Урок фізики для 7 класу "Початкові відомості про будову речовини"

ТЕМА: Початкові відомості про будову речовини.

Мета: сформувати уявлення про атоми та молекули, залежність швидкості їх хаотичного руху від температури; ознайомити з явищем дифузії та основами молекулярно-кінетичної теорії. Розвивати просторову уяву, фізичну компетентність учнів. Розвивати інтерес до предмету, логічне мислення, просторову уяву. Виховувати культуру наукового мовлення, спостережливість. Прививати цікавість до оточуючого світу. Формувати навички дотримання правил безпеки у кабінеті фізики.

          Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: таблиці та кінофрагменти із зображеннями атомів і молекул, склянки з розчином мідного купоросу, флакон з пахучою речовиною, фотографії молекулярних кристалів.

План уроку:

I. Актуалізація знань учнів

II. Вивчення нового матеріалу.

III. Розв’язування задач.

IV. Підсумок уроку.

V. Домашнє завдання.

Хід уроку

I.                  Актуалізація знань учнів.

1. Що таке фізичне тіло? Наведіть приклади.

2. Що таке речовина? Наведіть приклади.

3. Що таке матерія. Які є види існування матерії ?

4. Що ми знаємо про масу тіла? В яких одиницях її вимірюють? Які прилади використовують для вимірювання маси тіла?

Мотивація: всі тіла виготовлені з різних речовин. А чим відрізняються речовини одна від одної? Наприклад чим відрізняється залізо від деревини? Відповідь на це запитання ви зможете дати в кінці нашого уроку.

    ІІ. Вивчення нового матеріалу:

       Ще в глибоку давнину люди ставили запитання чи суцільними є речовини? Чи може вони складаються з частинок? Як отримати найдрібнішу частинку речовини?

       Відповідь на ці запитання дав древньогрецький філософ Демокріт (460-380 р. до н.е.): речовина складається з найдрібніших неподільних частинок – атомів. Але побачити атоми було неможливо, бо вони дуже малі. Лише в ХХ ст. були створені електронні мікроскопи, які дали можливість одержати зображення атомів, збільшені у десятки мільйонів разів.

Атом гідрогену.    Атом (з грецької“неподільний”) – найдрібніша, хімічно неподільна частинка речовини.

Атом має складну будову: в центрі атома розташоване ядро, навколо якого рухаються електрони. Ядро складається з нейтронів і протонів.

На сьогоднішній день відомо 118 видів атомів. Атоми одного виду утворюють хімічні елементи. Кожен хімічний елемент має назву , умовне позначення і розміщений в Періодичній системі Менделеєва.

Електрони можуть залишати одні атоми та приєднуватися до інших. Атом, який втрачає один або кілька електронів, перетворюється на позитивний йон. Атом, до якого приєднались один або кілька електронів, перетворюється на негативний йон.

Атоми можуть об’єднуватись у молекули.

Молекула - найдрібніша частинка речовини, яка має всі хімічні властивості цієї речовини (смак, розчинність, здатність сполучатися з іншими речовинами).

Атоми одного хімічного елемента, створюють прості речовини.

Моделі молекул простих речовин: а — водню (Н₂); б— кисню (0₂); в — озону (0₃); г — азоту (N₂); д — заліза (Fе)

Різні хімічні елементи утворюють молекули складних речовин.

Моделі молекул деяких речовин: а — метану (СН₄); б — сірчаної кислоти (Н₄S0₄); в — води (Н₂0). (Сині кульки — атоми Гідрогену, червоні — Оксигену, зелені — Сульфуру, жовті — Карбону.)

Як ви вважаєте: якщо змішати 100 мл води та 100 мл спирту, яким буде об’єм суміші? Насправді він буде меншим, ніж 200 мл! Річ у тім, що між молекулами існують проміж­ки і в ході змішування рідин молекули води потрапляють у проміжки між молекулами спирту. Цей дослід добре моделюється за допомогою пшона та гороху.

Крім того, молекули перебувають у постійному русі. Вперше цей рух побачив біолог Роберт Броун, яких спостерігав за  рухом спор плауна на воді. Цей рух дістав назву – броунівський рух.

Частинки, з яких складається речовина, рухаються завжди, незалежно від того, у якому стані ця речовина: газоподібному, рідкому, твердому. Швидкість цього руху залежить від температури тіла.

Доказом того, що молекули рухаються є явище дифузії.

Дифузія — процес взаємного проникнення молекул однієї речовини в проміжки між молекулами іншої речовини, внаслідок чого відбувається самовільне перемішування дотичних речовин.

          Найшвидше дифузія відбувається в газах, повільніше - у рідинах, найповільніше у твердих тілах. Дифузія дуже розповсюджене явище, яке відіграє велику роль у функціонуванні живих організмів. Завдяки процесам дифузії відбувається обмін речовин у клітинах. Дифузія широко використовуються у техніці. Наприклад, вибіркове перенесення певних компонентів у пори речовини. Дифузія має особливе значення в шахтах, де вона сприяє рівномірному розподілу шкідливих газів в атмосфері гірничих виробок, попередженню їх небезпечних скупчень. Суттєве значення відіграє дифузія в технологічних процесах при застосуванні реагентів.

        Взаємодія молекул. Ми з’ясували, що молекули перебувають у безперервному хаотичному русі.  русі. Чому ж вони не розлітаються навсібіч? Понад те, тіла не тільки не розсипаються на окремі молекули, а навпаки, щоб їх розтягти, зламати, розірвати, потрібно докласти зусиль. Причина криється в притяганні між молекулами. Саме завдяки міжмолекулярному притяганню тверді тіла зберігають свою форму, рідина збирається в краплини, клей прилипає до паперу, розтягнута пружина набуває вихідної форми. Якщо між молекулами є притягання, то чому розбита чашка не стає цілою після того, як її уламки притиснуть один до одного? Пояснити це можна тим, що міжмолекулярне притягання стає помітним тільки на дуже малих відстанях — таких, які можна порівняти з розмірами самих частинок.

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії:

·         всі тіла складаються з молекул чи атомів;

·         частинки, з яких складаються тіла, взаємодіють між собою;

·         частинки, з яких складаються тіла, перебувають у безперервному хаотичному русі.

ІІІ. Розв’язування задач.

Чи може кисень бути рідким? твердим?

Чи може мідь бути газом? Якщо так, то за яких умов?

Чи буває колись пляшка дійсно порожньою?

Які явища свідчать про існування проміжків між найменшими частинками речовини?

Як можна прискорити дифузію у твердих тілах?

Яке фізичне явище використовують у процесах засолювання овочів, м’яса, риби?

Що трапиться, якщо заповнену доверху й щільно закриту пляшку з водою залишити на морозі?

ІV. Підсумок уроку.

·        Як називають частинки, з яких складаються речовини?

·        Скільки видів атомів відомі науці?

·        Чим пояснюється той факт, що існують мільйони різних речовин?

·        Як можна довести, що між частинками речовини існують проміжки?

·        Дайте визначення дифузії.

·        Наведіть приклади дифузії.

·        За яких умов притягання між молекулами (атомами, йонами) стає помітним?

V. Домашнє завдання

Прочитати теоретичний матеріал за підручником (параграф 2); вивчити матеріал за конспектом; виконати вправи 1, 2, 5, 6 на ст.17.