Цикл уроков физики в 10 классе.

Тема: Основы молекулярно – кинетической теории (5 часов).

В процессе работы над модулем вы должны изучить:

• возникновение атомистической гипотезы строения вещества и ее экспериментальные доказательства;

• строение и свойства жидкостей и твердых тел;

• модель идеального газа;

• давление газа.

знать/понимать

смысл понятий: физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество, взаимодействие;

смысл физических величин: средняя кинетическая энергия частиц вещества, количество теплоты;

вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики;

уметь: рассчитывать параметры молекул и их количество; устанавливать количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости её движения; решать задачи на применение основного уравнения МКТ идеального газа.

Модуль 1. Размеры и масса молекул. Количество вещества. Моль.

Модуль 2. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул.

Модуль 3. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел.

Модуль 4. Идеальный газ. Тепловое движение молекул.

Модуль 5. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории газа.

Модуль №1. Размеры и масса молекул. Количество вещества. Моль

Учебный элемент

Учебный материал с указанием заданий

Деятельность учащегося

УЭ 0

УЭ 1

УЭ 2.

УЭ 3.

УЭ 4.

УЭ 5.

УЭ 0.

УЭ 1.

УЭ 2.

УЭ 3.

УЭ 4.

УЭ 5.

УЭ 0.

УЭ 1.

УЭ 2.

УЭ 3.

УЭ 4.

УЭ 0.

УЭ 1.

УЭ 2.

УЭ 3.

УЭ 4.

УЭ 0.

УЭ 1.

УЭ 2.

УЭ 2.

УЭ 3.

УЭ 4.

Интегрирующая дидактическая цель: в процессе работы над модулем вы должны изучить, знать и уметь:

• основные положения молекулярно – кинетической теории;

• основные характеристики атомов и молекул;

• способы определения параметров атомов и молекул, их количества;

• рассчитывать параметры атомов и молекул, их количество;

• объяснять изменение макроскопических параметров с точки зрения молекулярно – кинетической теории;

Цель: изучите становление молекулярно – кинетической теории.

Выполните задания:

1. Попытайтесь объяснить значение терминов: «вещество», «молекула», «теория», «явления», «тепловые», «микроскопические», «кинетический», «макроскопический».

2. Рассмотрите учебный материал: П. 57 по учебнику «Физика 10» Г.Я Мякишева, Б.Б.Буховцева, Н.Н.Сотского (стр.150 -153).

3. Просмотрите видеофрагмент «Становление МКТ» («КМ»).

4. Проведите анализ материала в учебнике, фильме.

5. Просмотрите демонстрационный эксперимент: определение размеров молекул, окрашивание жидкости, диффузия газа. ( «Энциклопедия по физике).

Контроль: работу оценивает учитель.

Цель:

• продолжить ознакомление с физическими величинами, характеризующими молекулы;

• сформулировать основные положения молекулярно – кинетической теории;

• способствовать формированию умений самостоятельно приобретать знания.

1. Прослушайте объяснение учителя.

2. Познакомьтесь с учебным материалом П. 58 (стр. 153-155).

Выполните задание.

Составьте опорный конспект, отразив в нём основные положения молекулярно – кинетической теории.

Ответьте на вопросы:

1. Как Вы считаете: является ли молекула мельчайшей частицей вещества?

2. Отличаются ли молекулы воды и водяного пара?

3. Каким способом можно изменить объём тела?

4. Чем объясняется уменьшение объёма тел при охлаждении? Для всех ли известных Вам веществ это имеет место?

5. Почему рельсы не кладут вплотную друг к другу, а оставляют зазор между ними? К каким последствиям это может привести?

6. Почему не рекомендуется наливать молоко, бензин и другие жидкости в ёмкость доверху?

7. Почему нельзя утверждать, что объём воздуха в комнате равен сумме объёмов молекул. Составляющих воздушную среду?

8. Плотины водохранилища строят из самого плотного монолитного бетона. Однако при большом напоре воды происходит просачивание воды через плотину. Как можно объяснить наблюдаемое явление?

