Методическая разработка урока по физике

Методическая разработка урока по физике
Тема: «Движение частиц вещества. Броуновское движение.
Диффузия. Силы взаимодействия молекул»
Разработчик: Козак Жанна Александровна,
преподаватель физики
Санкт-Петербург 2014
I. Тема урока: «Движение частиц вещества. Броуновское движение. Диффузия.
Силы взаимодействия молекул».
II. Цель: формирование знаний о характере движения частиц вещества и
особенностей межмолекулярного взаимодействия.
III. Задачи:
Образовательные:
- раскрыть важнейшие положения молекулярно-кинетической теории: молекулы
находятся в непрерывном движении;
-познакомить учащихся с элементами экспериментального метода исследования
явлений;
- подчеркнуть электромагнитную природу молекулярного взаимодействия;
- расширить представление учащихся о том, что сила – одна из основных
характеристик взаимодействия тел и частиц.
Развивающие:
- активизировать мышление школьников;
- продолжить работу по формированию умений самостоятельно формулировать
выводы.
Воспитательные:
- показать значение причинно-следственных связей в познаваемости явлений;
- развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приёмы
деятельности, сообщая интересные сведения.
III. Литература.
- Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся
на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988.
- Ерунова Л.И. Урок физики и его структура при комплексном решении задач
общения. - М.: Просвещение, 1988.
- Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988.
- Малафеев Р.И. Проблемное обучение в средней школе: Из опыта работы.
Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1980.
IV. Оборудование урока:
для учителя:
- ПК;
- мультимедийный проектор;
- презентация;
- колба с водой;
- освежитель воздуха;
- кристаллики калия перманганата.
V. План урока:
для учащихся:
- учебник;
- тетрадь;
- линейка;
- ручка;
- секундомер;
- карандаш.
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний
3. Изучение нового материала.
- Подготовительная работа.
- Ознакомление.
4. Закрепление изученного
материала.
5. Итог урока.
1
10
1
18
10
5
VI. Ход урока
Этапы урока
1.Организацион
ный момент
2.Актуализация
знаний
Деятельность учителя
Еще с древних времен люди пытались
представить мир в воображении, на основании
фактов, полученных в результате наблюдений
или опытов. Сегодня мы с вами вслед за учеными
сделаем попытку заглянуть в него. Запишите тему
нашего урока: «Движение частиц вещества.
Броуновское движение. Диффузия. Силы
взаимодействия молекул».
1. Сформулировать основные положения МКТ.
2. Что называют относительной молекулярной
массой (формула, определения)?
3. Определить молярную массу углекислого газа
СО2?
4. Что такое молекула?
5. Что такое атом?
6. Какова порядковая величина диаметра и массы
молекул?
7. Что называют количеством вещества (формула,
единица)?
8. Дать определение единицы количества
вещества.
Деятельность
обучающихся
Записывают тему
урока в тетрадь.
Обучающиеся
отвечают на
вопросы по
желанию или по
просьбе учителя.
Задание №3
выполняется у
доски.
3.Изучение
нового
материала.
Тепловое
движение
молекул.
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)
занимается изучением свойств веществ,
основываясь при этом на представлениях о
частицах вещества.
Беспорядочное (хаотичное) движение атомов и
молекул в веществе называют тепловым
движением, потому что скорость движения
частиц увеличивается с ростом температуры.
Записывают в
тетрадь
определение тепловое
движение
молекул.
Приме
чание
Экспериментальным подтверждением
непрерывного движения атомов и молекул в
веществе является броуновское движение и
диффузия.
Броуновское
движение
Броуновское движение - непрерывное хаотичное
движение частиц, помещенных в жидкость или
газ.
Броуновское движение - это тепловое движение
мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или
газе. Оно было открыто английским ботаником
Броуном (1827 г.) и явилось наглядным
доказательством хаотичного молекулярного
движения.
Записывают в
тетрадь
определение –
броуновское
движение.
Причина: Броуновские частицы движутся под
влиянием ударов молекул. Из-за хаотичности
теплового движения молекул, эти удары никогда
не уравновешивают друг друга. В результате
скорость броуновской частицы беспорядочно
меняется по величине и направлению, а ее
траектория представляет собой сложную
зигзагообразную линию.
Молекулярно-кинетическая теория броуновского
движения была создана А. Эйнштейном (1905 г.)
Особенности броуновского движения:
1) броуновские частицы совершают непрерывное
хаотическое движение, интенсивность которого
зависит от температуры и от размеров
броуновской частицы;
2) траектория движения броуновской частицы
очень сложная, не зависит от природы вещества
частиц и внешних условий.
3) особенно странная и непривычная черта
явления - броуновское движение никогда не
останавливается, его можно наблюдать днями,
месяцами, годами: Другими словами, оно вечно и
самопроизвольно. Наблюдения показывают, что
броуновское движение никогда не прекращается.
В капле воды (если не давать ей высохнуть)
движение крупинок можно наблюдать в течение
многих дней, месяцев, лет. Оно не прекращается
ни летом, ни зимой, ни днем, ни ночью. В кусках
кварца, пролежавшего в земле тысячи лет,
попадаются иногда капельки воды, замурованные
в нем. В этих капельках тоже наблюдали
броуновское движение плавающих в воде частиц.
