Узагальнення та систематизація знань з теми « Розділ 3. Основи молекулярної фізики. Частина 1. Молекулярна фізика»

Урок. Узагальнення та систематизація знань з теми

« Розділ 3.  Основи молекулярної фізики

                                               Частина 1. Молекулярна фізика»

Тематичний розділ програми «Фізика та астрономія. Програма(рівень стандарту, профільний рівень) для 10-11 класів загальноосвітніх шкіл  авторського колективу Національної академії наук України під керівництвом Локтєва В. М.

Тема: «Основи молекулярно-кінетичної теорії  речовини»

Мета (формувати компетентності):

предметні: узагальнити і систематизувати знання учнів з молекулярної фізики; продовжити формувати математичну компетентність при розв’язуванні фізичних задач, формувати вміння працювати з цифровою інформацією, користуватись новітніми технологіями, аргументовано доводити свою думку;

ключові: розвивати логічне мислення шляхом встановлення зв’язку нового з раніше вивченим, вчити орієнтуватись у нестандартних ситуаціях навички пізнавальної діяльності та критичного мислення;

комунікативну: навички спілкування в колективі, толерантне ставлення до почуттів і думок оточення; виховувати переконаність у необхідності поглиблювати знання про природу  фізичних явищ з метою їх практичного застосування, виховувати культуру мовлення, колективізм, почуття взаємної відповідальності.

інформаційну: навички самостійного здобуття інформації та її використання, навички роботи з матеріалом, картками, тестами;

Наочність й обладнання: ПК,  мультимедійне обладнання, комп'ютерна презентація, смартфони, доступ до мережі Інтернет, роздавальний дидактичний матеріал (картки, таблиці, схеми) для виконання завдань.

Очікувані результати: учні повинні вміти відтворювати систему знань із теми «Основи молекулярно-кінетичної теорії  речовини» та застосовувати їх під час розв'язування задач різного типу та використовувати набуті знання у повсякденному житті.

Цільова аудиторія: здобувачі освіти 10 класу.

Тип уроку: урок  узагальнення та систематизації знань.

Методи і технології, задіяні на уроці: слово вчителя, евристична бесіда, інструктаж, інтерактивні методи: робота в групах, «Незакінчені речення», «Знайди пару», «Мозковий штурм», «Склади формулу», складання інформаційного грона.

Прийоми: робота з роздатковим матеріалом, активізація уваги та мислення (дидактична гра), творчі завдання, самоперевірка, тестові завдання. 

Форми організації навчальної діяльності: парна, групова, кооперативно-групова.   

                                                                   Епіграф уроку:  

                                                            «Розум  полягає не тільки в знанні,

й в умінні застосовувати знання на ділі»

                                                                                                                 Аристотель

ПЕРЕБІг УРОКУ

 

І.ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ. ПСИХОЕМОЦІЙНЕ НАЛАШТУВАННЯ ЗДОБУВАЧІВ ОСВІТИ НА УРОК

 

Доброго  дня. Кожен урок – це нові знання та несподіванки, радість перемоги над невідомим. Беручись за узагальнення теми «Основи молекулярно-кінетичної теорії  речовини», ми не ставимо собі за мету відкрити щось абсолютно нове, а проведемо незвичайний урок, на якому повторимо і підсумуємо вивчене нами раніше. А налаштуватися на плідну працю нам допоможе:     

  Вправа:  "Програмування себе на успіх»

      Вчитель. Слава , успіх, визнання… Напевно, кожен із вас відчував що то  за щастя, коли все вдається. В такі дні ми відчуваєте у себе за спиною крила, а в тілі - надзвичайну легкість.

Я сподіваюсь, що всі ви  відчували  щось подібне. Кожен з вас може  згадати такі моменти в своєму житті  і ви отримаєте надзвичайні відчуття радості, впевненості, успіху. Найголовніше – ніколи не втрачати надію. І на шляху до успіху вам  стануть  у нагоді настанови, які я завжди говорю собі і пропоную сьогодні вам:

•                   Є те, що я вмію робити найкраще.
•                   Успіх – природній стан;
•                   Мені вдається все, за що я беруся;
•                   Я завжди віддаюся  максимально до досягнення своєї мрії.

