: «Различные состояния вещества и их объяснение на основе молекулярно-кинетических представлений»
Урок в 7 классе: «Различные состояния вещества и их объяснение на основе молекулярно-кинетических представлений»
Дата_______________________
Цели урока:
Образовательная – сформировать представления о некоторых механических свойствах твердых тел, жидкостей, газов.
Развивающая – развивать речевые и мыслительные навыки учащихся, умения анализировать, умения делать выводы по изученному материалу.
Воспитательная – способствовать воспитанию ответственности, стремление к успеху, создать условия повышения интереса к изучаемому предмету.
Оборудование: компьютер, мультимедиа проектор.
Ход урока:
I. Оргмомент.
II. Актуализация знаний.
Все любят отгадывать кроссворды. Мы с вами тоже отгадаем кроссворд, но физический (слайд 1).
По горизонтали: 1. Мельчайшая «неделимая» частица.(атом)
2.Древнегреческий учёный, который ввёл понятие атома.(Демокрит)
3.Процесс консервирования овощей и рыбы, при котором используется явление диффузии .(засолка)
4. Диффузия доказывает … молекул.(движение)
5. Один из видов взаимодействия молекул.(отталкивание)
6. Явление самопроизвольного перемешивания вещества.(диффузия)
7.Тонкие трубки, по которым поднимается или опускается жидкость из-за взаимодействия молекул.(капилляр)
8. Явление, доказывающее взаимодействие молекул. (смачивание)
III. Мотивация.
Нас окружают различные тела. Тела состоят из различных веществ.
Какое вещество вы видите на слайде2? (Ответ: Вода)
Когда вода замерзает образуется… (лед))(слайд 3)
Лед, какое это состояние воды? (твердое)
Здесь одновременно существует два различных состояния воды – жидкое и твердое. В атмосфере вода содержится в невидимом глазу состоянии – пар. Когда пара становится много, в атмосфере образуются облака. (слайд 4)
В каких состояниях может находиться вода? (твердое, жидкое, газообразное)
Эти состояния вещества называются агрегатными. Это и будет темой сегодняшнего урока “Агрегатные состояния вещества”. (слайд 5,6) (дальнейшую демонстрацию можно сопровождать музыкой, которая записана в презентации).
IV. Усвоение новых знаний. (дальнейший переход к слайдам осуществляется по ссылке на слайде 6 )
В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Большинство окружающих нас тел состоят из твёрдых веществ. Это дома, машины, инструменты и т. д.
Назовите ещё примеры твёрдых тел.
Форму твёрдого тела можно изменить, но для этого необходимо приложить усилие. Например, чтобы согнуть гвоздь, нужно приложить довольно большое усилие.
Для придания твёрдым телам нужной формы и объёма на заводах и фабриках их обрабатывают специальными станками.
Какое общее свойство объединяет их?
(Твёрдое тело имеет собственную форму и объём ). (слайд7)
Второе состояние вещества - жидкое.(слайд 8) В отличие от твёрдых тел жидкости легко меняют свою форму. Они принимают форму сосуда в котором находятся.
Например, молоко, наполняющее бутылку, имеет форму бутылки. Налитое же в стакан оно принимает форму стакана. Но, изменяя форму, жидкость сохраняет свой объём.
В обычных условиях только маленькие капельки жидкости имеют свою форму - форму шара. Это, например, капли дождя, или капли, на которые разбивается струя жидкости.
На свойстве жидкости легко изменять свою форму основано изготовление предметов из расплавленного стекла.
Давайте сделаем вывод:Жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют объём. ( слайд 9)
Воздух, которым мы дышим, является газообразным веществом, или газом. Поскольку большинство газов бесцветны и прозрачны, то они невидимы.
Присутствие воздуха можно почувствовать, стоя у открытого окна движущегося поезда. Его наличие в окружающем пространстве можно ощутить, если в комнате возникает сквозняк, а также доказать с помощью простых опытов.(слайд 10).
Можно ли заполнить газом сосуд наполовину его объема? Почему?
Вывод:Вещество в газообразном состоянии не имеет собственной формы и объёма.
V. Работа с учебником. Учащиеся читают абзац, выделяют нужную информацию и отвечают на вопросы (слайд12). Далее совместно с учителем подводят итог.(слайд 11,13)
Газы. Расстояние между молекулами во много раз больше самих молекул, они почти не притягиваются и свободно движутся. Поэтому газы заполняют весь предоставленный объём, не имеют формы и легко сжимаются. Но если газы сильно сжать или охладить они переходят в жидкое состояние.
