: „Różne stany materii i ich wyjaśnienie w oparciu o koncepcje kinetyki molekularnej”
Lekcja w klasie 7: „Różne stany materii i ich wyjaśnienie w oparciu o koncepcje kinetyki molekularnej”
Data ________________________
Cele Lekcji:
Edukacyjne – aby formułować pomysły na niektóre tematy właściwości mechaniczne ciała stałe, ciecze, gazy.
Rozwojowe – rozwijanie umiejętności mówienia i myślenia uczniów, umiejętności analizowania i wyciągania wniosków z przestudiowanego materiału.
Edukacyjne – promowanie odpowiedzialności, chęci sukcesu, tworzenie warunków do zwiększania zainteresowania studiowanym przedmiotem.
Wyposażenie: komputer, rzutnik multimedialny.
Podczas zajęć:
I. Moment organizacyjny.
II. Aktualizowanie wiedzy.
Każdy uwielbia rozwiązywać krzyżówki. Ty i ja rozwiążemy także krzyżówkę, ale fizyczną (slajd 1).
Poziomo: 1. Najmniejsza „niepodzielna” cząstka (atom)
2. Starożytny grecki naukowiec, który wprowadził pojęcie atomu (Demokryt)
3. Proces konserwowania warzyw i ryb, w którym wykorzystuje się zjawisko dyfuzji (solenia)
4. Dyfuzja udowadnia... molekuły (ruch)
5. Jeden z rodzajów interakcji molekularnych (odpychanie)
6. Zjawisko samorzutnego mieszania się materii (dyfuzja)
7. Cienkie rurki, przez które ciecz unosi się lub opada w wyniku interakcji cząsteczek (kapilara)
8. Zjawisko świadczące o oddziaływaniu cząsteczek. (zwilżanie)
III. Motywacja.
Jesteśmy otoczeni różne ciała. Organy składają się z różne substancje.
Jaką substancję widzisz na slajdzie 2? (Odpowiedź: woda)
Kiedy woda zamarza, tworzy się... (lód) (slajd 3)
Lód, w jakim stanie jest woda? (solidny)
Istnieją tu jednocześnie dwa różne stany wody – ciekły i stały. W atmosferze woda występuje w stanie niewidocznym dla oka – para wodna. Kiedy jest dużo pary, w atmosferze tworzą się chmury. (slajd 4)
W jakich stanach może znajdować się woda? (w stanie stałym, ciekłym, gazowym)
Te stany materii nazywane są stanami skupionymi. Będzie to temat dzisiejszej lekcji „Agregacyjne stany materii”. (slajd 5,6) (dalszemu pokazowi może towarzyszyć muzyka nagrana w prezentacji).
IV. Asymilacja nowej wiedzy. ( Dalsze przejście do slajdów odbywa się za pomocą linku na slajdzie 6)
W różne stany substancje mają różne właściwości. Większość otaczających nas ciał składa się z ciał stałych. Są to domy, samochody, narzędzia itp.
Podaj więcej przykładów ciał stałych.
Kształt ciała stałego można zmienić, ale wymaga to wysiłku. Na przykład, aby zgiąć gwóźdź, trzeba zastosować dość dużą siłę.
Aby dać ciała stałe pożądany kształt i objętości w zakładach i fabrykach są przetwarzane za pomocą specjalnych maszyn.
Który własność ogólnałączy ich?
(Ciało stałe ma swój kształt i objętość ). (slajd 7)
Drugi stan skupienia to ciecz (slajd 8) W przeciwieństwie do ciał stałych, ciecze łatwo zmieniają swój kształt. Przybierają kształt naczynia, w którym się znajdują.
Na przykład mleko wypełniające butelkę ma kształt butelki. Po nalaniu do szklanki przyjmuje kształt szklanki. Ale zmieniając kształt, ciecz zachowuje swoją objętość.
W normalne warunki Tylko małe kropelki cieczy mają swój własny kształt - kształt kuli. Są to na przykład krople deszczu, czyli krople, na które rozpada się strumień cieczy.
