Интегрированный урок (физика + информатика) . "Решение задач на уравнение Менделеева-Клапейрона и газовые законы"
план-конспект урока по физике (10 класс) по теме

Тема урока:«Решение задач на уравнение Менделеева–Клапейрона и газовые законы».

                                                   На то и ум, чтобы

  достичь, чего хочешь.

                                                                                                         М. Достоевский.

Цель: подвести учащихся к осознанию необходимости   диагностики уровня усвоения материала  с целью устранения ошибок и пробелов в процессе решения задач, а так же  качественной подготовки к ЕГЭ.

Задачи:

обучающая:

• систематизировать ранее полученные знания;
• закрепить знания формул и понятий по данной теме;
• научить применять знания к различным  теоретическим и практическим заданиям;
• формировать умение работы с компьютером.
• научить строить график изопроцесса на компьютере.
• закрепить навыки работы с формулой по нахождению неизвестного. 

развивающая:

• развивать  умение работать  со сводными таблицами, схемами, бланками для ответов.
•  развить следующих компоненты мышления – целостность восприятия, способность оценивать, анализировать, классифицировать

воспитывающая:

• формирование  чувства уверенности в себе;
• создание ситуации успешности;
• формирование  умения  самооценки. 
• воспитание личностных сторон ученика – познавательную и коммуникативную,
• воспитание деловых умений работы в группе, эмоциональность

Оборудование:  мультимедийный проектор, ноутбуки, интерактивная доска.                                          

Тип урока: урок- закрепление

 Ход урока.

1.Вступительное слово учителя 

На этом уроке мы повторим темы «Уравнение Менделеева- Клапейрона.  Газовые законы», решим тест, качественные и расчетные задачи, построим график изопроцесса. Многие задания будем выполнять с помощью компьютерной программы Microsoft  Office Excel, а группа учащихся, которая получит задание создать презентацию журнала «Занимательная МКТ», будет работать с программой Роwer Point. (2-е учащихся получают материал для создания презентации журнала, а так же доступ к ресурсам интернет и приступают к работе)

Согласитесь! Мир удивителен и многообразен. Еще с древних времен люди пытались представить его в воображении, на основании фактов, полученных в результате наблюдений или опытов. Сегодня мы с вами вслед за учеными сделаем попытку еще раз заглянуть в него.

                                 Из истории молекулярно-кинетической теории

 Сообщения учащихся.

1.Место и роль МКТ в науке.

Молекулярно-кинетическую теорию можно назвать наукой про молекулы. МКТ – одна из основных и ведущих научных теорий естественных наук. Значение этой теории для науки американский ученый Фейман оценил такими словами: «Если бы в результате какой-нибудь всемирной катастрофы все научные знания были бы уничтожены и до будущих поколений дошла бы только одна фраза, то какое утверждение, что состоит из наименьшего числа слов принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза – все тела состоят из атомов- маленьких частиц, которые находятся в непрерывном движении, притягиваются на небольших расстояниях или отталкиваются, если одно присоединить к другому.»

Данная гипотеза является фундаментом МКТ. 2500 лет назад в Др.Греции зародилась эта атомическая гипотеза, ее авторами являются Левкипп и Демокрит из Абдеры. Большой вклад в теорию внес в 18 в. выдающийся русский ученый-энциклопедист М.В.Ломоносов, рассматривая тепловые явления, как результат движения частиц, образующих тела.

 Теория была окончательно сформулирована в19 в. в трудах Европейских ученых.

2.Значение молекул в жизни человека.

   Нам известно, что все тела состоят из частиц: молекул и атомов. А задумывались ли мы над тем, какую роль в жизни человека играют молекулы? Мы едим, пьем молекулы, спим на них, укрываемся ими, одеваем и обуваем их. Все вещи какими мы пользуемся – это тоже молекулы. А знаете ли вы, что молекулы бывают и сладкие, и горькие, и кислые, и соленые? А знаете ли вы, что существуют молекулы  разных запахов и цветов? Вот вам и молекулы!

3.Сочинение-миниатюра «Породнились навеки».

