Модульная программа блока «Молекулярно-кинетическая теория», 10 класс
методическая разработка по физике (10 класс) на тему

Учебные элементы

М 1.

Основные положения МКТ

М 2.

Количество вещества. Постоянная Авогадро.

М 3.

 Температура в МКТ

М 4.

Газовые законы

М 5.

 Решение графических и расчетных задач на газовые законы

УЭ0,

ДЦМ

Усвоить  основные положения МКТ

Осознать  смысл величин, характеризующих молекулы.

 Усвоить  смысл понятий температура, абсолютная температура.

Понять  устройство и принцип действия термометров

 Усвоить  смысл понятия изопроцесса.

Понять  зависимость между двумя макропараметрами при неизменном третьем.

Систематизировать знания и самоконтроль учебных достижений по теме, выявить и откорректировать ошибки

УЭ1

Существование молекул и их размеры  

Относительная молекулярная масса

Субъективное восприятие температуры

Уравнение состояния газа

Дифференцированные задания по выявлению уровня усвоения содержания учебных элементов темы модуля   М 4

УЭ2

Хаотическое  движение молекул

Количество вещества

Тепловое равновесие

Изопроцесс

Подведение итогов

УЭ3

Силы взаимодействия

Постоянная Авогадро

Измерение температуры

Изобарный процесс

УЭ4

Наличие промежутков между молекулами

Некоторые полезные соотношения

Термометры

Изохорный процесс

УЭ5

Броуновское движение

Алгоритм решения задачи

Температурная шкала

Изотермический процесс

УЭ6

Роль МКТ в природе, технике

Запись решения задачи

Абсолютная температура

Закон Авогадро

УЭ7

Экспериментальная деятельность по подтверждению положений МКТ

Выходной контроль

Алгоритм решения  задачи

Уравнение

Менделеева-Клайперона

УЭ8

Выходной контроль

Подведение итогов

Запись решения задачи

Решение  задач

УЭ 9

Подведение итогов

Выходной контроль

Выходной контроль

УЭ10

Подведение итогов

Подведение итогов

Учебные элементы

М 6.

Уравнение состояния  газа. Температура – мера средней кинетической энергии молекул газа

М 7.

Решение задач на уравнение состояния  газа

М 8.

Измерение скоростей молекул газа

М 9.

Состояние вещества

М 10.

Решение задач по молекулярной физике

М 11.

Обобщающий урок по теме «Молекулярная физика»

УЭ0,

ДЦМ

Получить формулу – уравнение состояния идеального газа.

Установит зависимость между температурой и средней кинетической энергией молекул газа

Систематизировать знания и самоконтроль учебных достижений по теме, выявить и откорректировать ошибки

Понять  способ  определения скорости движения молекул.

Знать состояния вещества, объяснять  строение на основе МКТ

Систематизировать знания и самоконтроль учебных достижений по теме, выявить и откорректировать ошибки

Контроль учебных достижений по теме, выявить и откорректировать ошибки

УЭ1

Идеальный газ – физическая  модель реального газа

Дифференцированные задания по выявлению уровня усвоения содержания учебных элементов темы модуля   М 6

Способ вычисления скорости движения молекул

Сравнение газов, жидкостей и твердых тел

Дифференцированные задания по выявлению уровня усвоения содержания учебных элементов темы модуля   М 1 – М 10

Дифференцированные задания по выявлению уровня усвоения содержания учебных элементов темы  модулей

  М 1 – М 10

УЭ2

Основное уравнение МКТ идеального газа

Подведение итогов

Способ измерения скорости движения молекул. Опыт Штерна

Кристаллы

Подведение итогов

Подведение итогов

УЭ3

Связь средней кинетической энергии молекул с  абсолютной температурой газа

Дифференцированные задания по выявлению уровня усвоения содержания учебных элементов темы модулей    М 4 – М7

Аморфные тела

УЭ4

Физический смысл постоянной Больцмана

Выходной контроль

Жидкости

УЭ5

Алгоритм решения  задачи

Подведение итогов

Плазма

УЭ6

Запись решения задачи

Выходной контроль

УЭ7

Выходной контроль

Подведение итогов

УЭ8

Подведение итогов

Учебный материал с указанием заданий

Содержание учебного материала

Руководство по усвоению

учебного содержания

УЭ1.  Уравнение состояния газа. 

Изучение теоретического материала: вывести зависимость между макроскопическими параметрами, характеризующими состояние газа (давление, объем, температура). ЧДЦ: знать макроскопические величины, характеризующими состояние газа, уметь воспроизводить уравнение состояния газа и применять ее.

     Основная задача МКТ – вывести уравнение состояния вещества, установив связь между макроскопическим и микроскопическими параметрами.

    Уравнение состояния – соотношение между макроскопическими параметрами – температурой, объемом и давлением.

     В первой половине 19-го века французский физик  Клайперон вывел соотношение, которое связывает параметры:  р, Т, V.

     рV  __  const

      Т                   Для данной массы газа произведение давления газа на его объем, деленное на абсолютную температуру газа,  есть величина постоянная.

Прочитайте в  учебнике стр 183, 199, 200.