 

 

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

1.         Перевірка домашнього завдання. 

Перевіримо, як ви засвоїли  основні фізичні величини, що  входять до цієї теми. Вам треба виконати інтерактивну вправу: « Знайди пару»  на онлайн-сервісі LearningApps.org (інтелектуальна розминка) - https://learningapps.org/display?v=ppryeow7k22

2.                                                           Самоперевірка.

Ви мали одинадцять пар, які  треба було  вірно з’єднати.  Кожна  пара складається з двох частин: одна – назва фізичної речовини, друга частина – формула.  Перевіримо, які результати ви отримали.  Це перше завдання нашого уроку, де ми згадали основні формули які вивчали в цій темі.

 

ІІІ. ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ УРОКУ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

1.        Слово вчителя з елементами бесіди

Почати урок мені б хотілося словами   видатного філософа Аристотеля : «Розум  полягає не тільки в знанні,  а перш за все в умінні застосовувати  ці знання  на  ділі».  Погляньте на екран і спробуйте розгадати  ребус, це  буде ключовим  словом  нашого  уроку .

  

 

 

 

 

 

Отже ключове  слово  нашого уроку  «МОЛЕКУЛА».

«Нам відомо, що всі тіла складаються з частинок (молекул). А чи замислюємося ми над тим, яку роль в нашому житті відіграють молекули? Ми їмо і п'ємо молекули, спимо на них, укриваємося ними, одягаємо їх. Всі предмети, якими користуємося, теж молекули. Наше життя - це сукупність молекул. Бувають молекули солодкі і гіркі, кислі і солоні, різних запахів і різних кольорів. Є одна з основних наукових теорій про молекули – МКТ (молекулярно-кінетична теорія). Сьогодні ми спробуємо застосувати отримані  знання  до  розв’язку задач. 

Тема нашого уроку « Основи молекулярно-кінетичної теорії  речовини». Запишіть у зошит тему уроку. 

 

ІV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ.

(Здобувачі освіти  були розділені  у групи за  принципом групування. Вчитель заздалегідь готує  картки з питаннями та завданням за даною темою).

Вступне слово вчителя.

     Сьогоднішній урок  незвичайний і дуже цікавий.  А почнемо ми  з видатних вчених, які внесли великий вклад в розвиток молекулярної фізики.

           4.1 Вправа «Видатні постаті у фізиці»

Вчитель. Розгляньте портрети видатних вчених, виберіть  прізвища  з якими, на вашу думку,  пов’язаний  розділ  "Молекулярна фізика", оскільки тема нашого уроку безпосередньо стосується даного розділу.

  4.2  Перевірка правильності виконання завдання

(Фото: Учням пропонуються  портрети вчених Ом, Ампер, Ньютон, Герц, Гей-Люссак, Мендєлєєв, Клапейрон. (Правильна відповідь: Гей Люссак, Мендєлєєв, Клапейрон , Бойль, Шарль)

     Неоціненний  внесок у цю теорію внесли Ньютон, Галілей, Бойль, Ломоносов. Перемога  МКТ відбулася в кінці 19 століття завдяки роботам  Менделєєва, Максвелла, Ейнштейна. І ми сьогодні з вами спробуємо згадати і застосувати знання про молекули.

  4.3 Вправа «Цікавий лист». Повторення  матеріалу (з розширенням)

Вчитель. На столі  у кожній  групі є  лист з завданням про фізичні процеси у газах. У ньому  фізичне визначення  написане не до кінця.  Ваше завдання – відтворити текст листа. А потім ми заслухаємо ваші відповіді.

Лист №1

1. Всі тіла складаються з … та ... , які перебувають у безперервному та хаотичному русі. Молекули … одна з одною.

2. Явище взаємного проникнення молекул однієї речовини у … між молекулами  іншої внаслідок … та … руху називається … .