Утро обычного рабочего дня вступило в свои права. Молекулы лениво двигались в разные стороны, помня старую заповедь: «Будь всегда в вечном движении!» Нелегкая судьба: ни часа, ни минуты отдыха. Покой мог только сниться. Нет, что не говори, им не позавидуешь. Двигаются без цели, да еще часто сталкиваются одна с другой… А столкнувшись , словно ошпаренные, разлетаются в разных направлениях, чтобы через мгновение столкнуться снова. И чего только не стерпишь ради вечного движения!

   И вдруг чужие, непохожие молекулы появились в воде. Они так и пытались проникнуть в каждую щель между молекулами воды, и им это удавалось. Работали они спокойно, даже торжественно. Сталкиваясь с  хозяевами, чужаки интеллигентно извинялись, словно говорили: «Не наша в том вина, таковы законы природы». Такая галантность и доброжелательность понравилась молекулам воды. Они прониклись уважением до непрошенных гостей и дружно пошли им навстречу… Не беда, что цвет воды сменился – зато жизнь отныне стала содержательней.  Вода подружилась с молекулами медного купороса. Так произошла диффузия.

2.Повторение опорных знаний.

 а) Проверка усвоения основных  понятий по данной теме.

Для начала, проверим  усвоение базовых понятий по данной теме:

Здесь представлены основные термины данного блока, которые мы сегодня неоднократно будем использовать. (Слайд 1)

Основные положения МКТ  и их опытные  обоснования

Идеальный газ                  Макропараметры           Изопроцесс

Изобара                             Газовые законы                 Давление газа

  б) Проверка основных  формул данного блока:

Формулы: назвать неизвестную физическую величину и саму формулу.

Р=□КТ           Р V= □RT            T= 273+ □

Р=  □n ЕК            Р= 1/3 mo n□      V=

в) Повторение  газовых законов.

Заполнить таблицу газовых законов. (На интерактивной доске)

 3.Решение задач.

ЗАДАЧА №1.

Из предложенных графиков разобрать графики по изопроцессам. Подписать недостающие параметры у осей координат в последнем ряду.

ЗАДАЧА №2.

Используя уравнение Менделеева-Клайперона, установить, какой из двух графиков, построенных для данной массы идеального газа, относится к газу с меньшей массой.

                                                       РЕШЕНИЕ:

                                                       PV= m/ MRT

                                                      PAV1 =m1/M RT      PBV1 =m2/MRT

                                                      m1/m2 =PA/PB    т. К.  PA< PB

                                                       m12

ЗАДАЧА №3.

Определите недостающие параметры.

 Это задание выполняется на компьютере.

Решите задачу. Ответы занесите в таблицу. Расчеты можете выполнить с помощью программы Microsoft Office Excel.

Вопрос  учителя . Какое уравнение связывает макроскопические параметры данной массы газа?

  ЗАДАЧА №4.

Постройте изотерму для 2г водорода при температуре 273К в координатах p, V.

Решим следующую задачу на построение графика изопроцесса с помощью компьютера. Исходные данные получим, решая задачу на доске, введем их в программу Microsoft Office Excel, получим график.

Ученик выходит к доске, решает задачу, получая исходные значения для построения графика  

  P= 2269/V

Учитель поясняет дальнейшие действия, которые необходимо произвести для получения на экране компьютера графика изотермического процесса в заданных осях.

Учащиеся вносят в таблицу значение объема 1;  1,5 и т.д.; значение полученного коэффициента 2269. Получают значения для давления. Выбирают команду для построения графика, на экране компьютера получают изотерму в заданных осях p, V.

ЗАДАЧА №5.

Используя описание процессов, получить рисунок в координатах P(T)

РЕШЕНИЕ:

                                                      1-2: изобарное охлаждение

                                                      2-3: изотермическое  расширение

                                                      3-4: изобарное нагревание

                                                      4-5:

                                                     изотермическое расширение

                                                                                                                 5-6:

                                                      изобарное охлаждение, если               Т1=Т4=Т5    Т2=Т3=Т6

  Р1=Р2    Р5=Р6   Р3=Р4

                                                                                                                                                                                                                Заключение: каждая линия на графике – это маленькая история из жизни идеального газа. Ее можно написать словами, а можно изобразить графически.

     4. Закрепление

   а) Самостоятельная работа. Решение проверочного теста.                  