Сейчас мы посмотрим фрагмент анимации
«Броуновское движение».
Приводят
примеры
броуновского
движения:
муравьи в блюде,
частички пыли и
дыма в газе,
"ёжик в тумане".
Примеры броуновского движения. Ребята, а какие
примеры броуновского движения вы можете
привести?
Диффузия
Я разбрызгиваю молекулы пахучего вещества на
доску, вы с помощью секундомера определяете
время распространения аромата до вашей парты.
Затем, зная расстояние от доски до парты,
рассчитайте скорость молекул. Какая величина у
вас получилась?
А почему разные результаты?
Согласна. Но ученые тоже измерили скорость
движения молекул. У них получилась величина
примерно 400-500 м/с. Кто ошибся?
Но почему? Мы, вроде бы, все верно сделали.
Явление самопроизвольного проникновения
частиц одного вещества в другое вещество
принято называть диффузией.
При этом вещества перемешиваются.
Почему же газы или жидкости перемешиваются,
хотя их никто специально не перемешивает?
Это можно объяснить, если вспомнить, что все
вещества состоят из частиц, и между частицами
есть промежутки. Раз газы или жидкости
перемешиваются сами собой, значит, частицы
вещества все время движутся, движутся
беспорядочно, во всех направлениях. Это
движение частиц и есть причина перемешивания
двух веществ.
Диффузией также называется процесс
самопроизвольного выравнивания концентраций
молекул жидкости или газа в различных частях
объема. Диффузия стремится приблизить систему
к состоянию термодинамического равновесия.
Скорость диффузии сильно зависит от длины
свободного пробега молекул, то есть от среднего
расстояния, которое пролетают молекулы между
двумя последовательными соударениями с
другими молекулами.
Диффузия может происходить не только в газах,
но и в жидкостях, и в твердых телах. Причем,
диффузия газов происходит очень быстро, а
диффузия твердых тел очень медленно. Опыты
показывают: чем выше температура, тем
диффузия происходит быстрее.
Проведем опыт с водой кристаллики калия
перманганата. Приведите примеры диффузии.
При помощи
секундомера
измеряют время и
по формуле
пройденного пути
рассчитывают
скорость
движения
молекул.
Записывают
определение в
тетрадь.
Двое
обучающихся
выполняют опыты
у доски.
Приводят
примеры
диффузии.
Силы
взаимодействия
молекул.
4.Закрепление
изученного
5.Итог урока
Молекула - сложная система, состоящая из
заряженных частиц (электронов и ядер).
Если бы между молекулами не существовало сил
притяжения, то все тела при любых условиях
находились бы только газообразном состоянии.
Но одни силы притяжения не могут обеспечить
существования устойчивых образований из
атомов и молекул. На очень малых расстояниях
между молекулами обязательно действуют силы
отталкивания.
Если расстояние между молекулами увеличить,
то происходит электрическое взаимодействие
электронов и ядер, увеличиваются силы
притяжения
Если расстояние между молекулами уменьшить
(r>> 0),то силы притяжения уменьшаются.
Решить задачи:
1) При ремонте дороги асфальт разогревают.
Почему запах разогретого асфальта
ощущается издалека?
2) На каком физическом явлении основан
способ цементации стали?
Домашнее задание: §60-61, прочитать. Заполнить
таблицу "Основные положения молекулярнокинетической теории". Приложение 1.
Подведем итог урока. Что нового вы узнали?
Какой общий вывод можно сделать из нашего
урока?
Обучающиеся
выссказывают
свое мнение, о
том что нового
они узнали,
какими знаниями
полученными на
уроке смогут
воспользываться в
повседневной
жизни.
Приложение1
ТАБЛИЦА
«ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ»
Основные
Ученые, которые
Количественные
Наблюдения и
положения
развивали эти
характеристики, формулы,
опытные
МКТ
идеи
графики, относящиеся к
доказательства
данному положению
Вещество
Демокрит,
1.Делимость
mат 10-27 кг
-27
состоит
из М.В. Ломоносов,
вещества
(mатН2 = 46,510 кг)
-9
мельчайших
Ж.Перрен
2. Наблюдение
Dмолекул  (0,2-0,3)10 м
частиц
крупных молекул в
Nгаза в 1 см3 = 2,6910-19
(атомов,
23
-1
электронном
NА= 6,0210 моль
молекул)
микроскопе
3. Наблюдение
формы и строения
молекул с помощью
радиоспектроскопиче
ского метода
Все частицы М.В. Ломоносов,
1.Броуновское
3kT


непрерывно
Р. Броун,
движение
m0
хаотически
Л. Больцман,
2. Диффузия
в
интервале
0-200С
движутся
Р.Клаузиус,
  360  2200 м / с
Дж.Максвелл,
длина
свободного пробега в
Ж.Перрен,
воздухе при 760 ммрт.ст.
А.Эйнштейн
 = 6210-9 м
число столкновений молекулы
воздуха с другими за 1 с
N7,5109
Частицы
взаимодейств
уют друг с
другом
1. Для нарушения
целостности тела
требуются усилия
2. Невозможность
соединения
сломанных частей
твердого тела
3. Упругость тел при
сжатии