More Related Content
What's hot (13)
Similar to Фізика-розробка МКТ (молекулярно-кінетична теорія, дидактичні матеріали ) (20)
Recently uploaded (20)
Фізика-розробка МКТ (молекулярно-кінетична теорія, дидактичні матеріали )
- 1. Дидактичні матеріали для організації самостійної роботи учнів з предмету фізика МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ І ОСВІТИ ХАРКІВСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ на тему: «ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО- КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ» ХАРКІВ 2015 Розробив: Викладач фізики ДНЗ «ХПМБЛ» Слюта Д.С.
- 2. Роздатково – дидактичні матеріали на тему «Основи молекулярно – кінетичної теорії» призначені для самостійної роботи учнів і укладені відповідно до чинної програми з фізики рівня стандарту, затвердженої Міністерством освіти і науки України. Дидиктичні матеріали структуровані відповідно до різних планових етапів уроку, та передбачають виклад матеріалу у вигляді опорних схем і таблиць, вправ і задач різного рівня складності, різнорівневих інтерактивних вправ. Наведені вправи та завдання складені з метою підвищення творчих здібностей учнів, та можуть використовуватися в різних обсягах, відповідно до підготовки учнів та можливостей викладу. Мета даної роботи - допомогти викладачу урізноманітнити структуру уроків, дає можливість застосувати диференційований підхід, враховуючи рівень підготовки учнів, розвивати їх розумову активність та інтерес до вивчення фізики. № Уроку Тема уроку Сторінки 1 Маса та розміри молекул. Кількість речовини 3 2 Властивості газів. Ідеальний газ. Температура 11 3 Газові закони. Ізопроцеси 18 ЗМІСТ
- 3. Маса та розміри молекул. Кількість речовини Урок №1 І. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація і корекція опорних знань.
- 4. 1 Дифузія речовин – це … А. властивість Б. явище В. величина Г. фізичне тіло 2 МКТ пояснює явища… А. теплові Б. світлові В. механічні Г. звукові 3 Взаємодія молекул підтверджується наявністю сил… А. тертя Б. тяжіння В. пружності Г. жодних сил 4 Основи молекулярної фізики сформувалася у … А. ХVIII ст. Б. XIX ст. В. XX ст. Г. XVII ст. 5 Дифузія відбувається в тілах… А. рідких Б. твердих В. газоподібних Г. рідких, твердих та газоподібних 6 Броунівським рухом називають… А. впорядкований рух частинок твердої речовини під ударами молекул рідини чи газу Б . хаотичний рух частинок твердої речовини під ударами молекул рідини чи газу В. впорядкований рух молекул рідини чи газу Г. конвекційний рух слоїв рідини при її нагріванні 7 Явище дифузії в рідинах засвідчує, що молекули рідини… А. здійснюють коливання навколо своєї осі Б. рухаються хаотично В. притягуються одна до одної Г. складаються з атомів 8 Під мікроскопом спостерігають рух дрібних піщинок в краплі олії. Це явище називають… А. дифузією Б. конвекцією В. броунівським рухом Г. випаровуванням рідини
- 5. І.Ньютон 1827 р. Спостерігав вперше броунівський рух Демокріт 1905 р. Експериментально довів існування атомів і молекул А. Ентштейн 1906 – 1913 рр. Розвинув вчення, що тіла складаються з дрібних частинок, розділених порожнім простором Р. Броун XVII Створив МКТ броунівського руху Ж. Перен V ст. до н.е. На основі атомної теорії пояснив різні явища