Produkcja przedmiotów ze stopionego szkła opiera się na właściwości cieczy polegającej na łatwej zmianie jej kształtu.
Podsumujmy: Ciecze łatwo zmieniają swój kształt, ale zachowują swoją objętość. ( slajd 9)
Powietrze, którym oddychamy, jest substancją gazową lub gazem. Ponieważ większość gazów jest bezbarwna i przezroczysta, są one niewidoczne.
Stojąc w pobliżu, można wyczuć obecność powietrza Otwórz okno jadący pociąg. Jego obecność w otaczającej przestrzeni można wyczuć, jeśli w pomieszczeniu jest przeciąg, a także można ją wykazać za pomocą prostych eksperymentów (slajd 10).
Czy można napełnić pojemnik gazem do połowy jego objętości? Dlaczego?
Wniosek: Substancja w stanie gazowym nie ma własną formę i głośność.
V. Praca z podręcznikiem. Uczniowie czytają akapit i podkreślają niezbędne informacje i odpowiedz na pytania (slajd 12). Następnie wspólnie z nauczycielem podsumowują (slajd 11,13).
Gazy. Odległość między cząsteczkami jest wielokrotnie większa niż same cząsteczki, prawie nie przyciągają się i nie poruszają swobodnie. Dlatego gazy wypełniają całą dostarczoną objętość, nie mają kształtu i łatwo ulegają kompresji. Ale jeśli gazy zostaną silnie skompresowane lub schłodzone, zamieniają się w stan ciekły.
Płyny. Cząsteczki znajdują się blisko siebie, odległość między nimi jest porównywalna z wielkością cząsteczek. Gwałtownie zmieniają miejsce - „skaczą”. Dlatego płyny nie zachowują swojego kształtu, mogą płynąć i łatwo się je nalewa. Ale trudno je skompresować, ponieważ zbliża to cząsteczki do siebie i następuje między nimi odpychanie.
ciała stałe. Cząsteczki znajdują się w w ścisłym porządku odległość między cząsteczkami jest porównywalna z wielkością cząsteczek. Cząsteczki wibrują wokół pewnego punktu i nie mogą się od niego oddalić. Dlatego ciała stałe zachowują swój kształt i objętość. Ciała krystaliczne.
VI. Niezależna praca.
Studenci wykonują krótki test zgodnie z opcjami. Sprawdzanie testu. Slajd 14.
Test. Opcja 1.
Który z określone właściwości należy do gazów?
A. Mają swój własny kształt.
B. Utrzymuj głośność.
Jak ułożone są cząsteczki gazu?
B. Znajduje się w w określonej kolejności.
W jakim stanie może znajdować się rtęć?
A. Tylko w płynie.
B. Tylko w ciałach stałych.
Czy można napełnić gazem otwarte naczynie do 40% jego pojemności?
Odpowiedź: Tak, możesz.
B. Nie, nie możesz.
P. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi.
Woda zamarzła i zamieniła się w lód. Czy same cząsteczki wody uległy zmianie?
Odpowiedź: Nie, nie uległy zmianie.
B. Tak, uległy zmianie.
P. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi.
Test. Opcja 2.
1. Które z poniższych właściwości należą do cieczy?
A. Mają swój własny kształt i objętość.
B. Łatwo zmieniaj kształt, ale zachowaj objętość.
B. Nie mają własnego kształtu i stałej objętości.
2. Jak rozmieszczone są cząsteczki w ciałach stałych?
O. Poruszając się losowo we wszystkich kierunkach, prawie nie są do siebie przyciągani.
B. Nie rozchodź się długie dystanse.
B. Ułożone w pewnym (ścisłym) porządku.
3. W jakim stanie może być żeliwo?
A. Tylko w płynie.
B. W stanie ciekłym, stałym, gazowym.
B. Tylko w ciałach stałych.
4. Butelka zawiera wodę o objętości 0,2 litra. Wlewa się go do kolby o pojemności 0,5 litra. Czy zmieni się objętość wody?
