз.

5-қадам. Неон атомының сұйық күйі көру үшін “сұйық” батырмасын таңдаңыз. Сізде температура -246℃ көрсетеді, молекулалар қозғалысқа енеді.

6-қадам. Неон атомының газ күйі көру үшін “газ” батырмасын таңдаңыз. Сізде температура -217℃ көрсетеді, молекулалар бейберекет қозғалыста енеді.

7-қадам. Контейнерді суытып көріңіз. Неон атомдарының 1-ші сұйық күйге, одан кейін қатты күйге өтетінін көресіз.

8-қадам. Контейнерді қыздырыңыз. Температура көтерілуімен бірге, бөлшектердің жылдамдығы артып, қатты дене сұйық күйге, содан кейін газ күйге өтеді.

9-қадам. Зат түрін су молекуласына ауыстырыңыз. “Қатты дене” батырмасын таңдаңыз. Температура -127℃ көрсетеді, молекулалар қозғалыссыз. Су молекуласы 0℃ төмен түскеннен кейін қатты күйге ене бастайды.

10-қадам. Суды сұйық күйі көру үшін “сұйық” батырмасын таңдаңыз. Сізде температура 13℃ көрсетеді, молекулалар қозғалысқа енеді.

11-қадам. Газ күйі көру үшін “газ” батырмасын таңдаңыз. Сізде температура 156℃ көрсетеді, молекулалар бейберекет жылдам қозғалыста енеді. Су 100℃ қайнап, молекулалары газ күйге ене бастайды.

12-қадам. Контейнерді суытып және қыздырып, молекулалар козғалысын күйлердің өзгеруін бақылаңыз.

13-қадам. Аргон атомы үшін де жоғарыдағы процестерді қайталаңыз.

14-қадам. Оттегі молекуласы үшін де жоғарыдағы процестерді қайталаңыз.

Қорытынды

Бұл виртуалды экспериментте оқушылар атомдар мен молекулалардың агрегаттық күйлерін зерттеді. Әр күйде бөлшектердің орналасуы әртүрлі болатынын көрді. Температура заттың агрегаттық күйін анықтайтын негізгі фактор болып табылатынына көз жеткізді.

Ағылшын тіліндегі терминдердің қазақша аудармалары:

Atoms & molecules — Атомдар мен молекулалар
Neon — Неон
Argon — Аргон
Oxygen — Оттегі
Water — Су
Solid — Қатты
Liquid — Сұйық
Gas — Газ
Heat — Қыздыру
Cool — Суыту