9. Сформулируйте гипотезу о строении вещества. Как вы можете её обосновать? Какие ваши собственные наблюдения убеждают в её справедливости? Можно ли считать гипотезу доказанной современной наукой?

10. Вы пришли на школьную дискотеку и наблюдаете за толпой учащихся в зале. В зале очень тесно. Если мысленно заменить каждого ученика молекулой, то, какое состояние вещества это напоминает?

11. Капля масла массой 0,003 мм³растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см². Определите средний диаметр молекулы масла.

Контроль: взаимоконтроль.

Цель: узнать основные свойства, характеризующие размеры молекул, их количество.

Задание.

1. Просмотрите фрагмент диска «Открытая физика».

2. Прочитайте текст учебника на стр.156,157.

Ответьте на вопросы:

1. Что такое атом? Что называют молекулой?

2. Какова масса отдельных молекул?

3. Как можно рассчитать массу отдельной молекулы?

4. Какие единицы массы удобнее использовать в оценочных расчётах для атомов и молекул?

5. Что называют «относительной молекулярной (атомной) массой вещества? Укажите условное обозначение этой величины. Как определить относительную атомную массу химического элемента? Молярную массу вещества?

6. Что называют количеством вещества? Укажите условное обозначение и единицы измерения количества вещества.

7. Что называют «Числом Авогадро»? Укажите значение постоянной Авогадро.

8. Что называют «молярной массой»? Укажите условное обозначение молярной массы и её единицы измерения.

9. Как можно определить молярную массу вещества?

Контроль: взаимоконтроль.

3. Используя знания, полученные при обсуждении вопросов, заполните таблицу.

Величина (название)

Определение величины

Условное обозначение физической величины

Размерность величины

Способы вычисления величины

Способы определения величины

Выходной контроль.

Ответьте на вопросы теста.

1. Какая из приведённых ниже величин соответствует порядку значения массы молекулы химического элемента или соединения?

А. 10²⁷кг; Б. 10^-27кг; В.10²⁷г; Г. 10^-10кг.

3. Масса газообразного водорода в сосуде равна 4г. Сколько примерно молекул водорода находится в сосуде?

А. 10^-23; Б. 10²³; В. 4*10²³; Г. 12*10²³.

4. Где число молекул больше: в одном моле водорода или одном моле воды?

А. Одинаково; Б. В одном моле водорода; В. В одном моле воды; Г. Данных для ответа недостаточно.

5. Единицей, какой физической величины является моль?

А. Единицей массы; Б. Единицей количества вещества; В. Единицей числа молекул; Г. Единицей плотности.

Домашнее задание.

П. 58,59;Упр.11 №7,8.

Модуль №2. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул.

Интегрирующая дидактическая цель: в процессе работы над модулем вы должны:

• раскрыть научное и мировоззренческое значение бро­уновского движения;

• установить характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами.

Входной контроль.

Выполните кратковременную проверочную работу.

Вариант № 1.

1. В сосуде находится 3 моль кислорода. Сколько примерно атомов кислорода в сосуде?

2. Какова масса 4 моль кислорода (0₂)?

3. Где большее количество молекул: в 1 моль кислорода или в 1 моль азота?

Вариант №2.

1. Какое количество вещества составляют 5,41*10²⁶ молекул?

2. Масса капельки воды равна 10 ^-13 кг. Из скольких молекул она со­стоит?

3.Где больше содержится молекул: в 1 моль Н₂0 или в 1 моль Н₂?

Фамилия

№ вопроса

1

2

3

Ответы занесите в таблицу и сдайте учителю.

Контроль: работу оценивает учитель.

Цель:

• Изучить в чем сходство и в чем различие между броуновским движением и диффузией?

• Как объяснить зависимость интенсивности броуновского движения от температуры?

• Является ли ломаная линия (рис. 128 учебника) траекторией движения броуновской частицы?

• В чем качественное отличие теплового движения от механического?

Выполните задание.

1. Прослушайте объяснение учителя и попытайтесь объяснить толкование терминов «диффузия», «броуновское», «притяжение», «оседлый».