To się nie zmieni.
B. Wzrośnie.
B. Zmniejszy się.
5. Pomieszczenia, w których używany jest eter medyczny, zwykle silnie nim śmierdzą. Jaki jest stan eteru w pomieszczeniu?
A. Tylko w płynie.
B. W stanie ciekłym, stałym, gazowym.
B. Tylko w postaci gazowej.
VII. Praca domowa. Uogólnienie wiedzy: wypełnij tabelę. Slajd 15.
VIII. Podsumowanie lekcji.
Nauczyciel zaznacza najaktywniejszych uczniów i wystawia oceny.
Charakterystyka stanu gazowego substancji
Stany skupienia substancji, ich charakterystyka
W zależności od warunków zewnętrznych (temperatury i ciśnienia) każda substancja może znajdować się w jednym z trzech stanów skupienia: Ciecz stała Lub gazowy Stany te nazywane są stany skupienia.Niektóre substancje charakteryzują się tylko dwoma lub nawet jednym stan skupienia. Na przykład naftalen, jod po podgrzaniu w normalnych warunkach stan stały przejść do postaci gazowej, omijając formę płynną. Substancje takie jak białka, skrobia i guma, które mają ogromne makrocząsteczki, nie mogą istnieć w stanie gazowym.
Gazy nie mają stałego kształtu i stałej objętości. Ciecze mają stałą objętość, ale nie mają stałego kształtu. Ciała stałe charakteryzują się stałością kształtu i objętości.
Charakterystyka stanu gazowego substancji
Gazy mają następujące właściwości:
Jednolite wypełnienie całej dostarczonej objętości;
Niska gęstość w porównaniu do cieczy i ciała stałe i duża prędkość dyfuzji;
Stosunkowo łatwy do kompresji.
Właściwości te są określane przez siły przyciągania międzycząsteczkowego i odległość między cząsteczkami.
W gazie cząsteczki znajdują się w bardzo dużej odległości od siebie, siły przyciągania między nimi są znikome. Na niskie ciśnienia odległości pomiędzy cząsteczkami gazu są tak duże, że w porównaniu z nimi wielkość cząsteczek, a w konsekwencji objętość cząsteczek w maksymalna głośność gaz można pominąć. Przy dużych odległościach między cząsteczkami praktycznie nie ma między nimi sił przyciągających. Gaz w tym stanie nazywa się doskonały.Na normalne warunki T=273 0 K (0 0 C) i p=101,325 kPa Gazy rzeczywiste, niezależnie od ich charakteru, można uznać za idealne i zastosować do nich Równanie stanu gazu doskonałego (Równanie Claiperona-Mendelejewa):
PV = nRT, (2.1)
gdzie P– ciśnienie gazu,
V – objętość gazu,
N - ilość substancji,
R – uniwersalna stała gazowa (w jednostkach SI R =8,314 J/molK),
T – temperatura bezwzględna.
Prawdziwe gazy o godz wysokie ciśnienia I niskie temperatury nie przestrzegajcie równania stanu gazu doskonałego, ponieważ w tych warunkach zaczynają pojawiać się siły oddziaływania między cząsteczkami i nie można już zaniedbać wewnętrznej objętości cząsteczek w porównaniu z objętością ciała. Dla opis matematyczny wykorzystuje się zachowanie gazów rzeczywistych równanie van der Waalsa:
(р + n 2 a/V 2) (V – nb) = vRT, (2.2)
gdzie a i b są stałymi,
a/V 2 – poprawka na wzajemne przyciąganie,
b – poprawka na objętość wewnętrzną cząsteczek,
n to liczba moli gazu.
Wraz ze wzrostem ciśnienia i spadkiem temperatury odległości między cząsteczkami zmniejszają się, a siły oddziaływania rosną, dzięki czemu substancja może przejść ze stanu gazowego do ciekłego. Dla każdego gazu istnieje limit krytyczna temperatura, powyżej którego gaz nie może zostać zamieniony w ciecz pod żadnym ciśnieniem. Ciśnienie wymagane do skroplenia gazu przy krytyczna temperatura, zwany ciśnienie krytyczne, a objętość jednego mola gazu w tych warunkach wynosi objętość krytyczna.