Жидкости. Молекулы расположены близко друг к другу, расстояние между ними сравнимо с размером молекул. Они скачками меняют свое место – “прыгают”. Поэтому жидкости не сохраняют форму, они могут течь, их легко перелить. Но сжать их трудно, так как при этом молекулы сближаются и между ними возникает отталкивание.
Твердые тела. Молекулы расположены в строгом порядке расстояние между молекулами сравнимо с размером молекул. Молекулы колеблются около определенной точки, не могут перемещаться далеко от неё. Поэтому твердые тела сохраняют форму и объем. Кристаллические тела.
VI. Самостоятельная работа.
Учащиеся выполняют краткий тест по вариантам. Проверка теста. Слайд 14.
Тест. Вариант 1.
Какие из указанных свойств принадлежат газам?
А. Имеют собственную форму.
Б. Сохраняют объём.
Как расположены молекулы газа?
В. Расположены в определенном порядке.
В каком состоянии может находиться ртуть?
А. Только в жидком.
В. Только в твердом.
Можно ли открытый сосуд заполнить газом на 40% его вместимости?
А. Да, можно.
Б. Нет, нельзя.
В. Определенного ответа нет.
Вода замерзла и превратилась в лед. Изменились ли при этом сами молекулы воды?
А. Нет, не изменились.
Б. Да, изменились.
В. Определенного ответа нет.
Тест. Вариант 2.
1. Какие из указанных свойств принадлежат жидкостям?
А. Имеют собственную форму и объем.
Б. Легко меняют форму, но сохраняют объем.
В. Не имеют собственной формы и постоянного объёма.
2. Как расположены молекулы в твердых телах?
А. Двигаясь беспорядочно во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу.
Б. Не расходятся на большие расстояния.
В. Расположены в определенном (строгом) порядке.
3. В каком состоянии может находиться чугун?
А. Только в жидком.
Б. В жидком, твердом, газообразном.
В. Только в твердом.
4. В бутылке находится вода объемом 0,2 л. Её переливают в колбу вместимостью 0,5 литра. Изменится ли объем воды?
А. Не изменится.
Б. Увеличится.
В. Уменьшится.
5. В помещениях, где пользуются медицинским эфиром, обычно сильно им пахнет. В каком состоянии находится эфир в помещении?
А. Только в жидком.
Б. В жидком, твердом, газообразном.
В. Только в газообразном.
VII. Домашнее задание. Обобщение знаний: заполнить таблицу. Слайд 15.
VIII. Итог урока.
Учитель отмечает наиболее активных учеников, выставляет оценки.
Характеристика газообразного состояния вещества
Агрегатные состояния веществ, их характеристика
В зависимости от внешних условий (температуры и давления) каждое вещество может находиться в одном из трех агрегатных состояний: твердом, жидком или газообразном .Эти состояния называются агрегатными состояниями .Для некоторых веществ характерно только два или даже одно агрегатное состояние. Например, нафталин, йод при нагревании в обычных условиях из твердого состояния переходят в газообразное, минуя жидкое. Такие вещества, как белки, крахмал, каучуки, имеющие огромные макромолекулы, не могут существовать в газообразном состоянии.
Газы не имеют постоянной формы и постоянного объема. Жидкости имеют постоянный объем, но не имеют постоянной формы. Твердые характеризуются постоянством формы и объема.
Характеристика газообразного состояния вещества
Для газов характеры следующие свойства:
Равномерное заполнение всего предоставленного объема;
Малая плотность по сравнению с жидкими и твердыми веществами и большая скорость диффузии;
Сравнительно легкая сжимаемость.
Эти свойства определяются силами межмолекулярного притяжения и расстоянием между молекулами.
В газе молекулы находятся на очень большом расстоянии друг от друга, силы притяжения между ними ничтожно малы. При низких давлениях расстояния между молекулами газа настолько велики, что по сравнению с ними размером молекул, а, следовательно, объемом молекул в общем объеме газа можно пренебречь. При больших расстояниях между молекулами практически отсутствуют силы притяжения между ними. Газ в таком состоянии называется идеальным .При нормальных условиях Т=273 0 К (0 0 С) и p=101,325 кПа реальные газы независимо от природы можно считать идеальными иприменять к ним уравнение состояния идеального газа (уравнение Клайперона-Менделеева):
PV = n RT, (2.1)
где Р– давление газа,
V – объем газа,
n – количество вещества,
R – универсальная газовая постоянная (в единицах СИ R =8,314 Дж/мольК),
Т – абсолютная температура.
