Методическая разработка урока по теме: Основные положения молекулярно - кинетической теории

ООО Учебный центр «ПРОФЕССИОНАЛ»

План-конспект урока

по физике

на 1 курсе колледжа

на тему «Основные положения молекулярно – кинетической теории»

Разработала: Болотская Ирина Александровна, слушатель курсов профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»

Проверил: Дербинёв Владимир Васильевич

ФИО руководителя практики

Железногорск 2016

Тема урока: «Основные положения молекулярно – кинетической теории»

Дата проведения: 27.09.2016 г.

Тип урока - комбинированный

Технология урока.

Цель урока: Углубить и конкретизировать представления учащихся о молекулярно – кинетической теории строения вещества.

Задачи.

Образовательные:

• раскрыть важнейшие положения молекулярно – кинетической теории;

• познакомить учащихся с элементами экспериментального метода исследования явлений;

• создание теоретической базы для последующего изучения общетехнических и специальных предметов учебного плана колледжа.

Развивающие:

• развитие логического мышления учащихся, умение пользоваться индукцией, дедукцией и умозаключениями по аналогии;

• формирование понимания структуры физической науки, т.е. какие умозаключения следуют из эксперимента и тем самым являются опытными фактами, какие положения являются теоретическими положениями (постулатами), какие положения являются следствием теории.

Воспитательные:

• вооружение учащихся правильным методологическим подходом к познавательной и практической деятельности;

• воспитание трудолюбия, инициативности и настойчивости в преодолении трудностей.

Планируемые образовательные результаты:

После проведения урока учащиеся должны освоить следующие общие компетенции:

• ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

• ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

• ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Основные термины, понятия: броуновское движение, молекулярная масса, молярная масса, количество вещества, постоянная Авогадро.

Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация, пробирки с водой и с водным раствором перманганата калия (марганцовка), картофель, марганцовка, 2 стеклянные пластинки, кисточка.

План урока

Содержание этапа

Время

1. Организационный этап. Мотивация.

Учитель высказывает добрые пожелания учащимся, предлагает пожелать друг другу удачи, подумать, что пригодится для успешной работы на уроке.

2 мин

2. Актуализазия знаний учащихся

Фронтальная беседа о строении вещества

5 мин

3. Изучение нового материала

Беседа с фронтальными опытами. Работа в группах.

20 мин

Заполнение таблицы 1.

6 мин

5. Физ. минутка

Переключение деятельности

2 мин

6. Изучение нового материала

Беседа с демонстрацией презентации

10 мин

Заполнение таблицы 1.

8. Перерыв на перемену

Отдых

5 мин

9. Исследовательская работа учащихся

Учащиеся слушают объяснение, задают вопросы, работают с конспектом (заполнение таблицы 2)

20 мин

10. Первичное закрепление

Учащиеся решают задачи

20 мин

11. Подведение итогов и результатов урока

Учитель проводит разбор ошибок, предлагает сравнить ответы для оценки своих знаний

2 мин

12. Рефлексия

Учащиеся анализируют, какие задания вызвали у них трудности, заполняют таблицу

1 мин

13. Самостоятельная внеаудиторная работа.

Задание на дом.

2 мин

Ход урока

Организационный этап (2 мин)

Учитель: Учение о строении и свойствах вещества является одним из основных вопросов физики. Знание М К Т позволяет не только глубже вникнуть в суть процессов, происходящих внутри вещества, но и влиять на них, т. е. получать материалы с заданными свойствами, что имеет немаловажное значение для специалистов ряда отраслей н∕х (Слайд 2, 3, 4).

Актуализазия знаний учащихся (5 мин)

Вопросы к учащимся:

1. Что мы знаем о строении тел?

2. Что явилось основанием для вывода о том, что тело состоит из молекул?

3. Какие частицы входят в состав молекул?

4. Какие опыты подтверждают существование и движение молекул?

Учащиеся отвечают на вопросы.

Изучение нового материала (20 мин)

Учитель выделяет основные положения МКТ (Слайд 5):

1. Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»).

2. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

Задание учащимся: заполнить 1 столбец таблицы 1 в тетради. (Слайд 6):

Таблица 1.

Основные положения М К Т

Опытные обоснования

1

2

1.Все тела состоят из молекул (атомов).

1.Диффузия – взаимное проникновение одного вещества в др. (наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах).

2.Делимость вещества.

3.Наблюдения молекул с помощью микроскопа.

2.Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении, в результате которого они имеют самые разные скорости.

1.Диффузия.

2. Броуновское движение – любые частицы малых размеров (≈ 1 мкм), взвешенные в газе или жидкости совершают зигзагообразное движение. Это движение вызывается ударами молекул среды, в которой частицы взвешены.

3.Давление газа на стенки сосуда.

4.Стремление газа занять весь объем.

5.Опыт Штерна.

3.Между молекулами (атомами) существуют силы взаимодействия – силы притяжения и отталкивания.

1.Деформация.

2.Опыты со свинцовыми цилиндрами.

3.Сохранение формы твердого тела.

4.Поверхностное натяжение жидкости.