- 6. 1 За атомну одиницю маси обрано 1/12 частина маси атома Карбону. Цей вибір обумовлено тим, що Карбон входить до складу багатьох хімічних сполук. А множник – 1/12 введено для того, щоб відносні атомні маси наближалися до цілих чисел. Маса атома, виміряна в атомних одиницях маси, називається атомною масою. 2 Маса молекули, виміряна в атомних одиницях маси, називається молекулярною масою. Молекулярна маса є сумою атомних мас атомів, які утворюють дану молекулу. 3 Відносна атомна маса Аr — це відношення маси атома m0 даної речовини до 1/12 частини маси атома Карбону mс : Аr = m0 : 1/12 mс . Відносна атомна маса – безрозмірна величина. Відносні атомні маси елементів зазначені в Періодичній таблиці Д.І.Менделєєва. Через малу масу молекул і атомів їхні маси часто вимірюють не в одиницях СІ — кілограмах, а в атомних одиницях маси (а. о. м.) — маси 1/12 частини атома Карбону тс. 1а. о. м.= 1/12 ∙ тс. = 1,66 ∙10 -27 кг. 4 Число молекул речовини в будь-якому тілі називається кількістю речовини. Ця фізична величина настільки важлива, що вона поряд з масою, довжиною і часом належить до основних величин Міжнародної системи одиниць (СІ). Для цієї величини, як і для інших, треба обрати одиницю вимірювання. Кількість речовини найбільш природно було б вимірювати числом атомів чи молекул в тілі. Але їх число настільки велике, що в розрахунках використовується не абсолютне, а відносне число молекул. У системі СІ кількість речовини виражають у молях. 5 Молем називається кількість речовини, яка містить стільки ж молекул (атомів), скільки їх міститься в 12 г Карбону (вуглецю). Масу 1 моль речовини називають молярною масою і позначають М. Молярна маса М дорівнює відношенню маси речовини т до кількості молей ν у ній: М= т /ν , де ν — кількість речовини. 6 Закон Авогадро: однакові об’єми будь – яких газів за однакових тиску й температури містять однакову кількість молекул, тож густина різних газів слугує мірилом маси їхніх молекул. ІІ. Теоретичний матеріал до уроку
- 7. Задача 1. Визначте за таблицею Менделєєва відносні атомні маси елементів: Літію, Магнію, Міді, Індію (в а.о.м). Розв'язання: Аr (Li) = 7 а.о.м; Аr (Мg) = 24 а.о.м; Аr (Gu) = 64 а.о.м; Аr (In) = 115 а.о.м. Задача 2. Визначте відносну молекулярну масу молекули води (в а.о.м. та кг). Розв'язання З хімічної формули води Н2O, видно, що до її складу входять два атоми Гідрогену та один атом Оксигену. Молярну масу молекули води можна обчислити за формулою: Мr (Н2O) = 2Аr (Н) + Аг (O); Мr (Н2O) = 2 ∙1+16 = 2+16 = 18 (а.о.м). 1 а. о. м. = 1,66 ∙10 -27 кг. Мr (Н2O) = 18 ∙1,66 ∙10 -27 = 29,88 ∙10 -27 ≈ 30∙10 -27 (кг). Величина Позначення Одиниці вимірювання Математичне визначення Відносна атомна маса Ar а.о.м. Ar Кількість речовини ν моль ν = Молярна маса М кг/моль М = mo NА Маса молекули mM кг Кількість молекул N ; N = NA ν
- 8. Задача 3. В каплі води знаходиться 20 10 молекул. Визначити масу каплі, якщо молярну масу води взяти з попередньої задачі. Дано: N = 1020 молекул Mr = моль кГ3 1018 NА = 6 ∙ 1023 моль-1 Розв’язання: AN N M m ; AN NM m (Розрахункивиконатисамостійно) m = ? Варіант 1 1. Заповніть порожні місця в таблиці 2. Встановіть відповідність «основне положення МКТ – явище, або властивість, що підтверджує це положення» 1. Всі речовинискладаютьсяз молекул А. Тварина навітьу безвітрянупогодуздалеку відчуває запах 2. Молекулиперебуваютьвбезперервному хаотичномурусі Б. Тверде тілозберігає своюформу 3. Молекуливзаємодіютьодназ одною В. Гальмівнаколодка,під час гальмування нагрівається Г. Рідина у відкритійпосудині випаровується Величина Позначення Одиниці вимірювання Математичне визначення ν Кількість молекул ІІІ. Сприйняття й первинне усвідомлення матеріалу Індивідуальна робота учнів з картками за варіантами (І – ІІ рівень)