Реальные газы при высоких давлениях и низких температурах не подчиняются уравнению состояния идеального газа, так как в этих условиях начинают проявляться силы взаимодействия между молекулами и уже нельзя пренебрегать собственным объемом молекул по сравнению с объемом тела. Для математического описания поведения реальных газов используют уравнение Ван-дер-Ваальса:
(р + n 2 a/V 2) (V – nb) = vRT, (2.2)
где а и b – постоянные,
a/V 2 – поправка на взаимное притяжение,
b – поправка на собственный объем молекул,
n– число молей газа.
С увеличением давления и понижением температуры расстояния между молекулами уменьшаются, а силы взаимодействия увеличиваются так, что вещество из газообразного состояния может перейти в жидкое. Для каждого газа существует предельная критическая температура , выше которой газ не может быть превращен в жидкость ни при каком давлении. Давление, необходимое для сжижения газа при критической температуре, называется критическим давлением ,а объем одного моля газа при этих условиях критическим объемом .
Рис. 1. Изотермы реального газа
Состояние газа при критических параметрах называют критическим состоянием .В критическом состоянии исчезает различие между жидкостью и газом, они имеют одинаковые физические свойства.
Переход газа в жидкость можно показать графически. На рисунке 1 приведена графическая зависимость между объемом и давлением при постоянных температурах. Такие кривые называются изотермами. У изотерм можно выделить три участка: АВ, ВС, CD при низких температурах. АВ – соответствует газообразному состоянию, ВС – отвечает переходу газа в жидкость, CD – характеризует жидкое состояние. С повышением температуры участок ВС уменьшается и превращается в точку перегиба К, называемую критической точкой.
Твердое тело имеет собственную форму и объем.
В отличие от твердых тел жидкости легко меняют свою форму. Они принимают форму сосуда, в котором находятся.
Газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объем.
2. Задача на выяснение условий плавания тела в жидкости.
Если сила тяжести (mg) меньше выталкивающей силы - тело всплывает
Если сила тяжести (mg) равна выталкивающей силе - тело плавает
Если сила тяжести (mg) больше выталкивающий силы - тело тонет
1. Механическое движение. Скорость. Путь.
Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел.
Например, автомобиль движется по дороге. В автомобиле находятся люди. Люди движутся вместе с автомобилем по дороге. То есть люди перемещаются в пространстве относительно дороги. Но относительно самого автомобиля люди не движутся. В этом проявляется относительность механического движения . Далее кратко рассмотрим основные виды механического движения .
2. Задача на расчет давления твердого тела
ДАНО: СИ: РЕШЕНИЕ:
m= 35 кг F= mg
g= 10 Н/кг F= 35*10= 350 H
S= 200см 2= 0,02 м^2 p= F/ S
НАЙТИ: р р= 350Н / 0,02 м ^2= 17500 Па
ОТВЕТ: 17,5к/Па
1. Инерция.
ОТВЕТ: Футбольный мяч лежит на поле. Ударом ноги футболист приводит его в движение. Но сам мяч не изменит свою скорость и не начнёт двигаться, пока на него не подействуют другие тела.
Пуля, вложенная в ружьё, не вылетит до тех пор, пока её не вытолкнут пороховые газы.
Таким образом, и мяч, и пуля не меняют свою скорость, пока на них не подействуют другие тела.
2. Задача на определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости.
Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:
1. Взаимодействие тел. Масса тел.
ОТВЕТ: Вам уже известно, что при неравномерном движении скорость тела меняется с течением времени. Изменение скорости тела происходит под действием другого тела. Тележки действуют друг на друга, т.е. они взаимодействуют. Значит, действие одного тела на другое не может быть односторонним, оба тела действуют друг на друга, т.е. взаимодействуют. Также пуля находиться в относительно ружья перед выстрелом. При взаимодействии (во время выстрела) пуля и ружье движутся в разные стороны. Движение ружья ощущается как отдача.
2. Задача на расчет давления в жидкостях. (стр. 117)
1. Плотность вещества.
ОТВЕТ: Тела, окружающие нас, состоят из различных веществ: дерева, железа, резины и т.д. Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и от того, из какого вещества это тело состоит. При этом тела, имеющие равные объемы , но изготовленные из разных веществ, имеют разные массы.
m = ρV .
Из двух тел равного объема большую массу имеет то тело, у которого плотность вещества больше.
«
Три состояния вещества. Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов
»
Цель проведения урока:
Образовательная – ввести понятие о молекуле, о трех состояниях веществ, о молекулярном строении жидких, твердых и газообразных веществ; повторить взаимное притяжение и отталкивание молекул;
Развивающая – научиться применять знания о молекулярном строении веществ на практике, при решении задач;
Воспитательная – воспитывать умение внимательно выслушивать мнение других, уважительно относиться к ответам одноклассников.
