Урок фізики в 7 класі.
Тема уроку: Пояснення різних станівречовини з погляду атомно-молекулярного вчення.
Мета уроку: Сформувати в учнів поняття про фізичнівластивості речовин у різних агрегатних станах, використовуючи основніположення молекулярно-кінетичної теорії.
Тип уроку: вивченнянового матеріалу.
Обладнання: комп’ютери,навчальна програма „Фізика, 7 клас”.
Хід уроку.
І. Організація класу.
ІІ. Повідомлення теми, мети уроку.
Тема нашого уроку: Пояснення різних станів речовини з поглядуатомно-молекулярного вчення.
Сьогодні ми повинні з'ясувати поняття про фізичнівластивості речовин у різних агрегатних станах, використовуючи основніположення молекулярно-кінетичної теорії.
ІІІ. Актуалізація опорних знань учнів.
Але спочатку давайте пригадаємо матеріал попереднього уроку. Нагадую, на минулому уроці ми вивчили тему „Рух і взаємодія атомів та молекул”.
(Фронтальне опитування учнів)
Поміркуйте і дайте відповіді на такі запитання.
Запитання:
1. Чим відрізняється рух молекул льоду від руху молекул водяної пари?
2. Газ легко стиснути, а рідину практично стиснути неможливо. Чипов’язана ця відмінність із відмінністю у властивостях молекул газу та рідини?
3. Між молекулами існують сили притягання. Чому ж дві половинкизламаної ручки не з’єднується, якщо їх щільно прикласти одна до одної?
4. Чому злипаються щільно притиснуті один до одного шматочкипластиліну?
5. Вода вкриває чисту поверхню скла суцільною плівкою, а на жирнійповерхні збирається в окремі краплинки. Що можна сказати про притягання молекулводи і скла, молекул води і жиру?
ІV. Вивчення нового матеріалу.
В природі існують три агрегатні станиречовини: твердий, рідкий та газоподібний. Відповідно усі тіла, що існуютьдовкола нас, поділяють на тверді тіла, рідини та гази.
(Учні працюють закомп’ютерами з навчальною програмою „Фізика, 7 клас” та ознайомлюються ізтеоретичними відомостями про агрегатні стани речовини. Див. мал.1)
(В ході спільнихміркувань учителя та учнів розглядаються їхні властивості та робляться таківисновки)
Властивості газів:
/> Не зберігають ні форми, ні об’єму, легко стискуються.
/> Характер молекулярного руху – безладний, хаотичний рух.
Властивості рідин:
/> Зберігають об’єм, але не зберігають форми.
/> Основна властивість – плинність.
/> Характер молекулярного руху – коливання атомів та молекул відносноположення рівноваги та їх перескакування в інші позиції.
Властивості твердих тіл:
/> Зберігають надану їм форму, об’єм.
/> Характер молекулярного руху – коливання атомів та молекул відносноположення рівноваги.
/>
Мал.1
Розглянемо процеси, пов’язані із переходомречовини із одного агрегатного стану в інший:
1. Випаровування– процес перетворення рідини на пару.Воно відбувається за будь-якої температури.
(Запитання до учнів)
Поміркуйте: Відомо, щовлітку, рідина надворі випаровується. Чи відбувається процес випаровуваннярідини взимку?
(Якщо учні не дійшли доправильного висновку, то вчителем наводяться приклади)
Наприклад, взимку білизна, хоч і довго,але поступово висихає; замерзлі калюжі поступово зникають. Отже, відбуваєтьсяпроцес випаровування, інтенсивність якого залежить від температури: чим вищатемпература, тим швидше випаровується рідина.
2. Плавлення– процес перетворення твердого кристалічноготіла на рідину.
3. Кристалізація— процес перетворення рідини на твердекристалічне тіло.
Численні приклади переходу речовини ізодного агрегатного стану в інший, переконують нас у тому, що тверді тіла,рідини і гази – це не особливі речовини, яким властиві цілком певні ознаки, астани, в яких може перебувати кожна речовина за певних фізичних умов.
Мотивація. Тоді постаєзапитання: „Чим пояснити можливість перебування речовини у трьох агрегатнихстанах?”
(Учні за допомогоюпрограми проводять інтерактивний дослід агрегатної структури станів води. Дивмал.2, мал.3, мал.4)
/> />
Мал.2 Мал.3
/>
Мал.4
(Розповідь учителя з елементамибесіди)
Очевидно, що в твердому стані речовина перебуваєтоді, коли атоми і молекули взаємодіють настільки сильно, що знаходяться учітко фіксованих положеннях. Вони практично не переміщуються, а лише хаотичноколиваються відносно своїх стабільних положень. Треба докласти певних зусиль,щоб тіло змінило надану йому форму. Наприклад, можна розплющити залізний цвяхударами молотка; виліпити фігуру з пластиліну. Проте якщо ми спробуємо зігнутискло, воно розкришиться. Разом з тим відомо, що майстри-склодуви виробляютьчудові художні вироби, попередньо нагрівши скло до певноїтемператури. Ковалі розжарюють у горнах металеві заготівки, щобвони були податливіші під час кування. Тобто властивості твердого тіла залежатьтакож від його температури.