2. Посмотрите презентацию о броуновском движении и ответьте на вопросы:

а). Что называют броуновским движением? Почему?

б). Где и как можно наблюдать броуновское движение?

в). Что подтверждает броуновское движение?

г). Что является причиной броуновского движения?

д). Почему ваше тело не совершает броуновского движения?

е). Как вы считаете, наблюдалось бы броуновское движение, если бы молекулы прилипали при столкновениях к броуновской частице?

Контроль: работу оценивает учитель.

3. Выполните практическую работу «Броуновское движение» на компьютере. («Открытая физика»)

Ответьте на вопросы теста:

1. Возможно ли броуновское движение мелких частиц твёрдого вещества в газах, жидкостях и вакууме?

А) Возможно только в газах;

Б). Возможно только в жидкостях;

В). Возможно только в вакууме;

Г). Возможно только в жидкостях и газах;

Д). Возможно в газах, жидкостях и вакууме.

2. На рисунке показаны положения броуновской частицы в жидкости с интервалом 60с. Что можно сказать о характере движения частицы при её перемещении за первые 60с из точки А в точку Б?

А

В

А) Частица равномерно двигалась из положения А в положение Б

Б) Частица ускоренно двигалась из положения А в положение Б

В) Частица гармонически колебалась относительно линии А – Б

Г) Результаты экспериментов не позволяют предсказать характер движения частицы между положениями А и Б, так как частица всегда находится под действием нескомпенсированных ударов молекул.

Контроль: работу оценивает учитель.

Цель: установите характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами.

Выполните задание.

1. Прочитайте материал на странице 161,162.

Постарайтесь привести примеры, доказывающие существование сил притяжения и отталкивания.

Подумайте, как возникает сила взаимодействия молекул.

2. Выполните практическую работу:

1.1. Тщательно протрите стеклянные пластинки, сложите их. Прижмите для того, чтобы увеличить число точек соприкосновения. Затем верхнюю пластинку приподнимите за выступающий край.

А) Что происходит с нижней пластинкой? Почему пластинки «склеились»?

1.2. Смочите одну из пластинок водой. Переверните пластинку каплями воды вниз.

Б) Что происходит с каплями воды?

В) Почему они повисли?

Г) Сравните силы притяжения между молекулами воды; между молекулами стекла и воды. Которые из них больше?

1.3. Совместите пластинки по смочённой стороне.

Д) В котором из опытов силы молекулярного взаимодействия значительнее?

3. Дополните таблицу:

Агрегатное состояние вещества

Молекулы

Скорость движения молекул

Расстояние между молекулами

Силы взаимодействия между молекулами

Порядок в расположении частиц

Объём

Форма

Энергия

Твёрдое тело

Жидкость

Газ

Контроль: работу оценивает учитель.

Выходной контроль.

А). Объясните причину возникновения сил отталкивания.

Б). Объясните причину возникновения сил притяжения.

В). Характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстоя­ния между молекулами, графическое изображение этой зависимости.

Контроль: работу оценивает учитель.

Домашнее задание.

П.60,61.

Повт. «Три состояния вещества» («Физика. 7»).

Модуль №3. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел.

Интегрирующая дидактическая цель: в процессе работы над модулем вы должны:

• изучить особенности строения и свойства газообраз­ных, твердых и жидких тел с точки зрения молекулярно-кинетической тео­рии.

Входной контроль.

Выполните задание.

1. Броуновское движение – это…….

2. Взаимодействие между молекулами носит характер……

3. Молекулы в газе……..

4. Чем обусловлено броуновское движение?

5. Приведите примеры физического явления, подтверждающего существование сил притяжения и отталкивания между молекулами. Чему равен средний радиус сферы молекулярного действия?

Контроль: взаимоконтроль.

Цель: объяснените на основе МКТ различия и сходства теплового движения частиц газов, жидкостей и твердых тел.

Выполните задание.

1. Просмотрите фрагмент диска «КМ».

2. Обсудите вопросы:

• Почему газы заполняют весь предоставленный объем?