1 этап урока:
Учитель: Я докажу, что в течение целого года вам почти некогда учиться в школе. В году 365 дней. Из них 52 воскресенья, 10 других дней отдыха. Отпадает 62 дня. Летние и зимние каникулы – не меньше 100. Минус еще сто дней. Ночью в школу не ходят, а ночи составляют половину года, следовательно, ещё 183 дня минус. Осталось 20 дней, но ведь не весь день вы продолжаются занятия, а не более четверти дня. Остается всего 5 дней. Многому ли тут можно научиться?
Ученики: Нет не многому.
Учитель: А мы с вами попробуем за 40 минут узнать, на какие три состояния делятся вещества и рассмотреть различия в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов. Но для начала мы должны вспомнить материал прошлого урока, для этого рассмотрим следующие задачи:
Почему разломанный карандаш мы не можем соединить так, чтобы он вновь стал целым?
Почему после дождя пыль на дороге не поднимается?
Почему для разделения листов бумаги, смоченных водой, требуется значительно больше усилие, чем при перелистывании сухих страниц книги?
Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора?
У каких веществ (свинец, воск, сталь) притяжение между частицами наибольшее; наименьшее?
Что есть общего между склеиванием бумаги и паянием металлических изделий?
2 этап (объяснение нового материала):
Учитель: На какие три группы можно разделить следующие вещества: вода, сахар, воздух, олово, спирт, лед, кислород, алюминий, молоко, азот (данные вещества даны при комнатной температуре). Слайд 4
Ученики.
Учитель: Все вещества в природе встречаются в трех состояниях: в жидком, в твердом, в газообразном. В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Слайд 5
Твердое тело имеет форму и объем
Жидкость легко меняет свою форму, но сохраняет объем.
Газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объем.
На основе этого объясните:
Закрытая бутылка наполовину заполнена ртутью. Можно ли утверждать, что в верхней половине бутылке ртуть отсутствует?
Могут ли быть в жидком состоянии кислород, азот?
Могут ли быть в газообразном состоянии ртуть, железо, свинец?
Физкультминутка.
Быстро встали, улыбнулись.
Выше – выше потянулись.
Ну – ка, плечи распрямите,
Поднимите, опустите.
Вправо, влево повернитесь,
Рук коленями коснитесь.
Сели, встали, сели, встали
И на месте побежали.
Объяснить данные свойства веществ можно, если знать их молекулярное строение.
Молекула - это мельчайшая частица, данного вещества. Все вещества и тела, которые существуют на земле (твёрдые, жидкие, газообразные) состоят из молекул. Молекулы принято изображать так
Если разделить две молекулы воды, то образуется два атома кислорода и четыре атома кислорода. Каждые два атома водорода могут соединиться в молекулу водорода, а атомы кислорода – в молекулу кислорода. Слайд 8,9
Различные свойства вещества во всех состояниях определяется тем, что его молекулы расположены иначе и движутся по-разному. Если газ сжимается, и объем его уменьшается, следовательно, в газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул. Поскольку в среднем расстояние между молекулами в десятки раз больше размера молекул, то они слабо притягиваются друг к другу. Поэтому газы не имеют собственной формы и постоянного объема.
Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу и заполняют весь сосуд.
Молекулы жидкости расположены близко друг к другу. Расстояния между каждыми двумя молекулами меньше размеров молекул, поэтому притяжение между ними становятся значительным.
Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния, и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объем.
Поскольку притяжение между молекулами жидкости не так велико, то они могут скачками менять свое положение. Жидкость не сохраняет свою форму и принимает форму сосуда. Они текучи, их легко перелить из одного сосуда в другой. Жидкость трудно сжимается, так как при этом молекулы сближаются на расстояние, когда заметно проявляется отталкивание.
В твердых телах притяжение между молекулами (атомами) еще больше, чем у жидкости. Поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свою форму и объем.
В твердых телах молекулы (атомы) расположены в определенном порядке. Это лед, соль, металлы и другие. Такие тела называются кристаллами. Слайд 10.
Молекулы или атомы твердых тел колеблются около определенной точки и не могут далеко переместиться от неё. Твердое тело поэтому сохраняет не только объем, но и форму.
Учитель: Ребята, а сейчас посмотрим сказку про молекулу Молю. (Слайд № 11)
Для закрепления пройденного материала предлагаю вам тест «Выбери правильный ответ». За тест начисляются баллы. Слайд 28
Учитель: Запишем домашнее задание № 11, № 12, вопросы, задание 3 письменно в тетради. Выставить оценки за урок, прокомментировать их.
Рефлексия Слайд 46
Плохое
Отличное
Ребята, перед вами 3 «мордашки», выберите ту, которая соответствует вашему настроению.
Равнодушное