Урок в 10 классе "Основные положения МКТ"-базовый уровень
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

                    "Основные положения молекулярно-кинетической теории

                                              и их опытное обоснование."   (10 класс базового уровня)

      Эпиграф: Не существует ничего, кроме атомов. Демокрит

Цель: Сформулировать основные положения МКТ, привести примеры их опытного обоснования.

Оборудование:      листы с текстами( каждому ученику),песочные часы,   мультимедийный проектор, компьютер, экран, материалы «Книга чтения по физике».

1. Основные положения молекулярно-кинетической теории.      

Сегодня мы говорим о строении вещества, о теории, описывающей и объясняющей различия в свойствах тел, находящихся в различных агрегатных состояниях. Что вы помните об этом?.....

             Задолго до нашей эры народы Древнего Востока  накопили много естественнонаучных и технических знаний. В связи с необходимостью строить здания, храмы, пирамиды, с развитием мореплавания, потребностями измерений земельных участков  накапливались первоначальные сведения о свойствах различных материалов, о технике математических вычислений, о движении небесных светил. Но их научные знания не содержали сведений

 о строении тел и о причинах отдельных явлений природы. Первые высказывания  по этим вопросам принадлежат ученым  античного мира- Древней Греции  и Древнего Рима. Фалес Милетский, например, утверждал, что первоначалом всех вещей является вода, из нее  образуются все вещи. Анаксимен учил, что весь мир построен из воздуха. Грек Гераклит - что огонь является первичной формой вещества. Сегодня мы понимаем, что все они были неправы. Но их заслуга в том, что они первыми поставили вопрос: из чего состоят окружающие тела? Древнегрече-ский ученый Демокрит впервые высказал гениальное предположение о том, что все тела состоят из  мельчайших и неделимых частичек-атомов, которые находятся в состоянии непрерывного и  хаотического  движения. (Слайд 1)  Учение назвали атомистическим, правда сегодня атомом называют другую частицу. Об этом мы узнаем позже.

       Вспомните основные положения МКТ,  на листах, которые лежат на столах, впишите их в таблицу.

2.Доказательны ли основные положения МКТ?  

Основные мысли учения Демокрита  изложил римский философ Лукреций в поэме «О природе вещей».

Прочитайте текст и ответьте  на вопросы на этих   листах.  Впишите в таблицу соответствующие доказательства, найденные в тексте. В вашем распоряжении 10 минут. Отвечаем на поставленные вопросы.....(Сдаем  листы с ответами).

Таким образом, древние ученые высказали многое из современных представлений о строении вещества.

 В ту пору их высказывания были лишь гениальными догадками, основанными на наблюдениях, но не подтвержденными никакими экспериментальными фактами.                                                    

(Слайд 2 )Мы недавно отмечали юбилей М.В.Ломоносова. Что вы  знаете о его работах ?

Действительно, работы его более чем на 100 лет  опередили науку того времени. Он писал «Элемент -есть часть тела, не состоящая из каких либо других меньших и отличающихся от него тел..

Корпускулы однородны, если состоят  из одинакового числа одних и тех же элементов.                              

Корпускулы разнородны, когда элементы их различны. От этого зависит бесконечное разнообразие тел»

 О каких частицах идет речь? Что подразумевал Ломоносов под Элементом? Корпускулой?

(Слайд 3) Если заменить слова корпускула, элемент, тело на принятые сегодня-вещество, атом, молекула, мы получим современное объяснение причин разнообразия веществ. Молекулы  разнородны, когда атомы  их различны. От этого зависит бесконечное разнообразие веществ. Именно  М.В.Ломоносов доказал, что тепловые явления обусловлены механическим движением материальных частиц. Он говорил: « Теплота состоит во внутреннем коловратном (вращательном)движении связанной материи.»  

  Идем дальше.    3.Беспорядочное движение частиц.   