- 9. Варіант 2 1. Заповніть порожні місця в таблиці 2. Встановіть відповідність «основне положення МКТ – спостереження, або експеримент, що підтверджує це положення» На малюнку зображено краплину олії на поверхні води. Величина Позначення Одиниці вимірювання Математичне визначення ν = М Відносна атомна маса 1. Всі речовинискладаютьсяз молекул А. Спостереженнязаброунівськоючастинкою 2. Молекулиперебувають вбезперервному хаотичномурусі Б. Якщо міцнопритиснутисвинцеві циліндри,то вони злипнуться 3. Молекуливзаємодіютьодназ одною В. Вивченняфотографіїкристала,за допомогою електронногомікроскопа Г. нагріванняпровідника,внаслідокпроходження електричногострумувньому 1.Чому? молекули олії тримаються разом не розриваючись 2.Яка? товщина шару олії на поверхні води 3.Що? потрібно знати для визначення розмірів молекули олії 4.Як? визначити масу молекули олії 5.Де? найчастіше ми зустрічаємось з даним явищем в житті ІV. Узагальнення і систематизація знань
- 10. Групам,що складаються з 4 чоловікроздаютьсякарткиз завданнями КАРТКА 1 Знайти масумолекули. Визначити кількість речовини в200 грамах Скільки молекул міститьсяв об’ємі 0,1 л Обчисліть кількість атомів в 1 кг КАРТКА 2 КАРТКА 3 КАРТКА 4 Знайти масумолекули. Визначити кількість речовини в200 грамах Скільки молекул міститьсяв об’ємі 0,1 л Обчисліть кількість атомів в 1 кг Знайти масумолекули. Визначити кількість речовини в200 грамах Скільки молекул міститьсяв об’ємі 0,1 л Обчисліть кількість атомів в 1 кг Знайти масумолекули. Визначити кількість речовини в200 грамах Скільки молекул міститьсяв об’ємі 0,1 л Обчисліть кількість атомів в 1 кг Групова робота учнів з картками (ІІ – ІІІ рівень) V. Застосування знань в стандартних і змінених умовах
- 11. «У 50-х роках одні приймали атомну масу кисню рівною 8, інші - 16. Смута та розбрат панували. У 1860 році хіміки усього світу зібралися в Карлсрує для того, щоб досягти угоди, однаковості. Будучи присутнім на цьому конгресі, я живо пам'ятаю, як була велика розбіжність і як тоді послідовники Шарля Жерара гаряче проводили слідства закону Авогадро…» Д.І.Менделєєв 1. Про яке зібрання йде мова? 2. В чому Д.І. Менделєєв бачить смуток і розбрат? 3. До якої теорії схилялася більшість фізиків і хіміків, присутніх на конгресі? 4. Чому роботи А. Авогадро довгий час були не визнані? Підручник (Л.Е. Генденштейн, І.Ю. Ненашев, Фізика - 10. Рівень стандарту, Харків, «Гімназія», 2010) § 19 №1-10 №11-15 Вивчити Дати відповіді на запитання Розв’язати (І – ІІ рівень) Збірник задач (1001 задача з фізики, Гельфгат І.М., Генденштейн Л. Е., Кирик Л.А.) №125- 131 Розв’язати (ІІІ рівень) Індивідуальні завдання 1. Скласти 12 запитань до фізичного диктанту по даній темі 2. Написати реферат на одну з тем: «Еволюція МКТ», «Відкриття закону Авогадро» (ІV рівень) VІ. Домашнє завдання
