Физика 7 "Давление газа"

Тема  «Давление газа»

Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности.

Цель урока:

·           выяснить физическую природу давления газа

·           исследовать причины  возникновения, зависимость давления газа.

Задачи:

1. образовательная:

·           побудить учащихся на уроке к активной исследовательской деятельности по выяснению причин, вызывающих давление газа и его зависимость от других физических величин

2. воспитательная:

·           продолжить формировать у учащихся положительное отношение к самостоятельному поиску знания;

·           сформировать у учащихся представление о давлении газов, входящее в систему знаний взглядов на мир

·           продолжить развивать умения работать в парах.

3. развивающая:

·           развитие общеучебных знаний и умений: наблюдать, делать выводы

·           развитие специальных знаний и умений: моделировать сущность процессов,

Ход урока:

1. Актуализация знаний учащихся (в форме беседы)

Учитель. Ребята, на этом уроке мы с вами попробуем объяснить  одно из явлений природы. Вам (нам) придется побыть в роли не только исследователей, но и теоретиков, которые дают определение понятиям, делают выводы. Именно так создаются научные теории.

В руках учителя надутый воздушный шарик.

Учитель предлагает ученикам сжать, растянуть, прижать к себе шарик с вопросами:

"Что вам мешает деформировать шарик?"

Обращение к ученикам с вопросом: "Что же будет объектом нашего изучения?"

Ученик. Предполагаемый ответ - воздух

Фронтальный опрос:

Какие три состояния вещества вы знаете? К какому из них относится воздух? Опишите это состояние

Вспомните, что отличает газ, от других состояний? Как ведут себя молекулы газа?

Чем отличается жидкое и твердое состояния вещества от газообразного?

Ответы учеников:

-          твёрдое, жидкое, газообразное. Газообразное состояние

-          Молекулы находятся далеко друг от друга, силы притяжения – очень слабы.

-          Молекулы, двигаясь, могут оказаться в любой части пространства

-           В жидком состоянии расстояние между молекулами соизмеримо с размерами молекул,  поэтому  силы притяжения сильнее. Чем в газообразном состоянии.  В твердом состоянии притяжение между молекулами еще больше, чем у жидкостей.

Учитель. Обобщаем: газ давит на оболочку, т.е. создает давление.

Изучение давления газа - это и будет нашей задачей.

2. Подготовка к основному этапу занятия

Учитель. Сравним, как будут оказывать давление на стенки твердые тела, жидкости и газ. Проводится эксперимент Э1.

Перед классом два ученика с шариками. В один из шариков наливаем воду, во второй — помещаем мелкие твердые предметы, а третий просто надуваем.

Учитель. Есть ли отличие в оказании давления? Что необычного?

Ответы учеников: (форма шариков разная: с тв. телами и жидкими, она вытянутая, а с газом - шарообразная) отличия есть - в случае давления твердых и жидких тел мы видим, что давит вниз из-за притяжения к Земле.

Учитель. Но ведь и в газе молекулы - все они притягиваются к Земле. Значит, определяющим для давления газа является не это, а что?

(Создание проблемной ситуации)

Ответы учеников

- Беспорядочное движение молекул.

3. Основной этап. Усвоение новых знаний и способов их получения

Учитель.

1)        Объектом нашего изучения является газ.

2)        Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что причиной давления газа является беспорядочное движение молекул.

3)        Выдвигаем гипотезу, в которой попытаемся предположить, что может изменять давление газа внутри шарика?

 Ответы учеников:

      Сейчас мы вместе смоделируем ситуацию. Для изучения явления часто используют модели. Модель - это упрощённый вариант явления или объекта.

      Молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ.

     Представим себе, как теннисный мячик ударяется о пластинку на пружине. При ударе пружина сжимается, а затем под действием силы упругости возвращается в первоначальное положение.

Э2.  А что произойдет, если мячиков будет огромное количество?

Шарики будут ударяться о пластинку, и она будет постоянно находиться в сжатом положении.

     В газе также находится множество молекул. Поэтому число ударов их о стенки сосуда, в котором находится газ, достаточно велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате о поверхность площадью 1 см² за 1 с составляет примерно 10²⁴. Сила удара каждой из молекул мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно.

3) Итак, можно сделать вывод (промежуточный этап осмысления). И сейчас каждый на листочке напишет, почему возникает давление газа.

Зачитывают написанные ответы.

Учитель. Замечательно - без учебника, вы сами смогли дать определение. Это будет началом создания теории. Далее следует описание явления.

4) Теоретическое описание явления - это установление зависимостей.

В процессе беседы заполняется таблица (на доске), в которой фиксируются возможные зависимости, предложенные учениками.

Затем идет экспериментальная проверка этих предположений или проводится мысленный эксперимент по проверке

Насосом накачиваем шарик

Вывод. Чем больше количество молекул, тем выше давление

2) Обливаем холодной и горячей водой бутылку с надетым на горлышко воздушным шариком

Вывод. Чем выше температура, тем выше давление. (вспоминают, что повышение температуры приводит к увеличению скорости движения молекул).

Таким образом, в таблице по пунктам а) - б) проверка подтвердила верность предположений, поэтому ставим плюсы.

1)        А вот с объемом сложнее. На столе две банки - литровая и 3-х литровая.

Учитель. В какой из них давление больше?

Ученик. Очевидно, что одинаковое.

Учитель. Проведем ещё один эксперимент.

Каждому ученику раздаются шприцы (без иголки)

Учитель. Прикройте отверстие для вставки иглы пальцем. Вдвигая поршень, обнаружьте увеличение давления. Ответьте на вопрос:

В чем причина увеличения давления, ведь количество молекул осталось прежним, температура не изменилась и молекулы те же самые? (Это проблемная задача.)

Ученики:

- уменьшается объём

- в каждую точку теперь попадает больше молекул и, получается, что они теперь чаще ударяются.

Итак, происходит не только закрепление, но и более глубокое осмысление причин, влияющих на давление газа. Видим одно - изменение объёма, - а в результате цепочки мыслительных операций приходим к истокам этой зависимости (от концентрации).

Делаем вывод, что в закрытом сосуде при изменении объёма давление меняется потому, что на единичную площадку приходится большее или меньшее количество ударов. Поэтому лучше сказать, что давление меняется в зависимости от сжатия газа.

Проверка гипотезы: давление газа зависит от количества частиц,  температуры  и объема вещества.

4. Закрепление

1) Решение качественных задач (Презентация "Давление газа")

 2) Задача по карточке

Сосуд разделён тонкой гибкой перегородкой.

Справа и слева видим разное количество молекул. Перегородка же не прогибается. Объясните почему.

Работа в парах

Думает каждый. Сидящие в левом ряду сообщают своё объяснение сидящим в правом.

Те, в свою очередь, выслушивают ответы и потом пересказывают по очереди всему классу.

Ответы

В одной части сосуда, разделённого тонкой непроницаемой перегородкой, газ при низкой температуре, в другой - при высокой. Либо это два разных газа: в сосуде с меньшим числом частиц молекулы более массивны.

5. Подведение итогов

Итак, с помощью экспериментов мы многое выяснили и описали изучаемое явление - разработали начальный этап теории. Что мы узнали о давлении газа?

Ответы учащихся

6. Домашнее задание: §35, задачи № 464,

Скачано с www.znanio.ru