Ответьте на вопросы:

1. В чем состоит задача МКТ?                            (1 балл)                                                                                                
2. уравнение состояние – это …                          (1 балл)                                                            
3. напишите уравнение Клайперона.                   (1 балл)

4.Решите задачу:

При давлении 105 Па и температуре 15°С воздух имеет объем 2 10 -9м3. При каком давлении данная масса воздуха займет объем 4·10-3 м3, если температура его станет 20°С?

                                                              (2 балла)                                                                                    

УЭ2.  Изопроцесс.

Изучение теоретического материала:  изопроцесс. ЧДЦ: познакомить с понятием изопроцесса.

     Для описания состояния газа достаточно задать три макроскопических параметра — объем V, давление p и температуру T. Изменение одного из этих параметров вызывает изменение остальных. Если одновременно меняются объем, давление и температура, то на опыте трудно установить какие-либо закономерности. Проще сначала рассмотреть газ неизменной массы (m = const), зафиксировать значение одного из макропараметров (V, p или T) и рассмотреть изменение при этом двух других.         Процессы, при которых один из параметров p, V или Τ остается постоянным при данной массе газа, называют изопроцессами.   «isos»  в переводе с греческого означает «равный».                  Законы, описывающие изопроцессы в  газе, были открыты экспериментально.     Газовые законы - количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра.    

Прочитайте в  учебнике стр 196.

Ответьте на вопросы:

1. какие процессы называют изопроцессами?               (1 балл)

2. приведите пример  изопроцесса                                    (1 балл)

3. что такое «газовые законы»?                                       (1 балл)    

УЭ3.  Изобарный процесс.

Изучение теоретического материала:  изобарный процесс. ЧДЦ:  изучить изобарный процесс (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ)

Если постоянным остается давление, то выполняется закон Гей-Люссака:

Прямая пропорциональность, т.к. V=cT.  Графиком является  прямая.  Объем  газа при температуре 0 К не может быть равен 0, поскольку в модели газа молекулы наделяются массой и, следовательно, объемом.  Поэтому изобары на графике изображаются пунктирной линией.  

     История открытия (Закон установлен в 1802 году французским физиком Гей-Люссаком,  который определяет объём газа при  различных значениях температур в пределах от точки кипения воды. Газ содержали в  баллончике,  а в трубке находилась капля ртути, запирающая газ, расположенная горизонтально)  

1.Прочитайте в  учебнике стр 196.

2. ознакомьтесь с биографией французского ученого Гей-Люссака и историей открытия закона (см. Хрестоматия по физике).     (1 балл)                                                                      

3. запишите математическое выражение закона             (1 балл)    

4.выполните построение графика изопроцесса.                       (1 балл)  

  Для 2-го уровня:                  

УЭ4.  Изохорный процесс.

Изучение теоретического материала:   изохорный процесс. ЧДЦ:  изучить изохорный процесс (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ)

Если постоянен объем, то справедлив закон  Шарля:

Прямая пропорциональность, т.к. p=aT. Графиком функции является   прямая.   Реальные газы при низких температурах переходят в жидкое, и даже твердое состояние. Поэтому, линии графиков в области очень низких температур, проводят пунктирной линией, которая справедлива только для идеального газа.  

   История открытия (В 1787 году французский ученый Жак Шарль измерял давление различных газов при нагревании при постоянном объёме и установил линейную зависимость давления от температуры, но не опубликовал исследование. Через 15 лет к таким же результатам пришёл и Гей-Люссак и, будучи на редкость благородным, настоял, чтобы закон назывался в честь Шарля.)   

1.Прочитайте в  учебнике стр197-198.

2. ознакомьтесь с биографией французского ученого Ж. Шарля и историей открытия закона (см. Хрестоматия по физике).        (1 балл)

3. запишите математическое выражение закона                   (1 балл)    

4.выполните построение графика изопроцесса.                             (1 балл)

  Для 2-го уровня:                  

УЭ5.  Изотермический процесс.

Изучение теоретического материала:   изотермический процесс. ЧДЦ:  изучить изотермический процесс (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ)

Если температура газа остается постоянной, то выполняется закон Бойля–Мариотта: PV=const

Обратная пропорциональность, т.к. p=b/V

 Графиком является гипербола-изотерма

     История открытия закона (Закон установлен экспериментально до создания молекулярно-кинетической теории газов английским физиком Робертом Бойлем в 1660 году и французским физиком Эдмоном Мариоттом в 1676 году)

1.Прочитайте в  учебнике стр 198-199

2. ознакомьтесь с биографиями   ученых Р.Бойля и Мариотта  и историей открытия закона (см. Хрестоматия по физике).       (1 балл)

3. запишите математическое выражение закона                   (1 балл)    

4.выполните построение графика изопроцесса.                             (1 балл)

  Для 2-го уровня:                  

УЭ6.  Закон Авогадро.

Изучение теоретического материала:   закон Авогадро. ЧДЦ: усвоить закон Авогадро, значение постоянной Больцмана

     При одинаковых температуре и давлении в равных объемах различных газов содержится одинаковое количество молекул.