- 12. № Питання ТАК Ні 1. Відносна молекулярна маса не має одиниці вимірювання 2. Молем називають кількість речовини, яка містить стільки ж молекул, скільки їх міститься в 12г вуглецю 3. Порівняння маси атома з масою карбону запропонував Д.Дальтон 4. Закон Авогадро заперечує існування міжмолекулярних зв’язків 5. Одиниця молярноїмаси в СІ – кг/м3 6. Товщина крапліолії на вільній поверхніводи дорівнює товщині однієїмолекули 7. Число молекул дорівнює відношенню маси речовини до маси одного моля речовини 8. Закон Авогадро формулюється так: однакові об’єми будь – яких газів за однакових тиску й температури містять однакову кількість молекул 9. Молярна маса – це маса одного моля речовини 10. 1. а.о.м. = 1,66 · 10-27 кг 11. Масу молекули можна визначити розділивши густину речовини на концентрацію молекул 12. В СІ кількість речовини виражають в кг/моль Властивості газів. Ідеальний газ. Температура І. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація і корекція опорних знань. Урок №2
- 13. NaCl Відносна молекулярна маса =………… Молярна маса = ……...Маса молекули = ……. Кількість молекул в 400г = ………. С12 Н22О11 Відносна молекулярна маса =………… Молярна маса = ……...Маса молекули = ……. Кількість молекул в 100г = ………. Варіант 1 Варіант 2 Для прискореного засолювання огірків їх заливають гарячим розсолом Чому? В гарячій воді цукор розчиняється швидше, ніж у холодній В гастрономічному ресторані вас ніколи не посадять на веранді Якщо помістити крапельку олії на поверхню води, площа масляної плівки буде обмеженою Довго холоне жирний суп Вершки на молоці швидше відстоюються в холодному приміщені
- 14. Зв'язок шкали Кельвіна та Цельсія Ціна поділки за шкалою Кельвіна така сама, як і за шкалою Цельсія: Т = Т2 – Т1=(t2° + 273) – (t2° + 273) = t2° – t1° = t° . 1. Ідеальний газ — це газ, взаємодією між молекулами у якому можна знехтувати. 2.Газідеальнийякщо відсутні сили міжмолекулярної взаємодії, тобто молекули не притягаються і не відштовхуються; взаємодія між молекулами відбувається тільки під час їх зіткнень і є пружною; молекули газу не мають об'єму і вважаються матеріальними точками. 3.Параметри стану мікропараметри - власні характеристики молекул: розміру, маси, швидкості, імпульсу, енергії; макропараметри, тобто параметри газу як фізичного тіла загалом, — температура (Т), тиск (р), об'єм (V). 4. Температура — це міра кінетичної енергії теплового руху молекул. 5. Температура є скалярною величиною, одиницею вимірювання якої в СІ є Кельвін. ІІ. Теоретичний матеріал до уроку
- 15. 1 Тепловими називають явища, пов'язані зі зміною: А. температури і маси тіла Б. форми тіла В. агрегатного стану або температури Г. агрегатного стану тіла 2 Який газ називається ідеальним? А. кількістю молекул якого можна знехтувати Б. взаємодією між молекулами якого можна знехтувати В. газ, який перебуває під високим тиском Г. будь який газ 3 Чим швидше рухаються молекули тіла, тим його температура.. А. стабільніша Б. повільніше змінюється В. вища Г. нижча 4 Температуру, за якої має припинитися тепловий рух молекул називають: А. 0о С Б. абсолютною температурою В. абсолютним нулем Г. 0 F 5 Укажіть рядок, в якому правильно переведено в основні одиниці -10о С; 23 о С А. 263К; 296 К Б. 283К; 293 К В. 267 К; 297 К Г. 287 К; 286 К 6 Укажіть рядок, в якому правильно переведено в градуси Цельсія 298 К А. 23 о С Б. 21 о С В. 25 о С Г. 15 о С ІІІ. Сприйняття й первинне усвідомлення матеріалу