• Как объяснить малую сжимаемость жидкостей?

• Имеет ли жидкость свою форму и почему?

• На чем основано свойство твердых тел сохранять форму и объем?

3. Прослушайте объяснение учителя.

Контроль: работу оценивает учитель.

Выходной контроль.

Заполните таблицу.

Агрегатное состояние вещества

Расстояние между час­тицами (в сравнении с размерами самих час­тиц)

Взаимодей­ствие частиц

Характер

движения

частиц

Порядок расположе­ния частиц

Сохране­ние формы и объема

Домашнее задание.

П.62.повт. «Тепловое движение. Внутренняя энергия» («Физика. 8»).

Модуль №4. Идеальный газ. Тепловое движение молекул.

Интегрирующая дидактическая цель: в процессе работы над модулем вы должны:

• познакомить учащихся с понятием идеального газа с точ­ки зрения молекулярно-кинетической теории..

Входной контроль.

Выполните задание.

Повторение и закрепление знаний

Самостоятельная работа по вариантам.

Вариант № 1

1. Перечислить факты, опыты и явления, подтверждающие основные
положения молекулярнр-кинетической теории.

2. Какую массу имеют 2 • 10²³ молекул азота?

Вариант №2

1. На основе молекулярно-кинетической теории объяснить качествен­ное различие в молекулярном строении газов, жидкостей и твердых тел.

2. Сколько молекул содержится в 1 см³ воды?

Вариант №3

1. Перечислить характерные особенности межмолекулярного взаимо­действия.

2. Рассчитать примерный объем атома золота.

Цель:

• научиться объяснять толкование терминов «идеальный газ», «модель»;

• знать основные свойства этой модели.

Выполните задание.

1.Изучите текст на стр. учебника.

2. Опишите модель «идеальный газ» как её представляете вы.

Ответьте на вопросы:

• Как вы понимаете: что такое газ?

• Как вы понимаете термин «идеальный»?

• Какой газ может называться идеальным?

3. Посмотрите фрагмент об идеальном газе (СД).

4. Ответьте на вопрос:

• Совпали ли ваши представления об идеальном газе с увиденным?

5. Используя модель «идеальный газ», объясните:

• Почему газы сравнительно легко сжимаются?

• Почему газы оказывают давление на стенки сосуда любой формы и любого размера?

• Почему газы занимают весь предоставленный объём?

Контроль: взаимоконтроль.

Выходной контроль.

Выполните задания теста:

1. В молекулярной физике используется понятие 2идеальный газ». Это понятие применимо тогда, когда можно пренебречь:

1. Потенциальной энергией частиц.

2. Кинетической энергией частиц.

3. Массой частиц.

4. Потенциальной энергией частиц и их размерами.

2. Мелкие частицы взвешенные в жидкости,…

1. Всегда покоятся.

2. Совершают колебательные движения около положи.

еальный газ"й лист.ения равновесия

3. Совершают круговые движения около положения равновесия.

4. Движутся хаотически под действием молекул жидкости.

Контроль: работу оценивает учитель.

Домашнее задание.

П. 63. Тест 34.

Модуль 5. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории газа.

Интегрирующая дидактическая цель: в процессе работы над модулем вы должны:

• на основании молекулярно-кинетической теории устано­вить количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости ее движения.

Входной контроль.

Выполните задание.

Повторение и закрепление знаний

1. Что представляет собой идеальный газ с точки зрения молекулярно-
кинетической теории?

2.Как объяснить давление, производимое газом на стенки сосуда, с
точки зрения молекулярных представлений о его строении?

3. Упр. 1 (7, 8).

Контроль: работу оценивает учитель.

Цель:

• выяснить, что собой представляет среднее значение квадрата скорости молекул.

Выполните задание.

1. Изучите текст на стр.167,168.

2. Объясните смысл терминов «хаотичность», «импульс», «квадрат», «квадрат скорости», «среднее значение».