Ryż. 1. Izotermy gazu rzeczywistego
Nazywa się stan gazu przy parametrach krytycznych krytyczna kondycja.W stanie krytycznym zanika różnica pomiędzy cieczą i gazem, mają one te same właściwości fizyczne.
Przejście z gazu w ciecz można przedstawić graficznie. Rysunek 1 przedstawia graficzną zależność pomiędzy objętością i ciśnieniem w stałych temperaturach. Takie krzywe nazywane są izotermy. Izotermy można podzielić na trzy sekcje: AB, BC, CD w niskich temperaturach. AB – odpowiada stanowi gazowemu, BC – odpowiada przejściu gazu w ciecz, CD – charakteryzuje stan ciekły. Wraz ze wzrostem temperatury przekrój BC maleje i zamienia się w punkt przegięcia K, tzw punkt krytyczny.
Solidny ma swój własny kształt i objętość.
W przeciwieństwie do ciał stałych, ciecze łatwo zmieniają swój kształt. Przybierają kształt naczynia, w którym się znajdują.
Gazy nie mają własnego kształtu i stałej objętości. Przybierają kształt naczynia i całkowicie wypełniają zapewnioną im objętość.
2. Zadanie ustalenia warunków, w jakich ciało może unosić się w cieczy.
Jeśli siła ciężkości (mg) jest mniejsza niż siła wyporu, ciało unosi się w górę
Jeżeli siła ciężkości (mg) jest równa sile wyporu, ciało unosi się na wodzie
Jeżeli grawitacja (mg) jest większa od siły wyporu – ciało tonie
1. Ruch mechaniczny. Prędkość. Ścieżka.
Ruch mechaniczny to zmiana położenia ciała w przestrzeni względem innych ciał.
Na przykład samochód porusza się po drodze. W samochodzie są ludzie. Ludzie poruszają się wraz z samochodem wzdłuż drogi. Oznacza to, że ludzie poruszają się w przestrzeni względem drogi. Ale w porównaniu z samym samochodem ludzie się nie poruszają. To pokazuje względność ruch mechaniczny . Następnie krótko rozważymy główne rodzaje ruchu mechanicznego.
2. Problem obliczania ciśnienia ciała stałego
PODANE: SI: ROZWIĄZANIE:
m= 35 kg F= mg
g= 10 N/kg F= 35*10= 350 N
S= 200cm 2= 0,02 m^2 p= F/ S
ZNAJDŹ: p p= 350N / 0,02 m ^2= 17500 Pa
ODPOWIEDŹ: 17,5 tys./Pa
1. Bezwładność.
ODPOWIEDŹ: Piłka leży na boisku. Kopnięciem piłkarz wprawia go w ruch. Ale sama piłka nie zmieni swojej prędkości i nie zacznie się poruszać, dopóki nie zadziałają na nią inne ciała.
Pocisk umieszczony w broni nie wyleci, dopóki gazy proszkowe go nie wypchną.
Zatem zarówno piłka, jak i pocisk nie zmieniają swojej prędkości, dopóki nie zadziałają na nie inne ciała.
2. Problem włączony określenie efektywności podczas podnoszenia ciała po pochyłej płaszczyźnie.
Zgodnie ze „złotą zasadą” mechaniki, przy braku tarcia mamy:
1. Oddziaływanie ciał. Masa ciał
ODPOWIEDŹ: Już to wiesz kiedy nierówny ruch prędkość ciała zmienia się w czasie. Zmiana prędkości ciała następuje pod wpływem innego ciała. Wózki oddziałują na siebie, tj. wchodzą w interakcję. Oznacza to, że oddziaływanie jednego ciała na drugie nie może być jednostronne, oba ciała oddziałują na siebie, tj. oddziaływać. Ponadto pocisk znajduje się we względnym położeniu względem pistoletu, zanim zostanie wystrzelony. Podczas interakcji (podczas strzału) kula i pistolet poruszają się różne strony. Ruch broni odczuwany jest jako odrzut.