5.Свойства прочности, упругости, твердости и т. д.

Физ. минутка (2 мин)

Изучение нового материала (10мин)

Учитель: Как можно проверить истинность этих положений?

Задание учащимся: указать, какое из положений МКТ подтверждается каждым опытом.

Опыт №1 (2 мин)

Оборудование: пробирки с водой и с водным раствором перманганата калия (марганцовка).

Ход работы:

Возьмите пробирку № 1 с водой и долейте в неё несколько капель раствора марганцовки из пробирки № 2. Что наблюдаем?

Долейте воды в пробирку № 1 из пробирки № 2. Что наблюдаем? (диффузия – 1 положение МКТ)

Опыт № 2. (2 мин):

Оборудование: картофель, марганцовка.

Ход работы:

Возьмите плод картофеля и на место разреза добавьте несколько гранул марганцовки. Что наблюдаем? (смачивание – 2 положение МКТ)

Опыт № 3. (2 мин):

Оборудование: 2 стеклянные пластинки, водный раствор в пробирке №2, кисточка.

Ход работы:

Смочите две стеклянные пластинки с помощью кисточки и затем плотно прижмите друг к другу. Затем попытайтесь их отсоединить. Что наблюдаем? (склеивание – 3 положение МКТ)

Учитель: Какие ещё опыты подтверждают положения МКТ?

Учитель: рассмотрим модели строения газов жидкостей и твердых тел (Слайд 7)

Запись в тетради (Слайд 8):

Беспорядочное хаотическое движение молекул называется тепловым движением.

Подтверждение такого характера движения молекул было получено в опыте Броуна (Слайд 9).

В то время не было дано правильного объяснения причины этого движения, и лишь спустя почти 80 лет А.Эйнштейн и М. Смолуховский построили теорию броуновского движения, а Ж. Перрен экспериментально подтвердил ее.

Из рассмотрения опытов Броуна необходимо сделать следующие выводы:

1. движение броуновских частиц вызывается ударами молекул вещества, в котором частицы взевешены;

2. броуновское движение непрерывно и беспорядочно, оно зависит от свойств вещества, в котором частицы взвешены;

3. движение броуновских частиц позволяет судить о о движении молекул среды, в которой эти частицы находятся;

4. броуновское движение доказывает существование молекул, их движение и непрерывный и хаотический характер этого движения.

Задание учащимся: заполнить 2 столбец таблицы 1 в тетради. Задают вопросы, работают с конспектом.

Учитель: Все тела имеют дискретную структуру, состоят из мельчайших частичек, называемых элементарными. Взаимодействуя между собой они образуют сложные и очень устойчивые и химически неделимые частицы, получившие название атомов вещества. Атомы химических элементов в результате электромагнитного взаимодействия соединяются между собой и образуют еще более сложные частицы вещества – молекулы (Слайд 11).

Опыты показывают, что молекулы различных веществ имеют разные размеры, но для оценки размеров молекул принимают значение, равное 10 ^{– 10} м. Если увеличить все размеры во столько раз, чтобы молекула была видна (т.е. до 0,1 мм), то песчинка превратилась бы в стометровую скалу, муравей увеличился бы до размеров океанского корабля, а человек был бы ростом 1700 км. Массы отдельных молекул и атомов очень малы ( mH20≈3·10⁻²⁶ кг) , поэтому в расчетах используют не абсолютные, а относительные значения масс.

Исследовательская работа учащихся (20 мин)

Задание учащимся: заполнить таблицу 2. « Масса и размеры молекул» в тетради, используя материал учебника (Слайд 12):

Таблица 2.

Величина

Определение

Формула

Единицы измерения

Относительная молекулярная (атомная) масса вещества

- отношение массы молекулы (атома) данного вещества к 1∕12 массы атома углерода

[pic]

а.е.м.

Количество вещества

- отношение числа молекул (атомов) в данном макроскопическом теле к числу атомов в 0,012 кг углерода

[pic]

Моль – количество вещества, содержащего столько молекул (атомов), сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода.

Молярная масса

- масса вещества, взятого в количестве 1 моля.

M = m₀NА

= 10⁻³ Mr

[pic]

Учитель: Рассказывает о силах молекулярного взаимодействия, их природе, сфере действия, одновременности действия сил притяжения и отталкивания, о зависимости молекулярных сил от расстояния между ними. Объясняет зависимость молекулярных сил от расстояния между ними (Слайд 14, 15).

Обобщение и систематизация знаний (20 мин)

Решить задачи: (Слайд 16, 17)

1. Рассчитать массу молекулы Н2SО4.

Мr (Н2SО4) = 2·1 + 32 + 16·4 = 98 г/моль

[pic]

[pic]

2. Сколько молекул содержится в 50 г Аℓ?