3. Залежність об'єму від тиску при … температурі називається …процесом.

( Правильна відповідь: всі тіла складаються з атомів та молекул , які перебувають у безперервному та хаотичному русі. Молекули взаємодіють одна з одною. Явище взаємного проникнення молекул однієї речовини у проміжки між молекулами  іншої внаслідок безперервного та  хаотичного  руху називається дифузією. Залежність об'єму від тиску при постійній  температурі називається ізотермічним процесом. )

 

Лист №2

1. Названий на честь Броуна … рух –  це безладний … завислих у … або … дуже маленьких та легеньких частинок під впливом …  молекул рідин, або газів.

2.Із збільшенням температури газу швидкість руху молекул … .

3. Залежність  об'єму  термодинамічної  системи  від  температури  при  …тиску, називається…. процесом .

( Правильна відповідь: названий на честь Броуна броунівський рух –  це безладний рух завислих у рідині або газі дуже маленьких та легеньких частинок під впливом ударів молекул рідин або газів. Із збільшенням температури газу швидкість руху молекул зростає. Залежність  об'єму  термодинамічної  системи  від  температури  при  постійному тиску, називається  ізобарний. )

 

Лист №3

1. В МКТ розрізняють … фазові (агрегатні) стани речовини: .., рідкий,  

…. , існує і четвертий стан речовини – …., він найпоширеніший у Всесвіті.

2.Процеси, які відбуваються за незмінного значення одного з … стану ідеального газу за фіксованої маси газу називають ….

3.Залежність  тиску  термодинамічної  системи  від  температури  при  … об'ємі, називається … процесом.

(В МКТ розрізняють три фазові (агрегатні) стани речовини: твердий, рідкий, газоподібним, існує і четвертий стан речовини – плазма, він найпоширеніший у Всесвіті. Процеси, які відбуваються за незмінного значення одного з параметрів стану ідеального газу за фіксованої маси газу називають ізопроцесами.  Залежність  тиску  термодинамічної  системи  від  температури  при  постійному об'ємі, називається ізохорним процесом.)

4.4 Взаємоперевірка, доповнення відповідей. (Представники від груп зачитують відповіді.)

 

4.5  Бліц-опитування 

Працювали ви своєю групою. А зараз всі  разом з вами спробуємо узагальнити вивчений раніше матеріал з теми: «Основи молекулярно-кінетичної теорії  речовини».

1. Назвіть, в яких агрегатних станах може знаходиться речовина? (твердий, рідкий, газоподібний).
2. Які особливості молекулярної будови газів, рідин та твердих тіл? (твердий – збереження форми та об’єму; рідкий – збереження об’єму але зміна форми;  рідкий – зміна  форми  і об’єми)

    3. Одиниця вимірювання абсолютної температури температури. (Кельвін)

    4. Прилад для вимірювання температури. (Термометр)

    5. Як позначається  та в чому вимірюється одиниця кількості речовини?

    6. Що за величина концентрація молекул ?

    7. Який газ називається ідеальним?  (  Ідеальний  газ — це газ, в якому молекули можна вважати матеріальними точками, а силами притягання й відштовхування між молекулами можна знехтувати).

    9. Назвіть основне рівняння Менделєєва – Клапейрона?

    10.  Ізопроцеси – процеси, відбуваються  при….. (незмінному значенні одного з  параметрів)

    11.Ізобарний процес? Хто сформулював закон ізобарного процесу. (Постійний тиск, Гей-Люссак)

    12. Ізохорний ? Хто сформулював закон ізохоричного процесу (Шарль, 

     постійний об’єм)

    13. Ізотермічний? Хто сформулював закон ізотермічного процесу. (Бойль та Маріотт, постійна температура )

 

 4.6 Робота з  фізичними  термінами. Вправа «Зайва величина»

Виконання завдань проблемно-пошукового  характеру.  Знайдіть зайве у логічному рядку, відповіді обґрунтуйте.

