Тема урока: Газовые законы.

ПЛАН  УРОКА ПО  ФИЗИКЕ  В  10  КЛАССЕ РАЗДЕЛ  «МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА» УРОК  №  48 Тема урока: Газовые законы. Цель   урока:  Показать   применение   уравнения   состояния   идеального   газа   для описания изопроцессов и сформулировать газовые законы. Задачи урока:    1) развитие мышления учащихся; 2) формирование у них умений самостоятельно применять  знания газовых законов к решению задач. Тип урока: Комбинированный. Демонстрации:  1) изотермический процесс; 2) графики изотермического процесса; 3) графики изобарного процесса; 4) графики изохорного процесса. Оборудование   урока:     экран,  компьютер,  проектор,   компьютерный измерительный   блок,   датчики   давления   и   объёма, установка для демонстрации изотермического процесса. План урока 1. Организационный момент.                                                            2 мин. 2. Проверка знаний учащихся.                                                        10 мин. 3. Изложение нового материала.                                                     25 мин. 4. Закрепление нового материала в ходе решения задач.               6 мин. 5. Задание на дом.                                                                               2 мин. Ход урока I. II. Отметить в классном журнале учащихся, отсутствующих на уроке. Активизировать   внимание   учащихся,   сообщив   им   план,   цели   и   задачи урока. Раздать материал для фронтальной проверки знаний учащихся. Фронтальная   проверка   знаний   и   умений   учащихся   по   теме:   «Основное уравнение   молекулярно­кинетической   теории.   Уравнение   состояния идеального газа». Каждый   ученик   получает   на   отдельном   листе   свой   вариант   заданий   с бланком   ответов,   который   заполняется   по   мере   выполнения   учеником заданий. 1 Вариант № 1 (ответы занесите в таблицу) 1) Напишите уравнение состояния идеального газа. 2) Завершите предложение:  Величины, характеризующие состояние газа, называются …. 3) Представьте  в  математическом  виде  следующее  утверждение:  Давление идеального   газа   пропорционально   произведению   концентрации молекул и средней кинетической энергии поступательного движения молекул. 4) Каким соотношением связана абсолютная температура газа с температурой, отсчитываемой по шкале Цельсия? 5) Какое количество вещества содержится в газе, ели при давлении 200 кПа и температуре 240 К его объём равен 40 л? 6) Каково давление азота, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с, а его плотность 1,35 кг/м3? Вариант № 2 1) Напишите основное уравнение МКТ в его первом варианте. 2) Завершите   предложение:  Модель   газа,   в   которой   пренебрегают взаимодействием молекул друг с другом на расстоянии, называют …. 3) Представьте  в  математическом  виде  следующее  утверждение:  Давление идеального   газа   пропорционально   его   термодинамической температуре и концентрации молекул. 4) Каким   соотношением   связаны   постоянные   Больцмана   и   Авогадро   с универсальной газовой постоянной? 5) Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне ёмкостью 20 л при 12 0С, если масса этого воздуха 2 кг, а его молярная масса равна 0,029 кг/моль? 6) Определите   среднюю   квадратичную   скорость   молекул   воздуха   при температуре 17 0С. Молярная масса воздуха равна 2,9 ∙ 10−2 кг/моль. (Оформление расчётных задач представьте на обратной стороне листа) Номер задания 1 2 3 Ответы Примечание 2 4 5 6 Примечание:  оценка «5» выставляется за любые 5 – 6 правильно выполненные задания; оценка «4» выставляется за любые 3 – 4 правильно выполненные задания; оценка «3» выставляется за любые 2 правильно выполненные задания; оценка «2» выставляется, если  правильно выполнены менее двух заданий. Учащиеся   выполняют   работу,   заполняя   таблицу,   в   течение   8   минут (вопросы,   оставшиеся   без   ответа,   помечаются   в   таблице   прочерком).   Затем учащимся   предлагается   самостоятельно   оценить   свои   знания,   ссылаясь   на таблицу   правильных   ответов,   высвеченную   на   экране.   