Якщо підвищувати температуру, то настане момент,коли тверде тіло почне плавитися і перетвориться на рідину. Підвищення температуритвердого тіла веде до послаблення зв'язків між атомами і молекулами. Тобтоатоми і молекули твердого тіла внаслідок нагрівання набувають такої рухливості,що вже можуть, як у рідинах, стрибкоподібно пересуватися. У кристалічних тілах(наприклад, металах) це відбувається за певної температури, яку називають температуроюплавлення. Так, температура плавлення алюмінію дорівнює 660 °С, заліза —1535 °С, вольфраму — 3387 °С.
Якщо рідину охолоджувати, молекули поступововтрачають рухливість, оскільки зв'язки міжними посилюються. Вони починають займати певні положення, продовжуючи коливатисявідносно них. За певної температури відбувається кристалізація, аботверднення, — процес, зворотний до плавлення.
Що ж відбувається з рідиною зі зміною їїтемператури?
Як відомо, молекули рідини взаємодіють такимчином, що утримуються одна біля одної, але не втрачають при цьому своєїрухливості. Вони коливаються і час від часу стрибкоподібно переміщуються, нібипросочуючись поміж сусідніми молекулами. Тому рідинам властива текучість івони набувають форми посудини, в якій містяться.
Рідини випаровуються з вільної поверхні, яку вониутворюють на межі з газом. Це відбувається тоді, коли окремі молекули втрачаютьзв'язок з найближчими сусідами і починають вільно рухатися над поверхнеюрідини.
Очевидно, що чим вища температура, тим більшемолекул виривається з вільної поверхні рідини. Це підтверджує і наш життєвийдосвід. Адже відомо, що в теплу погоду білизна висихає швидше, ніж у холодну.
Отже, перехід рідини у газоподібний стан відбуваєтьсявнаслідок розриву зв'язків між її молекулами. Вони починають вільно рухатися вусьому наданому їм просторі, взаємодіючи лише під час короткочасних зіткнень. Їхможна порівняти із співударом кульок, які розлітаються тим дужче, чим збільшою швидкістю наближаються одна до одної.
Якщо температура газу знижується, то швидкістьхаотичного руху молекул зменшується. За цих умов може статися, що окремімолекули, наближаючись одна до одної, починають взаємодіяти і «злипаються» вмаленькі крапельки. Відбувається конденсація — зворотний до випаровуванняпроцес, тобто перехід речовини із газоподібного в рідкий стан. Іноді цей процесназивають скрапленням газу.
До опорного конспектуучнів:
Тверді тіла зберігають надану їм форму, оскількиатоми пов'язані між собою надто сильно.
Окремі властивості твердих тіл залежать відтемператури.
За певної температури кристалічні тілаплавляться.
Температура плавлення у різних тіл різна.
Плавлення і кристалізація — зворотніпроцеси переходу твердого тіла в рідину, і навпаки.
Чим вища температура рідини, тим швидшеколиваються її молекули.
Кількість молекул, які можуть розірвати своїзв'язки з іншими молекулами, залежить від температури рідини.
Чим вища температура газу, тим швидше рухаютьсяйого молекули
Випаровування і конденсація — зворотніпроцеси переходу рідини в газ і навпаки.
V. Закріплення нового матеріалу.
(Усне розв’язування задач)
1. Чи може залізоперебувати в газоподібному стані?
2. Пояснітькругообіг води у природі з погляду різних агрегатних станів води.
3. Чи можливозаповнити відкриту посудину газами на 50%?
4. Чи відрізняються молекули холодної води від молекул теплої та гарячої води, від молекул льоду?
(Учні проходять перевіркузасвоєння навчального матеріалу даної теми із використанням навчальної програми„Фізика, 7клас”, аргументуючи класу свої відповіді, а потім звіряють власні відповідііз вірними, зазначеними програмою. Див. мал.5)
/>
Мал.5
(Після самоперевірки учні проводять експериментальне завданняз метою виявлення сили міжмолекулярної взаємодії між молекулами води і склом. Див. мал.6)
VI. Підведення підсумків уроку.
Отже, одним із видів матерії є речовина,яка може перебувати в трьох агрегатних станах – твердому, рідкому ігазоподібному та переходити із одного агрегатного стану в інший.
/>
Мал.6
VІI. Домашнє завдання. § 9, стор. 28-30. (Підр.Фізика, 7 клас, Коршак Є. В. та ін.)