Речовина й поле. 

Початкові відомості про будову речовини.

Насправді ж існують лише  атоми та порожнеча. Демокріт

Мета.

Навчальна. Формувати знання учнів про будову речовини, атоми, молекули, основні положення молекулярно-кінетичної теорії.  Розвиваюча. Розвивати інтерес до предмету, логічне мислення, просторову уяву.

Виховна. Виховувати культуру наукового мовлення, спостережливість.

Тип уроку. Комбінований. Прилади та матеріали для роботи з учнями:

•       Мірні посудини с горохом і пшоном, порожня мірна посудина, склянка з водою, склянка з розчином мідного купоросу, лійка.

•       Презентація. Будова речовини.

•       Відео 1.  Дифузія

•       Відео 2. Дифузія перманганату калію у воді

•       Відео 3. Залежність швидкості протікання дифузії від температури

•       Відео 4. Дифузія і її застосування

•       Відео 5. Броунівський рух

•       Відео 6. Залежність швидкості броунівської частинки від температури  Модель 1. Броунівський рух

•       Відеоспостереження 1. Спостереження броунівського руху

•       Відео. Модель ядра атома      Відео. Злипання свинцевих циліндрів

 

План

1.     Актуалізація опорних знань.

2.     Вивчення нового матеріалу.

3.     Запитання на закріплення вивченого.

4.     Домашнє завдання.

Хід уроку

 

1. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання № 1 - 3.

Фронтальне опитування: 

1.   Дайте визначення поняттю фізика. Що вона вивчає?

2.   Дайте визначення поняттю фізичне тіло. Назвіть приклади.

3.   Дайте визначення поняттю речовина. Назвіть приклади речовин.

4.   Чим зумовлений розвиток фізичних знань? Як впливає розвиток фізики на розвиток технічного прогресу на планеті?

5.   Які явища називаються фізичними? Наведіть приклади.

6.Назвіть методи наукового пізнання світу.

7. Дайте визначення поняттю “спостереження”? Яку роль відіграє спостереження у вивченні природи?

8 Що таке гіпотеза? Чи завжди істинною є гіпотеза?

9.       Що таке експеримент? Яку роль відіграє експеримент у пізнанні природи? Поясніть на прикладі.

10.   Наведіть приклади використання знань фізики для створення предметів побуту, що нас оточують.

11.   Чи є опис природи завершеним в наш час? Свою думку обґрунтуйте.

2. Вивчення нового матеріалу.

Речовина і поле.

 

    З античних часів у науці використовують поняття матерії. Матерія — це все те, що нас оточує. Люди завжди мріяли зрозуміти, що таке матерія, відкрити її першоелементи. Речовина — це один із видів матерії. 

   У ХІХ ст. учені встановили, що крім речовини існує ще один вид матерії— поле. За допомогою поля — невидимих електромагнітних хвиль — ми маємо змогу спілкуватися по мобільному телефону, капітан корабля може з’ясувати координати свого судна через супутник. На подібних хвилях працюють радіо й телебачення. Світло теж є прикладом електромагнітного поля.

   Речовина і поле різняться своїми властивостями, але можуть перетворюватись одне в одне. Сяйво Сонця та зір, народження елементарних частинок у надсучасних прискорювачах — результати такого перетворення.

 

 

 

Початкові відомості про будову речовини.

Ми щоденно користуємося десятками, іноді сотнями фізичних тіл, які виготовлені з різних речовин. Ми легко розрізняємо алюмінієвий і мідний дроти, предмети, виготовлені з пластмаси, дерева, бачимо різницю між водою і олією. 

Якщо розрубати мідний дріт на дві частини, одержимо два менших відтинки мідного дроту. Виникає питання:

-             Чи        можна         безконечно ділити         речовину    на      менші         частини? 

-             Чим відрізняється мідь від алюмінію, заліза, тобто чим різняться різні речовини? 

Атоми. Близько 2500 тис. років тому вчений Демокрит висунув гіпотезу про існування найменших частинок речовини – атомів (від грецького «атомос» - «неподільний»). Припущення Демокрита було підтверджене у XVIII-XIX ст. Атоми виявилися дуже маленькими частинками, розміром близько 0,0000000001 (однієї десяти мільярдної частини метра), тому їх неможливо розглянути навіть у найсучасніші оптичні мікроскопи. 

У XX ст. були створені електронні мікроскопи, які дали можливість одержати зображення атомів, збільшені у десятки мільйонів разів. 