 (Слайд 4)   Текст «История открытия броуновского движения» «Началась эта история в 1827году. Почтенный хранитель ботанического Британского музея  мистер Роберт Броун оторвал глаз от окуляра микроскопа и то ли  с досадой, то ли с удовлетворением констатировал: «Опять то же!» В ярко освещенном поле зрения  прибора взад и вперед сновали темные точки. Те, что покрупнее, двигались медленнее, не спеша меняли направление. Более мелкие - скакали беспорядочно, случайно, бросаясь из стороны в сторону. Ученый ботаник задумался : «Почему?» Всего час назад собрал он пыльцу со своих цветов, размешал в воде и капнул капельку на предметное стекло. Но час- время вполне достаточное , чтобы частицы успокоились , а они по прежнему носятся. «А вдруг  они живые? Это же вели- чайшее открытие!»(напомним, что он изучал клетки растений). Но даже в лучший микроскоп не разглядеть подроб-ностей строения частичек пыльцы. Но как убедиться в этом? И тут его озаряет идея, простая, как все гениальное.

Зажав в руке кусочки глины, Броун повторяет про себя условия опыта: «Глина мертва. Значит, если ее частицы под микроскопом не будут двигаться…».  Руки Броуна дрожат от нетерпенья, пока пальцы подкручивают

микрометри-ческий винт. Вот показались тени частиц…Есть! В ярко освещенном поле зрения  прибора взад и

  вперед сновали темные точки. Те, что покрупнее, двигались медленнее, не спеша меняли направление. Более мелкие….»

Не волнуйтесь, эти строки попали сюда не случайно и не по ошибке наборщика. Просто все повторилось как и в

прошлый раз. Частицы мертвой глины не уступали в резвости пыльце. И вопрос остался-«Почему?». Броун был настоящий ученый и , столкнувшись с непонятным, исследовал явление. Он обнаружил, что в горячей воде частицы скачут быстрее, чем в холодной. Убедился в том, что путь их абсолютно случаен и не зависит от лондонских кэбов, громыхающих по мостовой, для этого он уехал в сельскую тишь. Он сделал все, что мог, и со спокойной совестью принялся за свои клетки. Это ему было куда интересней. Всю свою жизнь Роберт Броун был уверен, что след его останется в науке  благодаря ботаническим заслугам. Но…едва ли это не единственный ботаник, так прочно

вошедший в историю физики.

Что же видел Броун?(Движение частиц вещества, взвешенного в жидкости)

1. Как объяснить зависимость интенсивности броуновского движения от температуры?
2. В чем состоит качественное отличие механического движения от теплового?
3. В чем состоит принципиальное отличие движения молекул и броуновских частиц?
4. Дайте определение броуновскому движению.

У Броуновского движения есть особенность - оно никогда не прекращается, оно обнаруживается в жидких включениях, встречающихся в кварце, которым тысячи лет.

(Слайд 5)Оно вечно и самопроизвольно. "Кажущийся покой  есть только иллюзия, зависящая от несовершенства

 наших органов чувств, а на самом деле существует определенный установившийся режим быстрых и  беспорядочных движений.

(Слайд 6)В 1905 году Эйнштейн первый рассчитал параметры броуновского движения, предположив, что

нерегулярное перемещение частиц, взвешенных в жидкости, вызвано случайными ударами соседних молекул, совершающих тепловое движение. Но доказать этого не смог.

(Слайд 7)Всякая частица материи, помещенная в жидкость, получает толчки от молекул, непрерывно ударяющихся

 о  частичку; эти то толчки ,вообще говоря, взаимно уравновешиваются не вполне, поэтому частичка и должна неправильно двигаться то туда, то сюда."- так писал  в 1920году Жан Перрен, французский физик, объяснивший

опыты Броуна. Проводя свои опыты  он сумел сделать то, что казалось совершенно невозможным,— взвесить молекулы и атомы.  ФВ1926 г.  Перрен награжден Нобелевской премией за работу по дискретной природе материи.

