Урок фізики в 11 класі на тему: «Електричні властивості речовини»

План-конспект уроку фізики в 11 класі на тему:

«Електричні властивості речовини»

 Автор: Кузенко Данило Володимирович, учитель фізики Тернівського навчально-виховного комплексу с.Терни Лиманського району Донецької області.

Навчальна мета уроку: дати уявлення учням про електричні властивості речовини; пояснити фізичну природу різноманітності речовин за здатністю проводити електричний струм.

Обладнання: підручник, мультимедійні засоби, лабораторне обладнання.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь

 Запитання до класу:

1. Що називається речовиною?
2. Які характеристики має речовина?
3. Що таке електричний струм?
4. Які частинки є носіями електричного струму?
5. Що характеризує електричний опір провідника?
6. Як пов’язані між собою електричний опір і електрична провідність речовини?
7. В чому полягає відмінність іона від атома? Як утворюється іон?
8. Назвіть правила техніки безпеки при роботі з електричними приладами.

IІІ . Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності

 Прийом «Проблемне питання»

На цьому уроці ми розгляне цікаву і важливу для сучасної людини тему. Всесвіт, що оточує нас з вами і ми самі складаємось з матерії, яка, в свою чергу, поділяється на два фундаментальні типи − фізичне поле і речовину. Якщо відомих сьогодні науці фізичних полів чотири (гравітаційне, електромагнітне, слабка і сильна взаємодії), то речовин – десятки мільйонів (400 тис. неорганічних речовин і понад 20 млн. органічних речовин). Всі вони відрізняються своїми фізичними та хімічними властивостями. Однією з таких фізичних властивостей є здатність проводити електричний струм, тобто електропровідність. Сьогодні ми з вами дізнаємось про те, на які класи поділяються речовини за електропровідністю, за яким принципом встановлено цей поділ. Спробуємо відповісти на питання: «Чи потрібно створювати нові речовин, якщо їхня загальна кількість вже більша 20 млн.?»

IV. Вивчення нового матеріалу

 Речовина – вид матерії, яка характеризується масою та складається з елементарних частинок.

 Кожна речовина має свої специфічні властивості, тобто ознаки, які визначають її індивідуальність і дають змогу відрізнити її від інших речовин.

 Розрізняють фізичні й хімічні властивості речовин. До фізичних властивостей належать: колір, блиск, запах, смак, густина, температура кипіння і плавлення, електрична провідність. Ці властивості виявляються при безпосередньому спостереженні.

 Електропровідність властива усім речовинам, але для того, щоб вона була значною, необхідно, щоб в речовині були вільні заряди.

 Електропровідність зумовлена переважним рухом заряджених частинок, носіїв заряду в напрямку електричного поля. Носіями заряду можуть бути електрони, дірки або іони. Для забезпечення провідності носії заряду повинні бути вільними

 Розглянемо електропровідність різних середовищ.

1. Вакуум

Електропровідність вакууму нескінченно мала, так як в ньому відсутні електричні заряди. Але при інжекції електронів він стає гарним провідником електричного струму (як, наприклад, у вакуумних лампах).

2. Гази

Гази майже не мають вільних електричних зарядів. І тому не проводять електричний струм. Але при великій напруженості електричного поля, яке прикладене до газового проміжку, в ньому виникає газовий розряд. В залежності від прикладеної напруги і хімічного складу газу, газовий розряд можуть бути несамостійним або самостійним (тліючим, дуговим, іскровим, коронним).

3. Електроліти

Електроліти − це речовини, розплави або розчини яких проводять електричний струм внаслідок дисоціації на іони, проте самі речовини не проводять електричний струм. Наприклад, твердий електроліт AgCl, розплав NaOH, розчини солей, кислот, лугів у воді.

4. Метали

Метали – гарні провідники завдяки наявності великої кількості вільних електронів (10²³ в 1см³). Провідність металів обмежена актами розсіяння прискорених електронів у результаті зіткнення з іншими електронами, розсіяння на коливаннях кристалічної ґратки, домішках. Провідність металів зменшується із збільшенням температури завдяки тому, що при вищих температурах посилюються коливання атомів кристалічної ґратки й акти розсіяння частішають. Найкращі провідники серед металів – срібло (Ag), мідь (Cu), золото (Au), алюміній (Al).

5. Напівпровідники

Напівпровідники мають невелику концентрацію вільних носіїв електричного заряду. Тому при звичайних умовах (температурі, освітленні) вони є поганими провідниками електричного струму. Але при нагріванні або освітленні, кількість вільних носіїв заряду зростає і вони перетворюються на гарні провідники електричного струму. Інший шлях збільшити електропровідність напівпровідників – легування домішками, які створюють вільні носії електричного заряду (електрони і дірки). Найбільшого практичного застосування набули такі напівпровідникові речовини: алмаз (С), германій (Ge), кремній (Si), арсенід індію (InAs), арсенід галію (GaAs).

6. Діелектрики

Діелектрики − речовини, що не проводять електричний струм і питомий опір яких становить 10⁸…10¹⁷Ом·см. У таких речовинах заряди не можуть пересуватися з однієї частини в іншу (зв'язані заряди). Зв'язаними зарядами є заряди, що входять до складу атомів або молекул діелектрика, заряди іонів, в кристалах з іонною ґраткою. За агрегатними станами діелектрики поділяються на: газоподібні (більшість газів); рідкі (гліцерин, олія, хімічно чиста вода); тверді (пластмаси,скло, полімерні смоли).

7. Надпровідники

Деякі метали та сплави при критичній температурі втрачають електричний опір і перетворюються на ідеальні провідники. Так для свинцю ця температура становить 7.197 К, для алюмінію 1.14 К. Є сплави з температурою надпровідного переходу близько 100 К. Явище надпровідності − макроскопічне (видиме) проявлення квантової природи речовини: атомів та електронів.

8. Суперіонні провідники

Суперіонними провідниками називають кристали, в яких носіями заряду виступають не електрони чи дірки, а іони. Ці кристали складаються з іонів різного типу, принаймні одні з яких можуть легко рухатися, створюючи провідність аналогічну провідності електролітів. Прикладом суперіоніка є йодид срібла AgI.

V. Підсумок уроку. Рефлексія

VI. Домашнє завдання

• Опрацювати текст параграфа.

• Підготуватися до підсумкового уроку контролю.

Використанні ресурси:

1. Матеріали сайту https://uk.wikipedia.org