3. Составьте конспект по плану:

• определите произвольный объём газа, разместите его в системе координат, изобразите векторы движущихся молекул;

• спроецируйте векторы движения на координатные оси;

• выпишите положительные проекции скоростей молекул на ось ОХ;

• выпишите положительные проекции скоростей молекул на ось ОУ;

• выпишите отрицательные проекции скоростей молекул на ось ОХ;

• выпишите отрицательные проекции скоростей молекул на ось ОУ;

• сравните суммарный результат движения молекул вдоль оси ОХ и вдоль оси ОУ, сделайте вывод;

Контроль: работу оценивает учитель.

Цель:

• установите связь между давлением газа, массой молекулы и средним квадратом скорости её движения.

Выполните задание.

1. Продолжите составление конспекта.

2. Сверьте полученное уравнение с уравнением на доске.

3. Просмотрите видеофрагмент «скорости молекул газа» (КМ).

4. Ответьте на вопросы:

• сформулируйте и запишите основное уравнение молекулярно – кинетической теории;

• почему молекула при соударении со стенкой сосуда действует на неё с силой, пропорциональной скорости, а давление пропорционально квадрату скорости;

• объясните появление в основном уравнении молекулярно – кинетической теории множителя 1/3;

• какова связь между средней кинетической энергией молекул, концентрацией и давлением газа на стенки сосуда.

Контроль: работу оценивает учитель.

Выходной контроль.

Выполните задание.

1.Определить недостающие параметры

Газ

р,Па

п, м^-3

V?м³

m,кг

С0₂

?

2,7 * 10²⁰

9*10⁴

7,3 * 10^-26

о₂

1,8 * 10⁵

10²⁴

?

5,3 *10^-26

н₂

4 * 10⁴

?

2,5 * 10⁵

3,3* 10^-27

2. Сравнить давление кислорода и водорода при одинаковых концентрациях молекул и равных средних квадратичных скоростях их движения.

Контроль: работу оценивает учитель

Домашнее задание.

П. 64,65. Тест 37.

Познакомьтесь с целями занятия.

Проверьте наличие необходимого оборудования:

1. учебник;

2. рабочая тетрадь;

3. оценочный лист;

4. зачётная карточка;

5. толковый словарь.

В рабочих тетрадях составьте тезисный план.

Оцените с современной точки зрения истинность (точность) аргументов Ломоносова.

Сравните с опорным конспектом на интерактивной доске. «КМ».

Задания 1 -10 выполняются устно, 11-письменно.

За каждый правильный ответ поставьте себе 1 балл в оценочный лист.

Задание 11 проверьте на доске.

Ответы обсудите в парах.

Работа выполняется в рабочих тетрадях.

Заполняя таблицу, вы можете использовать материал учебника.

Выполненное задание сдайте на проверку учителю.

Познакомьтесь с целями занятия.

Задание выполните в рабочих тетрадях.

Познакомьтесь с целями урока.

Отвечая на вопросы, можете использовать текст на стр.159,160.

За каждый правильный ответ поставьте себе 1 балл в оценочный лист.

Работу выполните в рабочих тетрадях, сдайте их на проверку учителю

Оборудование лежит на лотке.

Проведите наблюдения по плану и сделайте вывод о существовании сил взаимодействия между молекулами.

Выводы запишите в

тетрадь.

Задание выполните устно.

Закончите предложения.

Свои ответы сравните с ответами на доске.

Работа в парах.

Выводы запишите в тетрадь.

Ответы сдайте на проверку учителю.

Вопросы обсудите в парах.

Заполненную таблицу сдайте на проверку учителю.

Познакомьтесь с целью урока.

Задание выполните на листах и сдайте на проверку учителю.

Постарайтесь запомнить формулировки.

За каждый правильный ответ поставьте себе 1 балл в оценочный лист.

Выполненное задание сдайте на проверку учителю.

Изучите цель урока.

Задание выполните на листах и сдайте на проверку учителю.

Правильность ответов оценивает учитель.

Сравните с конспектом на доске.

За каждый правильный ответ поставьте себе 1 балл в оценочный лист.

Рабочие тетради сдайте на проверку учителю.