Для   этого   в   графе «Примечание»   они   ставят   знак   «+»   против   правильного   ответа   и,   с   учётом примечания, выставляют себе оценку. Далее сдают учителю тексты заданий с бланком ответов и оценкой на нём. ТАБЛИЦА  ПРАВИЛЬНЫХ  ОТВЕТОВ Номер задания Правильные  ответы Вариант № 1 Вариант № 2 1 2 3 4 5 6 R m M pV  T макроскопическими параметрами p En 2 3 tT 4 моль 0,11 МПа 273 1 p nvm 2 03 идеальным газом p  nkT  ANkR 8,2 МПа 500 м/с Решения пятых задач первого и второго вариантов соответственно: В I.   Какое количество вещества содержится в газе, ели при давлении 200 кПа и температуре 240 К его объём равен 40 л? 3 5 Дано:  p 102  240 Ê Ò  V 104 − ? Ïà 3 2 ì СИ PV T      ; R Решение m M  102 31,8  104  240 5 m M  2   ; PV RT .  4 ìîëü Ответ: 4 моль В II.   Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне ёмкостью 20 л при 12 0С, если масса этого воздуха 2 кг, а его молярная масса равна 0,029 кг/моль? Дано:  V ë 20  0 12 C t  m 2 êã  029,0 Ì êã / ìîëü СИ 2 102 Ê 285 3 ì PV T  Ð Р − ?  31,8 R Äæ /( ìîëü  Ê )  P , R Решение  m M  2 285 029 ,0  31,8   2 102 mTR MV  102,8 6 Ïà Ответ: 8,2 МПа Шестые   задачи  –   на   знание   формул:   в   первом   варианте     p  v 1 3 2 ;     во втором   v kT 3 M . III. 1)  Сформулировать тему урока, высветив её на экране. 2) Сформулировать определение изопроцесса. Изопроцесс – это процесс, при котором один из макроскопических параметров состояния данной массы газа остаётся постоянным. 3) Изотермический   процесс.   Закон   Бойля   –   Мариотта.   Демонстрация изотермического   процесса   на   компьютерной   установке.   График изотермического процесса в различных координатных плоскостях. Изотермический   процесс   –   процесс   изменения   состояния определённой массы газа при постоянной температуре. Закон   Бойля   –   Мариотта:   Для   газа   данной   массы   произведение давления газа на его объём постоянно:   Vp  11 Vp . 2 2 4 p O V p Р T2=const T1=const T1 < T2 V O T1 T2 T O T1 T2 T 4) Изобарный процесс. Закон Гей­Люссака. График изобарного процесса в  различных координатных плоскостях. Изобарный   процесс   –   процесс   изменения   состояния   определённой массы газа при постоянном давлении. Закон Гей­Люссака: Для газа данной массы при постоянном давлении отношение   объёма   газа   к   его   термодинамической   температуре постоянно:   V  . 1 T 1 V T 2 2 V O p1=const p2=const p2 > p1 T p p2 p1 O p p2 p1 O T V 5) Изохорный   процесс.   Закон   Шарля.   График   изохорного   процесса   в различных координатных плоскостях. Изохорный   процесс   –  процесс   изменения   состояния   определённой массы газа при постоянном объёме. Закон Шарля: Для газа данной массы отношение давления газа к его термодинамической температуре постоянно:   5 1 2 ð  . T 1 ð T 2 р O V1=const р V2=const V2 > V1 O Т V1 V2 V V V2 V1 O T IV. Решить задачи: 1) Газ перешёл из состояния 1 в состояние 2 при постоянном объёме. Затем он при переходе из состояния 2 в состояние 3 изобарно расширялся, а при   переходе   из   третьего   состояния   в   четвёртое,   претерпел изотермическое расширение. При переходе из четвёртого состояния в исходное,   газ   изобарно   сжимался.   Вычертите   диаграмму   указанного замкнутого цикла в координатах (р; V). Ответ: 2) При   какой   температуре   находился   газ   в   закрытом   сосуде,   если   при нагревании его на 140 К давление возросло в 1,5 раза? (Ответ: 7 0С). 2 1 p O 3 4 СИ Рефлексия: Дано:  V  T  p Т1 − ? 2 Решение 2 T ; 1 T 2  const  T ; 140 K   ; Tp 5,1 p Незаконченное предложение. 1 1 1  0 7 C p T 2  Tp 1 1  280 K 6 p 1 T 1 5,1 T 1 T T 1  T . 2 Ответ: 7 0С V . (Необходимо продолжить фразу)  Я сегодня на уроке открыл для себя…  Мне понравилось на уроке то, что…  На уроке меня порадовало…  Я удовлетворён своей работой, потому что…  Мне  хотелось бы порекомендовать…  Если бы я был учителем, то … V. Домашнее задание: § 36, 37; упр. № 27 (2), 28 (3, 4); повторить § 34, 35, 38, 39. 7