litceysel.ru
добавить свой файл
1 2
Урок № 30/2


Тема урока: Абсолютная температура. Температура - мера средней кинетической энергии. Измерение скоростей молекул газа


Тип учебного занятия

Изучения нового материала и первичного закрепления знаний по теме «Абсолютная температура. Температура - мера средней кинетической энергии. Измерение скоростей молекул газа»

Дидактическая цель

1 . Создать условия для осознания и осмысления основных понятий по теме «Абсолютная температура. Температура - мера средней кинетической энергии. Измерение скоростей молекул газа»

Структура занятия

  1. Организационный момент.

  2. Целеполагание и мотивация.

  3. Актуализация.

  4. Первичное усвоение материала.

  5. Осознание и осмысление учебной информации.

  6. Первичное закрепление учебного материала.

  7. Информация о домашнем задании.

  8. Рефлексия (подведение итогов урока)

Личностные результаты

•развитие навыков коллективной работы

•развитие мотивов и смыслов учебно-познавательной деятельности

•самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

•формирование правильного представления о том, как надо задавать вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием мышления учащегося.

•формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его.


Метапредметные результаты

Регулятивные:

  • развитие познавательного интереса обучающихся и их творческих способностей;

  • развитие ценностных ориентаций – осознание практической ценности знаний, их значимости в современной жизни;

  • развитие умения планировать и регулировать свои действия в соответствии с поставленной задачей.

Коммуникативные:

  • развитие диалогической речи;

  • развитие навыков сотрудничества;

Познавательные:

  • формирование правильного представления о том, как надо задавать вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием мышления учащегося.

  • развитие умения ориентироваться в своей системе знаний: находить ответы на вопросы, используя свои знания, жизненный опыт и информацию, полученную на предыдущих уроках.

Предметные результаты

Обучающиеся должны знать:

  • средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре: , где k – коэффициент Больцмана,

  • давление идеального газа прямо пропорционально концентрации молекул и абсолютной температуре газа: p = nkT.

  • в равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул (закон Авогадро)

  • средняя квадратичная скорость движения молекул газов

Обучающиеся должны уметь:


  • Распознавать ситуации , в которых средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул одинакова;

  • Составлять уравнения для конкретной ситуации;

  • Находить давление газа в конкретной ситуации;

  • Распознавать ситуации, в которых газы оказывают одинаковое давление;

  • Распознавать ситуации, в которых газы одинаковое число молекул;

  • Воспроизведение ситуаций, в которых газы имеют одинаковое число молекул;

  • Находить среднюю квадратичную скорость жвижения молекул.




Ключевые понятия темы

  • средняя кинетическая энергия ;

  • абсолютная температура T;

  • коэффициент Больцмана;

  • закон Авогадро;

  • средняя квадратичная скорость движения молекул газов

  • давление идеального газа p = nkT.

Ресурсы:

-основные

-дополнительные

«Физика 10 класс» учебник для общеобразовательных учреждений. Г.А. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. Москва «Просвещение» 2010; ПК; презентация учителя;

ОМС Зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры Информационный модуль посвящен теме "Основное уравнение молекулярно-кинетической теории" для базового уровня старшей школы. ООО «Физикон» Физикон http://www.physicon.ru Россия г. Долгопрудный, Московской обл. оф. 406, д. 7, ул


раздаточный материал, лист самоконтроля


Организация пространства

Коллективная работа, парная работа, групповая работа, индивидуальная работа.




Уровень учебной цели


Планируемые результаты обучения

(знания, которые должны быть усвоены обучающимися)


Виды деятельности, адекватные знанию

Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов


Знание


• средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа прямо пропорциональна абсолютной температуре: , где k – коэффициент Больцмана,

•давление идеального газа прямо пропорционально концентрации молекул и абсолютной температуре газа: p = nkT.

•в равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул (закон Авогадро)

•средняя квадратичная скорость движения молекул газов


Эвристическая беседа

Самостоятельная работа

Проблемная ситуация: Баллоны электрических ламп заполняют азотом при пониженном давлении и температуре. Почему заполнение производят именно при таких условиях? Может быть изменение условия опасно для жизни?


Учебная задача 1: Найти зависимость между температурой газа и средней кинетической энергией молекул.

Учебная задача 2: Найти зависимость между давлением газа и его температурой

3.Самостоятельная работа с учебником § 66 и интернет-ресурсами

1) Определить коэффициент k в формуле (1)

2) Найти связь абсолютной шкалы и шкалы Цельсия.

3) Найти связь между температурой и кинетической энергией

4)Определить зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры.

Зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры Информационный модуль посвящен теме "Основное уравнение молекулярно-кинетической теории" для базового уровня старшей школы. ООО «Физикон» Физикон http://www.physicon.ru Россия г. Долгопрудный, Московской обл. оф. 406, д. 7, ул



  1. Итак, восстановим всю цепочку наших рассуждений.


Понимание

•Выделять ситуации, в которых средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газов, содержащихся в одинаковых объемах, одна и та же.

•Выделять ситуации, в которых газы оказывают одинаковое давление на стенки сосуда.

• Выделять ситуации, в которых число молекул во всех случаях одинаково.