                                               

атом	молекула	об’єм
Температура	тиск	робота
Тертя	маса	молярна маса
Авагадро	Больцман	Ньютон
ізобара	ізохора	Процес
Аморфні тіла	Рідкі тіла	Тверді тіла
Па	Гц	Моль

                                          

 4.7  Вправа  "Склади формулу"

Вчитель. Кожен з вас при вивченні даної теми, крім основних фізичних понять повинен добре орієнтуватися , знати  формули і вміти застосовувати для розв’язку задач. Давайте пригадаємо основні  формули з яких починалося знайомство  теми « Молекулярна фізика». Вам потрібно у формулах замість знаків питання, встановити потрібну фізичну величину так, щоб у вас утворилась правильна рівність.

1.               n= (Правильна відповідь: V – об’єм, n= )
2. М=  * ·10^-3 кг/моль  ( Правильна  відповідь: Мr – відносна молекулярна маса, М=  Мr·10^-3 кг/моль )
3. M = ( Правильна відповідь: М – маса , M = )
4. =   ( Правильна  відповідь: ν – кількість речовини, = )
5. Т= * + 273⁰  (Правильна відповідь: t – температура, Т= t + 273⁰ )
6. р= *n *? ( Правильна відповідь: Е-кінетична енергія поступового руху 

молекули, р= *n *Е)

7. =*R*?  ( Правильна  відповідь : Т- температура ,=R*Т ) 

  

4.8  Характеристика газових законів. Складання інформаційного грона до ізотермічних процесів.

    - Які ви знаєте газові закони?  У чому полягає суть ізотермічних процесів?  (Рівняння  Менделеєва-Клапейрона  встановлює  зв'язок між макроскопічними параметрами газу: тиск, об’єм та температура. Процес, де один з  макроскопічних параметрів  даного газу залишається  незмінним  називають  ізопроцесом.)

  - Які це ізопроцеси?  Якою величиною вони відрізняються? (Ізотермічний- постійна t, ізобарний - p, ізохорний – V )

    - Що представляє собою ізотермічний процес?  (Закон Бо́йля — Маріо́тта, це один з основних газових законів.  Робертом Бойль 1662 року та  Едмоном   Маріоттом в  1676 року в результаті численних експериментальних досліджень був відкритий ізотермічний закон. Закон Бойля – Маріотта, при постійній температурі). 

 

• 
  Ізобарний процес? (Закон Гей-Люссака, при ізобарному процесі в ідеальному газі, який відбувається при сталому тиску.

 

• 
  Ізохорний  процес? (Ізохорний процес — це процес, що проходить при постійному об’ємі. При ізохорному процесі змінюються тільки тиск газу і його температура.)

 

• 
  
  
  Графіки процесів процесу?  (Графіки термодинамічних процесів прийнято зображати у таких системах координат: pV -діаграма: вісь абсцис V, вісь ординат p; TV-діаграма: вісь абсцис T, вісь ординат V; pT-діаграма: вісь абсцис T, вісь ординат p.

 

Інформаційне гроно до ізотермічних процесів:

 

                                                       Ізотермічний соnst t        pV -діаграма

 

                                                           Ізобарний         соnst  p             TV-діаграма                                 

                                                         

 

                                                           Ізохорний         соnst V           pT-діаграма

 

 

 

                                                                               

V. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ВМІНЬ І НАВИЧОК 

    5.1 Розв’язування задач. Ми з вами готові застосувати знання до розв’язку задач.

     А) Задачі, які вирішуються усно

№1. Під час ізотермічного процесу тиск газу збільшився у 2 рази. Як і у скільки разів змінився об’єм?

№ 2. Під час ізобарного процесу об’єм зменшився у 3 рази. Як і у скільки разів змінився тиск?

   Б) Колективне розв’язування задач з обговоренням

   Задача №1.Визначте густину вуглекислого газу (СО₂), який перебуває під тиском 9120кПа  і має  температуру 750К.