2. Problem obliczania ciśnienia w cieczach. (strona 117)
1. Gęstość substancji.
ODPOWIEDŹ: Ciała wokół nas składają się z różnych substancji: drewna, żelaza, gumy itp. Masa dowolnego ciała zależy nie tylko od jego wielkości, ale także od substancji, z której składa się to ciało. Co więcej, ciała posiadające równe objętości, ale wykonane z różne substancje, mają różne masy.
m = ρV.
Z dwóch ciał o jednakowej objętości duża masa ma ciało, którego gęstość substancji jest większa.
«
Trzy stany skupienia. Różnica jest struktura molekularna ciała stałe, ciecze i gazy»
Cel lekcji:
Edukacyjne - wprowadzenie pojęcia cząsteczki, trzech stanów substancji, budowy molekularnej cieczy, ciała stałego i substancje gazowe; powtórz wzajemne przyciąganie i odpychanie cząsteczek;
Rozwojowe – nauczą się wykorzystywać wiedzę o budowie molekularnej substancji w praktyce przy rozwiązywaniu problemów;
Edukacyjne – kultywowanie umiejętności uważnego słuchania opinii innych, szanowania odpowiedzi kolegów.
Etap lekcji 1:
Nauczyciel: Udowodnię, że przez cały rok nie masz prawie czasu na naukę w szkole. Rok ma 365 dni. Spośród nich 52 to niedziele, 10 innych dni odpoczynku. Brakuje 62 dni. Lato i ferie zimowe– nie mniej niż 100. Minus kolejne sto dni. Wieczorem nie chodzą do szkoły, a noce stanowią połowę roku, czyli kolejne 183 dni minus. Zostało 20 dni, ale zajęcia nie trwają cały dzień, ale nie więcej niż kwadrans. Zostało tylko 5 dni. Czy można się tu wiele nauczyć?
Studenci: Nie za duzo.
Nauczyciel: I spróbujemy za 40 minut dowiedzieć się, na jakie trzy stany dzielą się substancje i rozważyć różnice w strukturze molekularnej ciał stałych, cieczy i gazów. Ale najpierw musimy przypomnieć sobie materiał z ostatniej lekcji, w tym celu rozważymy następujące zadania:
Dlaczego nie możemy złożyć złamanego ołówka tak, aby znów stał się całością?
Dlaczego po deszczu nie unosi się kurz na drodze?
Dlaczego oddzielenie arkuszy papieru zwilżonych wodą zajmuje dużo czasu? więcej wysiłku niż podczas przewracania suchych stron książki?
Dlaczego piszą na tablicy kredą, a nie kawałkiem białego marmuru?
Które substancje (ołów, wosk, stal) mają największe przyciąganie między cząsteczkami; najmniej?
Co mają wspólnego klejenie papieru i lutowanie wyrobów metalowych?
Etap 2 (objaśnienie nowego materiału):
Nauczyciel: Na jakie trzy grupy można podzielić następujące substancje: woda, cukier, powietrze, cyna, alkohol, lód, tlen, glin, mleko, azot (substancje te podawane są w temperatura pokojowa). Slajd 4
Studenci.
Nauczyciel: Wszystkie substancje w przyrodzie występują w trzech stanach: ciekłym, stałym i gazowym. W różnych stanach substancje mają różne właściwości. Slajd 5
Ciało stałe ma kształt i objętość
Płyn łatwo zmienia swój kształt, ale zachowuje swoją objętość.
Gazy nie mają własnego kształtu i stałej objętości. Przybierają kształt naczynia i całkowicie wypełniają zapewnioną im objętość.
Na tej podstawie wyjaśnij:
Zamknięta butelka jest do połowy wypełniona rtęcią. Czy można powiedzieć, że w górnej połowie butelki nie ma rtęci?