Атом - найменша частинка речовини, яка складається з ядра, навколо якого обертаються електрони.

        Атоми поєднуються в групи та утворюють молекули. Різні речовини складаються з різних молекул. Різні речовини складаються з різних молекул. Наприклад, вода - з молекул води, яка, у свою чергу, складається з двох атомів Гідрогену та одного атома Оксигену. А от молекула кисню складається з двох однакових атомів Оксигену. Різних видів атомів існує 118, а різних молекул - мільйони! Можна сказати про існування гігантських молекул з великою кількістю атомів.

Речовина складається з атомів, які можуть поєднуватися в молекули.

Молекули – це найменші частинки речовини, що мають її основні хімічні властивості.

 

 

    Багато учених присвятили свою діяльність дослідженню будови речовини.

Це Роберт Бойль,  Д. І. Менделєєв, Отто Штерн,  Роберт Броун,  Жан Батист Перен.  На основі досліджень цих та багатьох інших учених у XX ст. було створено теорію будови речовини, так звану молекулярно-кінетичну теорію.

 

Положення молекулярно-кінетичної теорії:

 

1.                      Усі тіла складаються з окремих частинок (молекул та атомів), між якими є проміжки.

2.                      Молекули безперервно та хаотично рухаються.

3.                      Молекули взаємодіють між собою (притягуються та відштовхуються).

 

Властивості молекул:

1.  Молекули однієї й тієї ж речовини однакові.

2.  При нагріванні проміжки між молекулами збільшуються, а при охолодженні – зменшуються.

3.  Зі збільшенням температури, швидкість руху молекул зростає.

Рух молекул називають тепловим, тому що швидкість руху молекул залежить від температури.

Доказом цих фактів є броунівський рух та дифузія.

Броунівський рух —невпорядкований, хаотичний рух дрібних частинок речовини в розчинах та газах. 

Дифузія – взаємне проникнення дотичних речовин одна в одну внаслідок безперервного руху молекул.

Найшвидше дифузія відбувається в газах, повільніше за все – у

твердих тілах. Це пов’язано з особливостями розташування молекул газів, рідин та твердих тіл.                       

Швидкість дифузії також залежить від температури тіла:чим вища температура, тим швидкість дифузії більша.

Чому тіла не розпадаються на окремі частинки, хоча молекули розділені проміжками та безперервно рухаються? Справа в тому, що між молекулами існує взаємне притягання. Кожна молекула притягує до себе сусідню і сама притягується до неї. Це притягання помітно виявляється лише на відстанях, які можна порівняти з розмірами самих молекул. Тоді чому між молекулами існують проміжки? Відповідь проста: між молекулами існує взаємне відштовхування. Притягання і відштовхування діють одночасно, але в разі зближення молекул збільшується відштовхування, а в разі віддалення – притягання.

Ядерна модель атома.

     Світ молекул, атомів і їх складників називають мікросвітом.

Розмір атома приблизно дорівнює 0,000 000 0001 м (110⁻¹⁰ м).

   Атом, як і молекула, має складну структуру. Атом являє собою ядро, оточене легкими частинками — електронами.

  Будову атома наочно описати неможливо, тому для пояснення процесів, які відбуваються в атомі, створено його фізичну модель. Таку модель атома запропонував Резерфорд і назвав її планетарною моделлю атома. 

 

    Електрони можуть залишати одні атоми та приєднуватися до інших. Якщо атом утратив один або кілька електронів, то цей атом перетворюється на позитивний йон. Якщо ж до атома приєднались один або кілька електронів, то він перетворюється на негативний йон.

3. Запитання на закріплення вивченого.

1.   Скільки видів атомів відомо науці? Чим пояснюється той факт, що існують мільйони різних речовин? 

2.   Сформулюйте основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини. Наведіть приклади, що підтверджують ці положення.

3.   Як можна довести, що між частинками речовини існують проміжки? 

4.   Що називають тепловим рухом?

5.   Дайте означення дифузії. Наведіть приклади дифузії. 

7. Яка будова атома? Ядра атома?

4. Домашнє завдання.

Вивчити параграф 2.

Експериментальне завдання.

1. Візьміть дві неглибокі тарілки. В одну налийте тонким шаром холодну воду, в другу — гарячу. За допомогою піпетки помістіть у центр кожної тарілки кілька крапель міцно завареного чаю. Поясніть результат.