     Дано:                                               Розв’язування:

Т = 750 К р=9120 кПа     СО2

СИ 9120000 Па

Скористаємось рівнянням Менделєєва-КлапейронарV =   і формулою густини = р = = ,  звідки  = = = = = 64,4

 

 

   Задача №2. Який об’єм займає газ при температурі 77 С  якщо при температурі 27° С його об’єм  становить  6 л.

Дано: = 27°C = 6 л = 27°C	Розв’язання: === = 27 °+273 = 300K = 77+273=350K = = 7л. Відповідь: 7 л.
Знайти: - ?

 

 

Задача № 3.  При якій температурі перебував газ у закритій посудині, якщо у  результаті його нагрівання на 140°  тиск збільшився  у 1,5 рази?

Дано: =+140 K = 1.5	Розв’язання:   =  = +140К = 1,5 = Відповідь: 280 К.
Знайти: -?

 

5.2 Тестування  на листках. 

  У вас на парті лежать тестові завдання, виконайте їх. Кожна правильна відповідь на питання  оцінюється по 1 балу.

1. Який закон описує наступне: Для  сталої  маси  газу  при  сталій  температурі  добуток  тиску  газу  на  його  об’єм  є величиною сталою.

1) Гей-Люссака    2) Бойля-Маріотта    3) Шарля

 

2.  Явище  проникнення  молекул  одної  речовини  в  проміжки  між  молекулами іншої речовини називається...

1) осмос      2) дифузія        3) тепловий рух.

 

3.  Найменша  частинка  речовини,  що  зберігає  її  властивості  і  може  існувати самостійно – це ...

1) атом      2) молекула      3) іон

 

4. Мірою середньої кінетичної енергії руху молекул є ...

1) тиск      2) концентрація      3) температура

 

5. Процес плавлення відбувається при...

1) підвищенні температури          2) сталій температурі

3) зменшенні внутрішньої енергії

 

6.  Процес взаємного проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої, який відбувається внаслідок теплового руху цих молекул називається ...

  А) Депресією            Б) Дифузією          

  В) Фузією                 Г)Броунівським рухом

 

7. Фізичні величини, які характеризують властивості та поведінку окремих мікрочастинок речовини, називають ... 

  А)Макроскопічними параметрами              

  Б) Мікроскопічними параметрами 

  В)Основними параметрами

 

8. Ідеальний газ - це газ, у якому можна знехтувати...

 А)розмірами молекул            

Б)розмірами молекул і відстанню між ними

 В)рухом молекул                   

Г)розмірами молекул і їх взаємодією

 

9. Вкажіть прізвище автора теорії броунівського руху:

   А) Альберт Ейнштейн          Б) Роберт Броун

   В) Жан Перрен                      Г) Дмитро Менделєєв

 

VІ. ПІДСУМОК УРОКУ. РЕФЛЕКСІЯ

Вчитель.  Наш урок підходить до завершення. І зараз мені б хотілося, щоб ви оцінили, наскільки  сьогоднішній   урок вам  стане в допомозі при підготовці до контрольної роботи  і чи сподобалася  вам та справа, якою ми з вами сьогодні займалися. Сьогодні на уроці я...  - дізнався...       - зрозумів...      - навчився...

     Мені дуже сподобалося з вами працювати. А тепер давайте підведемо підсумки вашої роботи на сьогоднішньому уроці. (Виставлення оцінок)

 

 

VІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Обов’язкове:

1. Повторити теоретичний матеріал з теми « Молекулярна фізика»;
2. Пройти онлайн-тестування за допомогою Google Forms за посиланням:

https://vseosvita.ua/test/molekuliarna-fizyka-osnovni-polozhennia-mkt-106327.html ;

3. Високий рівень: Розв’яжіть  задачу ( ГОТУЄМОСЯ ДО  ЗНО)

    №1. Під  час  проведення  досліду  з визначенням  коефіцієнта  поверхневого  натягу  бензолу методом відривання крапель, 570 крапель зайняли об’єм 6 см³. У момент відривання крапель  діаметр  найвужчої  частини  «шийки»  краплини  дорівнював  1  мм.  Визначте коефіцієнт поверхневого натягу бензолу.