           Содержание теста

                                       Вариант №1

  1.Какое примерно значение температуры по абсолютной шкале соответствует температуре 270 С по шкале Цельсия?

      а)327К                             в)273К

       б)300К                 г)246К

2.Как называется процесс изменения состояния при постоянном объеме?

     а)изотермический                  в)изобарный

       б)изохорный                 г)адиабатный

3.Какие два процесса изменения состояния газа представлены на графиках рисунка 1?

     Р ,Па                         Р,П а

                        1                            2

         0                                            0

                          Т,К                                     V, м3

      а) 1 и 2 -изотермический                  в) 1 и 2-изобарный

       б) 1 и 2 -изохорный                 г) 1-изобарный, 2-изотермический

4.Если атомы расположены вплотную друг к другу, упорядоченно и образуют периодически повторяющуюся структуру, то в каком состоянии находится вещество?

       а) в жидком                           в)в газообразном

      б) в аморфном              г)в кристаллическом

5.Как нужно изменить объем газа для того, чтобы при постоянной температуре его давление увеличилось в 4 раза?

     а)увеличить в 2 раза                            в)уменьшить в 2 раза

       б)увеличить в 4 раза                г)уменьшить в 4 раза

                                         Вариант №2

1.Какое примерно значение температуры по шкале Цельсия соответствует температуре 200К по абсолютной шкале?

     а)3270С                             в)730 С

       б)300С                  г)-730 С

2.Как называется процесс изменения состояния при постоянном давлении?

     а)изотермический                  в)изобарный

       б)изохорный                 г)адиабатный

3.Какие два процесса изменения состояния газа представлены на графиках рисунка 1?

        Р ,па                                                

                                       V ,м3

      0                                               0

                       Т,с                                                      Т,с

      а) 1 и 2 -изотермический                  в) 1 и 2-изобарный

       б) 1 и 2 -изохорный                 г) 1-изобарный, 2-изотермический

4.Если атомы расположены вплотную друг к другу, но свободно смещаются друг относительно друга и не образуют периодически повторяющуюся внутреннюю структуру, то в каком состоянии находится вещество?

     а) в жидком                           в)в газообразном

      б) в аморфном              г)в кристаллическом

5.Как нужно изменить объем газа для того, чтобы при постоянной температуре его давление уменьшилось в 4 раза?

     а)увеличить в 2 раза                            в)уменьшить в 2 раза

       б)увеличить в 4 раза                г)уменьшить в 4 раза

б) Просмотр презентации журнала «Занимательная МКТ» (приложение№1)

в) Д/з:

     На отдельных листах для всех учащихся раздается ряд заданий.

На эти задания следует дать ответ в численном виде.

  « Таблица задач».  

г) Выставление оценок учащимся

д) Рефлексия

Заключительное слово учителя:

Сегодняшний наш урок мне хотелось бы закончить словами поэта Ефимовского , который про взгляды Демокрита на строение вещества сказал так:

Можно плыть по реке,

И парить в облаках,

И шагать по земле,

Увязая в песках.

   Но сгущается пар,

   Застывает река

   И твердейшая бронза

   Порою мягка.

Птица в небе парит,

 и в песок упадет,

И травой прорастет –

Рассуждал Демокрит.

   Видно чем-то похожа

   На камень вода.

   И в далеком родстве

   Светлячок и звезда.

Что все это роднит:

Облака и гранит,

Сложен мир. «Сложен мир из мельчайших частиц»-

Так считал древний грек Демокрит.

На этой ноте нам хотелось бы закончить урок и поблагодарить вас ребята за активное участие.

 КОНЕЦ

Список литературы и использованных материалов.

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н.
   Физика (базовый и профильный уровни). 

Учебник для 10 класса средней школы.
2-е изд., М., Просвещение,2009г.

2. festival.1september.ru/articles/211482/
3. http://av-physics.narod.ru/
4. msosh-1.edusite.ru/DswMedia/slovauchitelya.doc
5. ppt4web.ru›…osnovy-molekuljarnokineticheskojj…
6. prezentaciya-na-temu.ru›…molekuljarno…teorii…mkt…
7. Рымкевич А. П. Задачник по физике 10–11 классы