Мr (Аℓ) = 27г/моль

N = νNA ν = m/M

ν = 50 г /27 г/моль = 1,85 моль

N = 1,85 · 6 ·10 ²³ = 11·10 ²³

Подведение итогов и результатов урока (2 мин)

Учитель проводит разбор ошибок, предлагает сравнить ответы для оценки своих знаний (Слайд 16, 17)

Рефлексия (1 мин)

Учитель проводит рефлексию урока с помощью карточки

Учащиеся анализируют, какие задания вызвали у них трудности, заполняют таблицу:

Самостоятельная внеаудиторная работа (задание на дом (слайд 18)) (2 мин)

Задание учащимся:

1. 1 & 1.1 – 1.5

2. Заполнить таблицу, используя материал учебника 1  1.5.

Агрегатное состояние вещества

Характер движения частиц

Характер взаимодействия частиц

Сравнение Ек и Ер

Твердые тела

Атомы и молекулы жестко связаны др. с др., образуя пространственные кристаллические решетки – упорядоченное, периодически повторяющееся в пространстве расположение частиц.

Молекулярные силы взаимодействия настолько велики, что частицы не могут удалиться от своих «соседей». Тепловое движение частиц представляет собой хаотическое колебание относительно их положений равновесия.

Дальний порядок

Ек » Ер

Газы

Частицы движутся свободно, равномерно заполняя весь объем. Их взаимодействие др. с др. происходит только при соударении. При этих столкновениях передается импульс, который обуславливает давление газа.

Силы молекулярного взаимодействия практически отсутствуют, поэтому газы могут легко сжиматься и неограниченно расширятся.

Ер « Ек

Жидкости

Наблюдается упорядоченное относительное расположение соседних частиц. Молекулы совершают колебательное движение частиц около положения равновесия.

Под действием внешней силы в жидкости появляется направленность скачков частиц из одного «оседлого» положения в др. вдоль направления действия силы (текучесть).

Ер ≈ Ек

Плазма

Газ, в котором имеется большое количество [pic] и [pic] заряженных ионов, а также свободных электронов. Может быть получена при нагревании вещества до очень высоких температур (свыше 10000 º С). При этих условиях вещество находится в газообразном состоянии, причем все атомы превращаются в ионы в следствии тепловых столкновений.

2. Решить задачи:

[1] № 1, № 2 стр. 46.

Список использованной литературы

1. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник СПО. 15-е изд., стереотип. –М.: Академия, 2011. .

2. Рымкевич А. П. Задачник. 10-11 кл.: пособие для общеобразоват. учрежд 16-е изд.. стереотип..- М: Дрофа, ,2012 .

3. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учебное пособие для студ. Пед. Вузов/ С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.И. Носова и др. Под редакией С.Е. Каменецкого – М.: Издательский центр «Академия», 2000.

Самоанализ урока

Урок проводился в гр. 176, 1 курса, специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям), в Красноярском промышленном колледже – филиале федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (КПК НИЯУ МИФИ).

На данном уроке ставилась цель: углубить и конкретизировать представления учащихся о молекулярно – кинетической теории строения вещества.

По типу урок относится к изучению нового материала, а по форме – комбинированный, так как наряду с изучением новой темы, урок направлен на формирование коммуникативных и общетехнических умений по физике.

После проведения урока учащиеся должны были освоить следующие общие компетенции:

• ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

• ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

• ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

На уроке отводилось время на формирование умений объяснять и раскрывать смысл наблюдаемых явлений.

В разделе «Молекулярная физика» учащиеся изучают поведение качественного нового материального объекта: системы состоящей из большого числа частиц (молекул и атомов), новую форму движения (тепловую).

Многие вопросы из молекулярной физики рассматривались в базовом курсе школы, но это было только первоначальное знакомство с этим разделом курса физики. Целью урока было актуализировать, углубить и расширить знания, имеющиеся у учащихся, довести их до уровня понятий и количественного описания явлений. Изучение раздела «Молекулярная физика даёт возможность продолжить знакомство учащихся с экспериментальным методом исследования.

При планировании урока использовались межпредметные связи: химия, биология, математика, общетехнические дисциплины.

Этапы урока были распределены по времени. На уроке организованна познавательная деятельность, применялись различные сочетания фронтальной групповой и индивидуальной работы учащихся.

Урок был продуман таким образом, чтобы учащиеся сами могли выполнять простые задания и сразу делиться впечатлениями от увиденного, а затем их объяснять. Соблюдался охранительный режим. Подведены итоги урока.

Содержание урока имело научную, воспитательную и развивающую направленность. Учебный материал был подобран правильно. Прослеживается связь теории с практикой.

При выполнении заданий учащиеся были разделены на группы по 4 человека, что позволило им самим осуществлять контроль и взаимоконтроль.

При обучении использовались следующие методы и приёмы: различные сочетания словесного, наглядного и практического методов (информационный, репродуктивный, частично – поисковый, проблемный, исследовательский). Применялись технические средства обучения – ПК, презентация. Контроль учащихся старался осуществлять словесно, что создавало комфортную психологическую обстановку, учащиеся не боялись ошибиться и высказывать свою точку зрения на происходящие процессы.

Структура урока соответствовала поставленной цели и замыслу. Стиль отношений учителя и учащихся способствует успешному формированию хороших результатов урока. Все поставленные цели урока в целом были достигнуты, а поставленные задачи выполнены.