 Он выполнил тончайшие наблюдения над броуновским движением, которые были широко признаны как решающее подтверждение существования молекул.

     5. Резюме и контроль по теме "Основные положения МКТ и их   опытные доказательства ".  

Давайте проанализируем формулировки основных положений МКТ.   Убедительны ли, на ваш взгляд,

 доказательства, с которыми вы познакомились, применительно к каждому из трех положений?                                                                                                    

  1.Какие опыты указывают на существование молекул?  

а)Наблюдение с помощью электронного микроскопа(Ионного проектора)                                                                                                                                                                    б)Делимость вещества, парообразование, растворимость                                

2.Какие опыты подтверждают движение молекул?                                                                

а)Диффузия и броуновское движение  

3.Каков характер этого движения?

4.Какие опыты позволяют обнаружить наличие сил взаимодействия?

а)трудно сломать твердое тело

б)вода разливается лужей,

5. Какие опыты подтверждают, что между молекулами есть промежутки?

а)Сжимаемость веществ и диффузия

6.Какой вклад внес М.В. Ломоносов в создание теории строения вещества и МКТ?

И в заключении :  (Слайд 8) Американский физик Рейман считал, что если человечество и плоды его трудов

исчезнут, и для будущих поколений можно будет оставить только  одну фразу, это будет

«  Вещество  состоит из  частиц; Частицы движутся; Взаимодействуют  между собой»

Д.З.из §57  Выписать  выделенные заголовки текста, дать   определения,   привести примеры, т.е.

   изучить эти вопросы. Они будут являться ключевыми, определяющими основные задачи всей темы.  

Из §58  и 60  к записанным положениям    найдите   цель МКТ, примеры прямых и косвенных доказательств основных положений МКТ.

Страница 1.                        Основные положения  МКТ

 Страница 2.(обратная сторона)                 

                                       Внимательно прочитай    и ответь на   вопросы:

1.О чем эти строки?

2.Какими  строками подтверждаются положения МКТ? Запиши ответы в соответствующие графы.

3.Перечисли  физические явления ,о которых идет речь в отрывке?

Выслушай то, что скажу, и ты сам, несомненно, признаешь,
Что существуют тела, которых мы видеть не можем.
Ветер, во-первых, морей неистово волны бичует,
Рушит громады судов и небесные тучи разносит,
Или же, мчась по полям, стремительным кружится вихрем,
Мощные валит стволы, неприступные горные выси,
Лес низвергая, трясет порывисто: так, налетая,
Ветер, беснуясь, ревет и проносится с рокотом грозным.
Стало быть, ветры - тела, но только незримые нами:

Далее, запахи мы обоняем различного рода,
Хоть и не видим совсем, как в ноздри они проникают.
Также палящей жары или холода нам не приметить
Зреньем своим никогда, да и звук увидать невозможно.
Но это-все обладает, однако, телесной природой,
Если способно оно приводить наши чувства в движенье:
Ведь осязать, как и быть осязаемым, тело лишь может.
И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны,

Платье сыреет всегда, а на солнце вися, оно сохнет;
Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает,
Да и не видно того, как она исчезает от зноя.
Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,
Что недоступны они совершенно для нашего глаза.

Так и кольцо изнутри, что долгое время на пальце
Носится, из году в год становится тоньше и тоньше;
Капля за каплей долбит, упадая, скалу; искривленный
Плуга железный сошник незаметно стирается в почве;
И мостовую дорог, мощенную камнями, видим
Стертой ногами толпы; и правые руки у статуй
Бронзовых возле ворот городских постепенно худеют
От припадания к ним проходящего мимо народа.

Нам очевидно, что вещь от стиранья становится меньше,
Но отделение тел, из нее каждый миг уходящих,
Нашим глазам усмотреть запретила природа ревниво.