- 16. Картка 1 1. Подайте температури в абсолютному значенні за шкалою Кельвіна 2. Подайте абсолют ну температуру в градусах за Цельсієм 20 о С 37 о С -145 о С -46 о С 395 К 278 К 89 К 43 К 3. Модель ідеального газу створили, щоб…. 4. Існують такі види термометрів…. Картка 2 1. Подайте температури в абсолютному значенні за шкалою Кельвіна 2. Подайте абсолют ну температуру в градусах за Цельсієм 40 о С 89 о С -63 о С -4 о С 97 К 378 К 52 К 3 К 3. Газ можна вважати ідеальним якщо…. 4. Робота рідинного термометра …. ІV. Узагальнення і систематизація знань
- 17. Підручник (Л.Е. Генденштейн, І.Ю. Ненашев, Фізика - 10. Рівень стандарту, Харків, «Гімназія», 2010) § 21 №1-6 №11-13 Вивчити Дати відповіді на запитання Розв’язати (І – ІІ рівень) Збірник задач №148- 155 Розв’язати (ІІІ рівень) Індивідуальні завдання Виконати дослідницьку роботу «Вимірювання температури в різних країнах» (ІV рівень) V. Застосування знань в стандартних і змінених умовах VІ. Домашнє завдання
- 18. Молекули ідеального газу не мають об’єму і форми Відстані між молекулами твердих тіл більші, ніж між молекулами газів Маса молекули води більша ніж маса молекули кисню Ідеальний газ — це газ, відстанями між молекулами у якому можна знехтувати Температура кипіння води – 373К Тиск, об’єм і температура є макропараметрами газу Між молекулами рідин немає проміжків Сили взаємодії між молекулами газу, що пере буває за нормальних умов є нехтовно малими Варіант 1 Варіант 2 В балоні ємністю 10 л знаходиться гелій під тиском 0,4 МПа. Кисень масою 8 кг міститься 150 атм 1.Визначте кількість атомів кисню в балоні 2. Молярну масу кисню 3. Кінетичну енергію хаотичного руху всіх молекул Ізопроцеси. Газові закони Урок №3 І. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація і корекція опорних знань.
- 19. Основні термодинамічні параметри p (Па) – тиск V (м3 ) – об’єм Т (К) - температура Рівняння Менделєєва – Клапейрона ; Параметри нормального стану р0 = 760 мм. рт. ст. = 105 Па V0 = 22,4 л = 22,4 ∙ 10-3 м3 Т0 = 273 К Рівняння Клапейрона Закон Бойля – Маріотта Ізотермічний процес Закон Гей- Люссака Ізобарний процес Закон Шарля Ізохорний процес Т1 = Т2 = Т = const pV = const p ~ р1 = р2 = р = const ; = const V ~ T V1 = V2 = V = const ; = const p ~ T Ізотерми Т2 > Т1 йц p Т2 Т1 0 V V 0 T p 0 T Ізобари p2 > p1 V p2 p1 0 T p 0 V p 0 T Ізохори V2 < V1 p V2 V1 0 T p 0 V V 0 T ІІ. Теоретичний матеріал до уроку
- 20. На балонах з газом пишуть «Не нагрівати!» Чому? Дме вітер Нагріта медична банка «присмоктується до тіла» Температура кипіння однієї й тієї самої рідини може бути різною Від палаючих полін з тріском відлітають іскри Високо в горах важко заварити яйце 1. Який з поданих графіківвідповідає ізотермічномупроцесу,що відбувається з ідеальним газом? р 0 Т А. р 0 V Б. p 0 V В. V 0 T Г. 2. На рисункуподано графік зміни стануданоїмаси ідеального газу. Позначте всі правильнітвердження: У ході процесу,якомувідповідає ділянка2 – 3 графіка тиск газу збільшувався В ході процесу, якомувідповідає ділянкаграфіка1-3, газ нагрівався Точка 3 графікавідповідає максимальномуоб’ємугазув ході процесу V 3 2 1 0 T 3. На рисунку подано графік зміни стануданоїмаси ідеального газу. Виконавши необхідніпобудови з’ясуйте, як в ході процесу змінювавсяоб’єм даноїмаси газу. Відповідь обґрунтуйте. р 2 1 Т ІІІ. Сприйняття й первинне усвідомлення матеріалу