•Распознавать ситуации, в которых средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул одинакова;

• Распознавать ситуации, в которых газы оказывают одинаковое давление;

•Распознавать ситуации, в которых газы имеют одинаковое число молекул;


•Выделите ситуации (обведите номер рамкой), в которых средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газов, содержащихся в указанных объектах, одна и та же

1.Три баллона разной вместимости с одинаковыми газами находятся на улице под палящим солнцем

2.В подвале дома стоят баллоны с разными газами

3.В кузове грузовика находятся три баллона с газом

4.Герметично закрытые банки вместимостью 0,5 л, 1 л и 1,5 л, в которых находятся соответственно воздух, кислород и углекислый газ, поместили в сосуд с тающим льдом

5.Одну банку вместимостью 0,5 л заполнили воздухом и поместили в холодильник. Вторую банку вместимость 1 л заполнили воздухом и поставили на теплую батарею. Третью банку с воздухом вместимостью 0,75 л поставили на стол

6.Разные газы, находящиеся в разных закрытых сосудах, нагревают.

•Выделите ситуации (обведите номер рамкой), в которых газы оказывают одинаковое давление

Ситуация

Формула

Вычисления

Ответ

1.Кислород концентрацией 5 • 1025 м-3 при температуре 00 С










2.Водород концентрацией 1,204 • 1024 м-3 при температуре 2730 С








3.Азот, занимающий при температуре 100 С объем 1 м3 и содержащий 2 •1010 молекул.










4. Аргон концентрацией 2 • 1020 м-3 при температуре 2830 С










5.Метан концентрацией 3,24 • 1015 м-3 при температуре 50 С










6.Гелий концентрацией 3,24 • 1017 м-3 при температуре 150 С










•Выделите ситуации (обведите номер рамкой), в которых число молекул во всех трех случаях равно

  1. p1 > p2 > p3

t1 = t 2 = t3

V1 = V2= V3

  1. p1 = p2 = p3

t1 = t 2 = t3

V1 = V2= V3

3. p1 = p2 = p3

T1 = T 2 = T3

V1 = V2< V3


  1. p1 < p2 < p3

t1 = t 2 = t3

V1 = V2= V3

  1. p1 = p2 = p3

T1 = 2T 2 = 4T3

V1 = 2V2= 4V3

  1. p1 = 2p2 = p3

T1 = T2 = T3

V1 = V2/2= V3/3




Применение


•Находить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул указанных газов в указанных условиях.

•Находить давление газа в указанных условиях.

•Находить, чему равна (или как изменилась) средняя квадратичная скорость молекул указанных газов в указанной ситуации.

•Составлять уравнения для конкретной ситуации;

•Находить давление газа в конкретной ситуации;

•Воспроизведение ситуаций, в которых газы имеют одинаковое число молекул.



•Найдите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул указанных газов в указанных условиях.

Ситуация

Формула

Вычисления

Ответ


1.Ксенон при температуре 2500 С










2.Азот при температуре 1000 С










3.Гелий при температуре 500 С










4.Водяной пар при температуре 150 С










5.Кислород при давлении 100 кПа










6.Водород при температуре 170 С










•Находить давление газа в указанных ситуациях

Ситуация

Формула

Вычисления

Ответ

1)Температура 00С, концентрация 3•1023м-3









2)Температура 1 К, концентрация 2•1021м-3











3) Температура 250С, концентрация 3•1020 м-3










4)Температура – 150С, концентрация 4•1019 м-3










5)1моль газа находится в баллоне вместимостью 0,1 м3 при температуре 1 К










6)моль газа находится в баллоне вместимостью 2 л при температуре 150 С










7)В сосуде размером 10*20*30 см находится водород массой 0,1 кг при температуре 200С










8)В сосуд вместимостью 2 л поместили 2 моля кислорода при температуре -500С










9)В цилиндрический сосуд высотой 1,5 м диаметром основания 50 см поместили 5 молей азота









10)Пары ртути в количестве 1018 молекул находятся в баллоне ртутной лампы объемом 3 •10-5 м3 при температуре 300 К














Анализ


• Находить, чему равна (или как изменилась) средняя квадратичная скорость молекул указанных газов в указанной ситуации.

•Придумывать ситуации, в которых газы имеют одинаковое число молекул.


• Воспроизведение ситуаций, в которых газы имеют одинаковое число молекул.


• Найдите, чему равна (или как изменилась) средняя квадратичная скорость молекул указанных газов в указанной ситуации.

Ситуация

Формула

Вычисления

Ответ

1.Азот при температуре 300С










2. Кислород при температуре 200С










3.Температура газа увеличилась в 4 раза










4.Азот при нормальных условиях, молярная масса 0,028 кг/моль









5.Газ массой 6 кг, объемом 4,9 м3 при давлении 200 кПа











6.Газ под давлением 5•105 Па, концентрация молекул 3•1025 м-3, масса молекулы 5•10-26 кг










7.Азот и кислород в атмосфере.










8.Аргон при нормальных условиях (молярная масса 40•10-3 кг/моль)











•Придумайте ситуации, в которых газы имеют одинаковое число молекул.

1.

2.

3.


•Раскройте особенности зависимостей между величинами, входящими в формулы , p = nkТ,


Синтез

•Соотношение справедливо для любых веществ, у которых движение атомов или молекул подчиняется законам механики Ньютона. Оно верно для жидкостей, а также и для твердых тел, где атомы могут лишь колебаться возле положений равновесия в узлах кристаллической решетки.



•Вычисление средней скорости молекул


•Вычисление средней скорости молекул.

•Решение задач на закон Авогадро

•Экспериментальное определение скоростей молекул – опыт Штерна



Оценка


•организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий




1.Обоснуйте важность понимания того факта, что температура является мерой кинетической энергии молекул.

2. Оцените практическую значимость абсолютной шкалы температур.



следующая страница >>