          М.В Ломоносов1745г.                                                Роберт  Броун1827 г.                                                                                                                                                                   

Слайд  1                         Слайд2                               Слайд3                                  Слайд4

1827 г.                   А. Эйнштейн1905 г.           Жан Перрен   1920 г                  

Слайд  5                           Слайд  6                                    Слайд  7                                Слайд  8                            

     "Основные положения молекулярно-кинетической теории

                                              и их опытное обоснование."   (10 класс базового уровня)

      Эпиграф: Не существует ничего, кроме атомов. Демокрит

Цель: Сформулировать основные положения МКТ, привести примеры их опытного обоснования.

Оборудование:      листы с текстами( каждому ученику),песочные часы,   мультимедийный проектор, компьютер, экран, материалы «Книга чтения по физике».

1. Основные положения молекулярно-кинетической теории.      

Сегодня мы говорим о строении вещества, о теории, описывающей и объясняющей различия в свойствах тел, находящихся в различных агрегатных состояниях. Что вы помните об этом?.....

             Задолго до нашей эры народы Древнего Востока  накопили много естественнонаучных и технических знаний. В связи с необходимостью строить здания, храмы, пирамиды, с развитием мореплавания, потребностями измерений земельных участков  накапливались первоначальные сведения о свойствах различных материалов, о технике математических вычислений, о движении небесных светил. Но их научные знания не содержали сведений

 о строении тел и о причинах отдельных явлений природы. Первые высказывания  по этим вопросам принадлежат ученым  античного мира- Древней Греции  и Древнего Рима. Фалес Милетский, например, утверждал, что первоначалом всех вещей является вода, из нее  образуются все вещи. Анаксимен учил, что весь мир построен из воздуха. Грек Гераклит - что огонь является первичной формой вещества. Сегодня мы понимаем, что все они были неправы. Но их заслуга в том, что они первыми поставили вопрос: из чего состоят окружающие тела? Древнегрече-ский ученый Демокрит впервые высказал гениальное предположение о том, что все тела состоят из  мельчайших и неделимых частичек-атомов, которые находятся в состоянии непрерывного и  хаотического  движения. (Слайд 1)  Учение назвали атомистическим, правда сегодня атомом называют другую частицу. Об этом мы узнаем позже.

       Вспомните основные положения МКТ,  на листах, которые лежат на столах, впишите их в таблицу.

2.Доказательны ли основные положения МКТ?  

Основные мысли учения Демокрита  изложил римский философ Лукреций в поэме «О природе вещей».

Прочитайте текст и ответьте  на вопросы на этих   листах.  Впишите в таблицу соответствующие доказательства, найденные в тексте. В вашем распоряжении 10 минут. Отвечаем на поставленные вопросы.....(Сдаем  листы с ответами).

Таким образом, древние ученые высказали многое из современных представлений о строении вещества.

 В ту пору их высказывания были лишь гениальными догадками, основанными на наблюдениях, но не подтвержденными никакими экспериментальными фактами.                                                    

(Слайд 2 )Мы недавно отмечали юбилей М.В.Ломоносова. Что вы  знаете о его работах ?

Действительно, работы его более чем на 100 лет  опередили науку того времени. Он писал «Элемент -есть часть тела, не состоящая из каких либо других меньших и отличающихся от него тел..

Корпускулы однородны, если состоят  из одинакового числа одних и тех же элементов.                              

Корпускулы разнородны, когда элементы их различны. От этого зависит бесконечное разнообразие тел»

 О каких частицах идет речь? Что подразумевал Ломоносов под Элементом? Корпускулой?

(Слайд 3) Если заменить слова корпускула, элемент, тело на принятые сегодня-вещество, атом, молекула, мы получим современное объяснение причин разнообразия веществ. Молекулы  разнородны, когда атомы  их различны. От этого зависит бесконечное разнообразие веществ. Именно  М.В.Ломоносов доказал, что тепловые явления обусловлены механическим движением материальных частиц. Он говорил: « Теплота состоит во внутреннем коловратном (вращательном)движении связанной материи.»  

