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 урокаЭтап 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 ( m_H20≈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

а.е.м.

Количество вещества

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

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 = m_₀N_А

= 10⁻³ M_r

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.

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

2. Сколько молекул содержится в 50 г Аℓ?

М_r (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 Е_к и Е_р

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

Е_к » Е_р

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.

Е_р « Е_к

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).

Е_р ≈ Е_к

Плазма

Газ, в котором имеется большое количество и 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.