     Постоянная Больцмана k=1,38*10(-23) Дж/К

1.Прочитайте в  учебнике стр 200

2. запишите математическое выражение закона                   (1 балл)    

3.запишите значение постоянной Больцмана                                (1 балл)

4.Решите задачи № 482, 483

 Рымкевич. Задачник по физике 10-11 классы                                (по 1 баллу)

УЭ7.  Уравнение   Менделеева-Клайперона.

Изучение теоретического материала:  уравнение Менделеева-Клайперона. ЧДЦ: получить формулу уравнения Менделеева-Клайперона,

усвоить значение универсальной газовой постоянной, понять применение  уравнения Менделеева-Клайперона при решении задач.

  Вывод формулы уравнения Менделеева-Клайперона:   PV=(m/M)RT

  Значение универсальной газовой постоянной  R=8,31 Дж/моль*К

1.Прочитайте в  учебнике стр 201

2.   Для 1-го уровня:                   

Запишите уравнения Менделеева-Клайперона                             (1 балл)    

    Для 2-го уровня:                  

 используя закон Авогадро, получите уравнения Менделеева-Клайперона                                                                                                                                                                                     (2 балла)        

3.запишите значение универсальной газовой  постоянной               (1 балл)

4.Решите задачи № 493, 495  

 Рымкевич. Задачник по физике 10-11 классы                             (по 1 баллу)

УЭ8.  Решение  задач.          

Решение  аналитических и графических задач, используя уравнение состояния и газовые законы. ЧДЦ: понять решение аналитических и графических задач, используя уравнение состояния и газовые законы

• Даны два графика одного и того же изопроцесса.

        Что это за процесс? В каких осях он изображен?

• Даны две изобары. Сравнить давления р1  и р2. Масса газа постоянна.

• Даны две изохоры. Сравнить объемы V1 и V2. Масса газа постоянна.

•     Даны две изотермы. Сравнить Т1 и T2 –масса газа постоянна.

• На рисунке представлен замкнутый цикл.

Вычертить эту диаграмму

в координатах р, V и V, Т.

1.Решите графическую задачу, указав название изопроцесса, изменение параметров (их возрастание либо убывание), записав соответствующий газовый закон.

    Для 2-го уровня:                  

На рисунке представлен замкнутый цикл. Вычертить эту диаграмму в координатах р, Т и V, Т.                                                            (3 балла)

2.

При сжатии газа его объем уменьшился с 8 до 5 л, а давление повысилось на 60 кПа. Найти первоначальное давление. Процесс изотермический.                                      (2 балла)

3.В баллоне содержится газ при температуре 17°С и давлении 1 МПа. На сколько изменится давление, когда температура понизится до -23°С?                                                         (2 балла)  

УЭ9.  Выходной контроль. ЧДЦ: проверить усвоение учебных элементов

Задание: выполните обобщение изученного материала и для каждого изопроцесса заполните таблицу по форме:    

     Для 1-го уровня:   повторите изученный материал по ОК «Газовые законы».      (3 балла)               

   Для 2-го уровня:                  

Проверьте правильность заполнения таблицы по ОК «Газовые законы».

За каждую верно заполненную ячейку таблицы – 0,5 балла.

УЭ10.  Подведение итогов.ЧДЦ: заполнить лист контроля; оценить знания

Для 1-ого уровня                                                             Для 2-ого уровня    

Заполните лист контроля.

Подсчитайте баллы за выполнение заданий.

Поставьте итоговую оценку:

     Для 1-го уровня:                  

31 – 36 баллов – «хорошо»

19 – 30  баллов – «зачет»

≤ 18 балла – «незачет».

   Для 2-го уровня:                  

46 баллов – «отлично»

39 – 45 баллов – «хорошо»

25 – 38 баллов – «зачет»

≤ 24 балла – «незачет».

Сдайте лист самоконтроля учителю.

Дифференцированное ДЗ: «хорошо» - составьте графическую задачу, представив на рисунке замкнутый цикл, вычертите эту диаграмму в других координатах. Решите графическую задачу, указав название изопроцесса, изменение параметров (их возрастание либо убывание), записав соответствующий газовый закон.

«зачет» - Решите задачи № 493, 495  Рымкевич. Задачник по физике 10-11 классы, «незачет» - стр 196 - 201  учебника                              

Учебный материал с указанием заданий

Содержание учебного материала

Руководство по усвоению

учебного содержания

УЭ1.   Дифференцированные задания по выявлению уровня  усвоения  содержания учебных элементов темы  модулей    М 1 – М 10

Контроль усвоения  теоретического материала и его применения при решении физических задач.

Выполните предложенную тестовую работу.

УЭ2.  Подведение итогов.ЧДЦ: заполнить лист контроля; оценить знания

Заполните лист контроля. (Для 1,2-го уровней)

Подсчитайте баллы за выполнение заданий.

Поставьте итоговую оценку:

11 - 13 баллов – «отлично»

8 – 10  баллов – «хорошо»

5 – 7 баллов – «зачет»

0 - 4 балла – «незачет».

Сдайте лист самоконтроля учителю.