  Идем дальше.    3.Беспорядочное движение частиц.   

 (Слайд 4)   Текст «История открытия броуновского движения»

«Началась эта история в 1827году. Почтенный хранитель ботанического Британского музея  мистер Роберт Броун оторвал глаз от окуляра микроскопа и то ли  с досадой, то ли с удовлетворением констатировал: «Опять то же!» В ярко освещенном поле зрения  прибора взад и вперед сновали темные точки. Те, что покрупнее, двигались медленнее, не спеша меняли направление. Более мелкие - скакали беспорядочно, случайно, бросаясь из стороны в сторону. Ученый ботаник задумался : «Почему?» Всего час назад собрал он пыльцу со своих цветов, размешал в воде и капнул капельку на предметное стекло. Но час- время вполне достаточное , чтобы частицы успокоились , а они по прежнему носятся. «А вдруг  они живые? Это же величайшее открытие!»(напомним, что он изучал клетки растений). Но даже в лучший микроскоп не разглядеть подробностей строения частичек пыльцы. Но как убедиться в этом? И тут его озаряет идея, простая, как все гениальное. Зажав в руке кусочки глины, Броун повторяет про себя условия опыта: «Глина мертва. Значит, если ее частицы под микроскопом не будут двигаться…».  Руки Броуна дрожат от нетерпенья, пока пальцы подкручивают микрометри-ческий винт. Вот показались тени частиц…Есть! В ярко освещенном поле зрения  прибора взад и вперед сновали темные точки. Те, что покрупнее, двигались медленнее, не спеша меняли направление. Более мелкие….»

Не волнуйтесь, эти строки попали сюда не случайно и не по ошибке наборщика. Просто все повторилось как и в

прошлый раз. Частицы мертвой глины не уступали в резвости пыльце. И вопрос остался-«Почему?». Броун был настоящий ученый и , столкнувшись с непонятным, исследовал явление. Он обнаружил, что в горячей воде частицы скачут быстрее, чем в холодной. Убедился в том, что путь их абсолютно случаен и не зависит от лондонских кэбов, громыхающих по мостовой, для этого он уехал в сельскую тишь. Он сделал все, что мог, и со спокойной совестью принялся за свои клетки. Это ему было куда интересней. Всю свою жизнь Роберт Броун был уверен, что след его останется в науке  благодаря ботаническим заслугам. Но…едва ли это не единственный ботаник, так прочно вошедший в историю физики.

Что же видел Броун?(Движение частиц вещества, взвешенного в жидкости)

1. Как объяснить зависимость интенсивности броуновского движения от температуры?
2. В чем состоит качественное отличие механического движения от теплового?
3. В чем состоит принципиальное отличие движения молекул и броуновских частиц?
4. Дайте определение броуновскому движению.

У Броуновского движения есть особенность - оно никогда не прекращается, оно обнаруживается в жидких включениях, встречающихся в кварце, которым тысячи лет.

(Слайд 5)Оно вечно и самопроизвольно. "Кажущийся покой  есть только иллюзия, зависящая от несовершенства

 наших органов чувств, а на самом деле существует определенный установившийся режим быстрых и  беспорядочных движений.

(Слайд 6)В 1905 году Эйнштейн первый рассчитал параметры броуновского движения, предположив, что

нерегулярное перемещение частиц, взвешенных в жидкости, вызвано случайными ударами соседних молекул, совершающих тепловое движение. Но доказать этого не смог.

(Слайд 7)Всякая частица материи, помещенная в жидкость, получает толчки от молекул, непрерывно ударяющихсяо  частичку; эти то толчки ,вообще говоря, взаимно уравновешиваются не вполне, поэтому частичка и должна неправильно двигаться то туда, то сюда."- так писал  в 1920году Жан Перрен, французский физик, объяснивший опыты Броуна. Проводя свои опыты  он сумел сделать то, что казалось совершенно невозможным,— взвесить молекулы и атомы.  ФВ1926 г.  Перрен награжден Нобелевской премией за работу по дискретной природе материи.Он выполнил тончайшие наблюдения над броуновским движением, которые были широко признаны как решающее подтверждение существования молекул.

