Строение вещества. Молекулы
Цель занятия:
обучать физическим способам и методам постижения истины;
развивать словесно-логического мышления, навыков экспериментальной деятельности;
формировать культуру взаимоотношений в группе.
ХОД ЗАНЯТИЯ
I. Вступительное слово учителя
Издревле люди задумывались о том, из чего состоит то, что их окружает. Воздух, воду, древесину, железо, алюминий, пластмассу мы называем веществом. Еще 2,5 тысячи лет назад, обдумывая вопрос о строении вещества, греческий философ Демокрит выдвинул гипотезу. Гипотезой называют любое предположение, которое объясняет имеющиеся факты. Нам с вами сегодня предстоит проделать тот же путь: от опытных фактов через размышления к научной гипотезе. Проверяя гипотезу на различных фактах, решая задачи, мы возводим ее в ранг закона. Именно такой метод используется в науке.
Чтобы начать с опытов, нам понадобятся 3человека. В каждой надо выбрать руководителя. Вы будете выполнять задания в группе.
Карточка 1
Оборудование: мел, пузырек с кристаллами марганцовокислого калия, 3 стакана с чистой водой, стеклянная палочка.
Ход работы:
Проведите пальцем по поверхности мела. Что вы наблюдаете? Что вы можете сказать о размерах частиц, из которых состоит мел?
Бросьте в стакан с чистой водой несколько крупинок марганцовокислого калия. (Будьте осторожны! Не до конца растворенные кристаллы или крепкий раствор этого вещества вызывают ожог!)
Размешайте раствор палочкой и перелейте несколько его капель во второй стакан, затем повторите эту процедуру еще раз. Сравните цвет раствора во всех трех стаканах.
Ответьте на вопросы:
Сохранилось ли основное свойство вещества – цвет – при уменьшении концентрации раствора?
Можете ли вы сделать предположение о том, сколько частичек марганцовокислого калия еще осталось в третьем стакане? А сколько их тогда было в первом стакане?
Вспомнив размеры кристалликов, брошенных вами в воду, можете ли вы сказать что-либо о размерах мельчайших частиц вещества?
Карточка 2
Оборудование: пустая колба, пробка с трубкой, бумажка, миска с холодной водой.
Ход работы:
Вставьте пробку с трубкой в колбу, охладите колбу, погрузив ее широким концом в миску с водой на несколько секунд.
Переверните колбу, погрузив в воду трубку, обхватите ее руками.
Наблюдайте, что произойдет.
Попросите учителя зажечь бумажку и засунуть ее в колбу.
Быстро закройте колбу пробкой и погрузите трубку в воду.
Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления.
Карточка 3 (работа выполняется на демонстрационном столе)
Оборудование: колба с подкрашенной водой, пробка со вставленной в нее трубкой, маркер, штатив, асбестовая подставка, спиртовка.
Ход работы:
Положите подставку на держатель штатива, поставьте на него колбу, отметив маркером уровень воды в трубке. Попросите учителя зажечь спиртовку.
Наблюдайте, что происходит с уровнем воды в течение 2-3 минут, после чего сообщите учителю об окончании опыта; спиртовка понадобится группе 4.
Обсудите результаты опыта.
Карточка 4
Оборудование: дощечка с двумя вбитыми в нее гвоздями, монета, пинцет.
Ход работы:
Проверьте, легко ли проходит монета между вбитыми в дощечку гвоздями.
Возьмите монету за край пинцетом и с разрешения учителя подержите ее около минуты в пламени спиртовки. Проходит ли монета теперь между гвоздями?
Подождите, пока монета охладится. Повторите попытку. Как вы можете объяснить результаты опыта?
Карточка 5
Оборудование: пузырек из-под шампуня, медицинский шприц.
Ход работы:
Сожмите пузырек руками как можно сильнее. Изменился ли объем воздуха в нем?
Возьмите шприц, зажмите отверстие для иглы пальцем и попытайтесь сжать воздух в нем как можно сильней. На какую часть своего объема он сжался?
Попробуйте выдвинуть гипотезу (предположение) о строении газов.
II. Обсуждение результатов опытов
После окончания опытов, по группам обучающиеся возвращают оборудование на демонстрационный стол и помогают учителю расставить его так, чтобы результаты были видны всему классу. Опыты второй группы как самые эффектные демонстрируются еще раз всем присутствующим в процессе общего обсуждения.
Обсуждение проходит быстро – в форме докладов экспериментатора и теоретика. Учитель помогает формулировать все основные мысли. После выступления учеников первой группы учитель предлагает рассчитать, какая часть крупинки марганцовки содержится в 1 мл воды в третьем стакане. После этого у ребят уже нет затруднений в ответе на вопрос «Как же устроено вещество?» Формулируется определение понятия «молекула»: Молекула вещества – это мельчайшая частица данного вещества. Необходимо обратить внимание на сохранение молекулой основного свойства вещества: «Молекула марганцовки – розовая, а молекула сахара – сладкая».
Обсуждение последующих опытов уже не прерывается учителем, но после каждого объяснения он подчеркивает способность вещества в любом состоянии расширяться и сжиматься.
III. Объяснение способности веществ расширяться и сжиматься
После окончания докладов обсуждается вопрос, как же упакованы молекулы, если вещество может расширяться и сжиматься. Обычно возникают две версии:
Учитель помогает выбрать нужную гипотезу, объясняя несостоятельность другой.
Теперь, когда мы выдвинули гипотезу, надо проверить ее, попытаться объяснить с ее помощью различные факты. Давайте решим задачи.
Рука золотой статуи в древнегреческом храме, которую целовали прихожане, за десятки лет заметно похудела. Священники в панике: кто-то украл золото? Или это чудо, знамение?
Объясните на основе гипотезы Демокрита о существовании мельчайших частиц вещества, что же произошло.
Износ обуви, углубления в ступенях древних лестниц, протирание локтей пиджаков, брюк... Не наводят ли эти будничные явления на глубокие научные размышления? На какие?
Вы делаете уроки. Из кухни доносится аппетитный запах жареной картошки... Как это могло произойти, согласно гипотезе Демокрита? Не доказывает ли распространение запахов существование промежутков между молекулами?
В каждом случае учитель выслушивает ученика, а затем повторяет его ответ на «языке физики», т.е. употребляя общепринятую терминологию: «все вещества состоят из молекул», «между молекулами существуют промежутки», – добиваясь того, чтобы ученики сами начали ее употреблять.
IV. Итог занятия
Сегодня мы убедились, что сами можем многого добиться, пользуясь методами физики: опыты, размышления приводят нас к гипотезе, с помощью которой мы объясняем происходящие вокруг нас явления.
Литература:
Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2011.
Волков В.А., Полянский С.Е. Универсальные поурочные разработки по физике: 7 класс. – М.: ВАКО, 2013.
3