Czy mogą wejść stan ciekły tlen, azot?
Czy rtęć, żelazo i ołów mogą występować w stanie gazowym?
Minuta wychowania fizycznego.
Szybko wstali i uśmiechnęli się.
Wyżej, dotarliśmy wyżej.
Cóż, wyprostuj ramiona,
Podnieś, opuść.
Skręć w prawo, skręć w lewo,
Dotknij dłoni kolanami.
Usiadłem, wstałem, usiadłem, wstałem
I pobiegli na miejscu.
Te właściwości substancji można wyjaśnić, znając ich strukturę molekularną.
Cząsteczka - Ten najmniejsza cząsteczka, tej substancji. Wszystkie substancje i ciała istniejące na ziemi (stałe, ciekłe, gazowe) składają się z cząsteczek. Cząsteczki są zwykle przedstawiane w ten sposób
Jeśli podzielisz dwie cząsteczki wody, otrzymasz dwa atomy tlenu i cztery atomy tlenu. Każde dwa atomy wodoru mogą połączyć się, tworząc cząsteczkę wodoru, a każde dwa atomy tlenu mogą połączyć się, tworząc cząsteczkę tlenu. Slajd 8.9
O różnych właściwościach substancji we wszystkich stanach decyduje fakt, że jej cząsteczki są inaczej ułożone i poruszają się inaczej. Jeśli zatem gaz zostanie sprężony i jego objętość maleje, W gazach odległość między cząsteczkami jest znacznie większa niż wielkość samych cząsteczek. Ponieważ średnio odległość między cząsteczkami jest dziesiątki razy większy rozmiar cząsteczki, słabo się do siebie przyciągają. Dlatego gazy nie mają własnego kształtu i stałej objętości.
Cząsteczki gazu poruszające się we wszystkich kierunkach prawie się nie przyciągają i wypełniają cały pojemnik.
Cząsteczki cieczy znajdują się blisko siebie. Odległości pomiędzy każdymi dwiema cząsteczkami mniejsze rozmiary cząsteczek, więc przyciąganie między nimi staje się znaczące.
Cząsteczki cieczy nie rozpraszają się na duże odległości, a ciecz w normalnych warunkach zachowuje swoją objętość.
Ponieważ przyciąganie między cząsteczkami cieczy nie jest tak silne, mogą one gwałtownie zmienić swoje położenie. Ciecz nie zachowuje swojego kształtu i przybiera formę pojemnika. Są płynne i łatwo je przelać z jednego naczynia do drugiego. Ciecz jest trudna do skompresowania, ponieważ w tym przypadku cząsteczki zbliżają się do siebie na odległość, gdy zauważalne jest odpychanie.
W ciałach stałych przyciąganie między cząsteczkami (atomami) jest jeszcze większe niż w cieczach. Dlatego w normalnych warunkach ciała stałe zachowują swój kształt i objętość.
W ciałach stałych cząsteczki (atomy) są ułożone w określonej kolejności. Są to lód, sól, metale i inne. Takie ciała nazywane są kryształami. Slajd 10.
Cząsteczki lub atomy ciał stałych wibrują wokół pewnego punktu i nie mogą się od niego oddalić. Bryła zachowuje zatem nie tylko swoją objętość, ale także swój kształt.
Nauczyciel: Chłopaki, spójrzmy teraz na bajkę o cząsteczce Molyu. (slajd nr 11)
Aby utrwalić przerobiony materiał, proponuję Ci test „Wybierz poprawną odpowiedź”. Za test przyznawane są punkty. Slajd 28
Nauczyciel: Zapiszmy to Praca domowa Nr 11, Nr 12, pytania, zadanie 3 zapisane w zeszycie. Wystaw oceny z lekcji i skomentuj je.
Slajd refleksji 46
Zły
Doskonały
Chłopaki, przed wami są 3 „twarze”, wybierzcie tę, która pasuje do waszego nastroju.
Obojętny