     5. Резюме и контроль по теме "Основные положения МКТ и их   опытные доказательства ".  

Давайте проанализируем формулировки основных положений МКТ.   Убедительны ли, на ваш взгляд,

 доказательства, с которыми вы познакомились, применительно к каждому из трех положений?                                                                                                    

  1.Какие опыты указывают на существование молекул?  

а)Наблюдение с помощью электронного микроскопа(Ионного проектора)                                                                                                                                                                    б)Делимость вещества, парообразование, растворимость                                

2.Какие опыты подтверждают движение молекул?                                                                

а)Диффузия и броуновское движение  

3.Каков характер этого движения?

4.Какие опыты позволяют обнаружить наличие сил взаимодействия?

а)трудно сломать твердое тело

б)вода разливается лужей,

5. Какие опыты подтверждают, что между молекулами есть промежутки?

а)Сжимаемость веществ и диффузия

6.Какой вклад внес М.В. Ломоносов в создание теории строения вещества и МКТ?

И в заключении :  (Слайд 8) Американский физик Рейман считал, что если человечество и плоды его трудов

исчезнут, и для будущих поколений можно будет оставить только  одну фразу, это будет

«  Вещество  состоит из  частиц; Частицы движутся; Взаимодействуют  между собой»

Д.З.из §57  Выписать  выделенные заголовки текста, дать   определения,   привести примеры, т.е.

   изучить эти вопросы. Они будут являться ключевыми, определяющими основные задачи всей темы.  

Из §58  и 60  к записанным положениям    найдите   цель МКТ, примеры прямых и косвенных доказательств основных положений МКТ.

Страница 1.                        Основные положения  МКТ

 Страница 2.(обратная сторона)                 

                                       Внимательно прочитай    и ответь на   вопросы:

1.О чем эти строки?

2.Какими  строками подтверждаются положения МКТ? Запиши ответы в соответствующие графы.

3.Перечисли  физические явления ,о которых идет речь в отрывке?

Выслушай то, что скажу, и ты сам, несомненно, признаешь,
Что существуют тела, которых мы видеть не можем.
Ветер, во-первых, морей неистово волны бичует,
Рушит громады судов и небесные тучи разносит,
Или же, мчась по полям, стремительным кружится вихрем,
Мощные валит стволы, неприступные горные выси,
Лес низвергая, трясет порывисто: так, налетая,
Ветер, беснуясь, ревет и проносится с рокотом грозным.
Стало быть, ветры - тела, но только незримые нами:

Далее, запахи мы обоняем различного рода,
Хоть и не видим совсем, как в ноздри они проникают.
Также палящей жары или холода нам не приметить
Зреньем своим никогда, да и звук увидать невозможно.
Но это-все обладает, однако, телесной природой,
Если способно оно приводить наши чувства в движенье:
Ведь осязать, как и быть осязаемым, тело лишь может.
И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны,

Платье сыреет всегда, а на солнце вися, оно сохнет;
Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает,
Да и не видно того, как она исчезает от зноя.
Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,
Что недоступны они совершенно для нашего глаза.

Так и кольцо изнутри, что долгое время на пальце
Носится, из году в год становится тоньше и тоньше;
Капля за каплей долбит, упадая, скалу; искривленный
Плуга железный сошник незаметно стирается в почве;
И мостовую дорог, мощенную камнями, видим
Стертой ногами толпы; и правые руки у статуй
Бронзовых возле ворот городских постепенно худеют
От припадания к ним проходящего мимо народа.

Нам очевидно, что вещь от стиранья становится меньше,
Но отделение тел, из нее каждый миг уходящих,
Нашим глазам усмотреть запретила природа ревниво.