Урок физики в 10 классе по теме «Газовые законы. Изопроцессы в газах»

Урок № 45 Дата: 22.12.15  Класс: 10  Тема: Газовые законы. Изопроцессы в газах. Цель:  Обучающая: ­ установить связь между двумя термодинамическими параметрами при неизменном третьем  параметре  теоретическим способом; ­научить применять свои знания при решении задач, показать графическое объяснение  изопроцессов; ­указать границы применимости теории идеальных газов на практике; ­рассмотреть следствия из уравнения состояния идеального газа. Воспитывающая:  ­продолжить формировать умение принимать решения. ­ воспитывать дисциплинированность, ответственное отношение к учебному труду; ­ выработка  таких личностных качеств, как  аккуратность, внимательность при решении задач;  ­ показать тесную связь физики с жизнью; Развивающая:  ­ развивать творческую активность и самостоятельность учеников; ­  развивать умения  выделять главное, делать выводы,  ­ развивать физически грамотную речь,  логическое мышление; ­ развивать объективную самооценку. Планируемые результаты: Предметные: Знать: уравнение Менделеева­Клайперона, связь между параметрами состояния газа в  изопроцессах. Уметь: решать задачи с использованием основного уравнения молекулярно­ кинетической теории газов, уравнения Менделеева – Клайперона, читать  графики зависимости  между основными параметрами состояния газа. Личностные: убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного  использования достижений науки и технологий, применение полученных знаний и умений для  решения практических задач повседневной жизни. Метапредметные: овладение навыками  организации учебной деятельности, постановки целей,  планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности; формирование умений  воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической  формах; развитие монологической  речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать  собеседника. Применяемые методы: Проблемное обучение, ИКТ, элементы ТРКМ при проведении рефлексии. Оборудование:  мультимедийный комплекс, интернет ресурсы ­ анимации газовых законов, видео­  урок http://www.calc.ru/videourok­gazovyye­zakony­fizika­10­klass.html Ход урока: I. II. Оргмомент. Мотивация. Актуализация опорных знаний  1. Карточки  1. Вычислите давление кислорода массой 32 г в сосуде объемом 8,31м3  при  температуре 1000С. 2. Газ находится в баллоне вместимостью 8,31 л при температуре 1270С и давлении  100 кПа. Какое количество вещества содержится  в газе? (фронтальная беседа):  Перечислите основные положения МКТ. 1. 2. Что такое количество вещества? 3. Что такое молярная масса? 4. Какой газ называют идеальным в МКТ? 5. Дайте определение и приведите примеры макроскопических параметров. 6. Дайте определение и приведите примеры микроскопических параметров. 7. Запишите основное уравнение МКТ. Чем оно замечательно? 8. Что такое температура? В каких единицах она измеряется? 9. Чему равны давление и температура газа при нормальных условиях? 10. Запишите уравнение состояния идеального газа. Чьи имена носит это уравнение и  почему? 11. Какая форма уравнения состояния содержит больше информации: уравнение  Клапейрона или уравнение Менделеева­Клапейрона? 12. Что такое газовые законы? (На этот вопрос учащиеся не могут дать ответ,  создавая проблемную ситуацию,  формулируют тему и цели сегодняшнего урока). III. Изучение нового материала: 1. Газовые законы сегодня легко можно вывести из уравнения состояния идеального газа. Но  исторически этого уравнения еще не существовало. Поэтому газовые законы первоначально были  получены экспериментальным путем, часто даже ученые не придавали значения полученным  результатам. А только лишь спустя некоторое время, по мере формирования науки о тепловых  явлениях, приходило понимание фундаментальности полученных взаимосвязей.      Количественные зависимости между двумя параметрами  газа одной и той же массы при  неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами.      Процессы протекающие в идеальном газе постоянной массы при неизменном значении одного из  параметров, называются изопроцессами. Изопроцесс – это идеализированная модель реального процесса, которая приближенно отражает  действительность. 2. Изучение изопроцессов. (Деятельность учащихся: Наблюдая анимацию данного  процесса определяют  его  особенность и при помощи учителя записывают и  формулируют закон). 1. T= const Изотермический процесс.  (Закон Бойля­Мариотта. Роберт Бойль; Эдм Мариотт.)   pV=const.  Для постоянной массы газа при  неизменной температуре, произведение давления  на объем есть величина  постоянная. Анализируют графики изотерм. 2. Р = const, Изобарный процесс (закон Гей­Люссака) V/T=const.  Для постоянной  массы газа при неизменном давлении, отношение объема к температуре есть  величина постоянная. Анализируют графики изобар. 3. V = const Изохорный процесс (закон Шарля). p/T=const. Для постоянной массы  газа при неизменном давлении, отношение давления  к температуре есть  величина постоянная. Анализируют графики изохор. 3. Опорный конспект: Постоянный параметр Название  изопроцесса Связь между другими  параметр. Объяснение связи  между параметрами  График изопроцесса T= const Изотермичес кий  pV=const или  P1V1=P2V2 (закон  Бойля­ Мариотта. 1662г –  Роберт  Бойль; 1676  г – Эдм  Мариотт.) V = const Изохорный p/T=const Р1/Р2=Т1/T2 (закон  Шарля, 1787 г.) Р = const Изобарный  (закон Гей­ Люссака ,  1802 г.) V/T=const Или  V1/V2=T1/T2 Число ударов  пропорционально  числу частиц в  единице объема (n=N/V) объем  увеличивается, а  концентрация  уменьшается  следовательно  давление  уменьшается. Увеличение  температуры газа  означает увеличение  средней кинетической энергии теплового  движения частиц. При постоянном объёме  это приводит к  увеличению числа  ударов частиц о  единицу площади  поверхности стенки в  единицу времени, то  есть к увеличению  давления. Рост температуры  означает увеличение  средней кинетической энергии теплового  движения молекул  газа. Чтобы  поддерживать  давление  постоянным,    необходимо не  допустить увеличения числа ударов о  единицу площади  поверхности стенки IV. Закрепление материала. (устно) Задача1. В результате изотермического процесса объем идеального газа в сосуде с  давлением 1 атм., увеличился вдвое. Как изменилось давление? Задача2. В сосуде находится идеальный газ объемом 1 м3 при температуре 150 К. В результате изобарного расширения объем газа уменьшился  вдвое. Как изменилась при этом  температура? Задача 3. №2 стр. 220 V. Итог урока. Рефлексия. Продолжи фразу: ­ Сегодня на уроке я….. ­ Самым сложным для меня было…. ­ Теперь я знаю…. ­ Над этим мне нужно поработать дома… VI. Домашнее задание. §63 (повторить),§65,66 С1,С3 стр.220 № 1, 3стр.220 (по желанию) Карточки: 1. Вычислите давление  кислорода массой 32 г в сосуде  объемом 8,31м3  при температуре  1000С. 2. Газ находится в  баллоне вместимостью 8,31 л при  температуре 1270С и давлении 100 кПа. Какое количество вещества  содержится  в газе? 3. На какой глубине h  находился пузырек воздуха, если в  процессе всплытия на поверхность  воды, его радиус успел увеличиться в n  = 2 раза? Атмосферное давление 100  кПа, плотность воды 1000 кг/м3.  Температуру воды считать постоянной. 3.На какой глубине h находился пузырек воздуха, если в процессе  всплытия на поверхность воды, его  радиус успел увеличиться в n = 2 раза?  Атмосферное давление 100 кПа,  плотность воды 1000 кг/м3. Температуру воды считать постоянной.