- 21. 1.Встановіть відповідність між законами, що описують ізопроцеси, і назвами цих законів 1. Закон Бойля - Маріотта А. Ізобарний 2. Закон Шарля Б. Ізохорний 3. Закон Гей - Люссака В. адіабатний Г. Ізотермічний 1.Встановіть відповідність між законами, що описують ізопроцеси, та їхнім формулюванням 1. Закон Бойля - Маріотта А. За постійної температури тиск даної маси газу обернено пропорційний його об’єму 2. Закон Шарля Б. За постійного тиску об’єм даної маси ідеального газу прямо пропорційний його температурі 3. Закон Гей - Люссака В. У разі теплопередачі не можливий самовільний процес передачі тепла Г. За постійного об’єму тиск даної маси газу прямо пропорційний його температурі 1.Встановіть відповідність між законами, що описують ізопроцеси, та їхніми математичними записам 1. Закон Бойля - Маріотта А. 2. Закон Шарля Б. 3. Закон Гей - Люссака В. Г. ІV. Узагальнення і систематизація знань
- 22. Варіант 1 Побудуйте графіки процесу, що відбувається з даною масою ідеального газу, показаного на малюнку, в координатах V,T і p,V. Проаналізуйте графік за планом: р 1 3 2 0 Т 1.Ділянка 1 – 2, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . 2. Ділянка 2 – 3, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . 3. Ділянка 3 – 1, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . Варіант 2 Побудуйте графіки процесу, що відбувається з даною масою ідеального газу, показаного на малюнку, в координатах V,T і p,V. Проаналізуйте графік за планом: V 1 3 2 0 T 1.Ділянка 1 – 2, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . 2. Ділянка 2 – 3, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . 3. Ділянка 3 – 1, графіка відповідає процесу….., р - ….., V - ……, Т - …… . Індивідуальна робота учнів за варіантами (ІІІ рівень) V. Застосування знань в стандартних і змінених умовах
- 23. 1. Генденштейн Л.Е., І.Ю. Ненашев, Фізика - 10: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів, Рівень стандарту, Харків, «Гімназія», 2010. 2. Гельфгат І.М., Генденштейн Л.Е., Кирик Л.А., 1001 задача з фізики, з відповідями, вказівками і розвязками. 3. Гольдфарб, Я.Л. Збірник задач і вправ з хімії 8 – 10 класи / Я.Л. Гольдфарб, Ю.В.Ходаков, Ю.Б. Додонов Ю.Б. – К.: «Радянська школа», 1984. 4. Ненашев, І.Ю. Фізика. Експрес-підготовка / І.Ю.Ненашев. – К.: «Літера ЛТД», 2010. 5. Сиротюк, В.Д. Фізика. 10 клас: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів / В.Д.Сиротюк, В.І.Баштовий. – К.: Освіта, 2010. 6. Туманцова, О.О. Фізика. 10 клас: розробки уроків / О.О.Туманцова. – Х.: Ранок, 2010. 7. Матеріали мережі Інтернет (без вказівки авторства). Підручник (Л.Е. Генденштейн, І.Ю. Ненашев, Фізика - 10. Рівень стандарту, Харків, «Гімназія», 2010) § 21 №1-6 №11-13 Вивчити Дати відповіді на запитання Розв’язати (І – ІІ рівень) Збірник задач (1001 задача з фізики, Гельфгат І.М., Генденштейн Л. Е., Кирик Л.А.) №155- 158 Розв’язати (ІІІ рівень) Індивідуальні завдання Написати реферат на одну з тем: «Вклад Д.І Менделєєва в розвиток МКТ», «Становлення газових законів» (ІV рівень) VІ. Домашнє завдання Список використаної літератури