Строение газообразных жидких и твердых тел физика 10 класс конспект

Обновлено: 06.07.2024

Цель урока: Рассмотреть особенности строения и свойства газообразных, жидких и твёрдых тел с точки зрения молекулярно – кинетической теории.

Образовательные

Способствовать овладению знаниями по теме “Строение газообразных, жидких и твёрдых тел”;
Установить характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами;
Учиться решать качественные задачи.

Развивающие

наблюдательность, самостоятельность;
логическое мышление
умение применять знания теории на практике;
содействовать развитию речи, мышления

Воспитательные:

Формирование представлений о единстве и взаимосвязи явлений природы.
Формировать положительное отношение к предмету

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Форма урока: комбинированный

Комплексно-методическое обеспечение: Компьютер, экран, мультимедийный проектор, авторская презентация, образцы кристаллов, тестовые задания.

Ход урока

Этап постановки целей и задач урока.

Согласитесь! Мир удивителен и многообразен. Человек издавна пытался объяснить необъяснимое, увидеть невидимое, услышать неслышимое. Оглядываясь вокруг себя, он размышлял о природе и пытался решить загадки, которые она перед ним ставила.

Русский поэт Фёдор Иванович Тютчев писал.

Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик –
В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.

Но со временем человек стал понимать, что именно закон стоит во главе всего, что нас окружает.

Если открыть флакон с духами, то …;
Если нагреть лед, то …;
Если сильно сжать два кусочка пластилина, то …;
Если капнуть каплю масла на воду, то …;
Если опустить термометр в горячую воду, то …

Учитель: Итак, давая свои ответы, вы руководствовались определенными знаниями, полученными ранее. Мы с вами каждый день наблюдаем целый ряд окружающих нас предметов: столы, стулья, книги, ручки, тетради, автомобили и т.д. Скажите, они нам только кажутся сплошными или они на самом деле являются таковыми?

Ученик: Только кажутся.

Учитель: Тогда скажите, из чего состоят все вещества?

Ученик: Из молекул или атомов

Учитель: А, как вы думаете, молекулы различных веществ одинаковы или нет? Докажите.

Ученик: Нет. Они имеют разные химические соединения.

Учитель: Лед, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул или нет?

Ученик: Потому что это одно и то же вещество, но в разном виде

Учитель: Вот, ребята, мы и подошли к теме нашего урока. Откройте рабочие тетради, запишите дату и тему нашего урока: “Строение газообразных, жидких и твёрдых тел”.

В мире нет двух совершенно одинаковых предметов. Невозможно найти две одинаковые песчинки в горе песка или два одинаковых листика на дереве, а вот молекулы одного и того же вещества совершенно одинаковы. Например, воду мы привыкли видеть в жидком состоянии. Химическая формула воды H₂O. В газообразном состоянии – это пары воды. (Какова химическая формула?). В твёрдом состоянии, это лёд или снег. Всё та же химическая формула - H₂O.

Тогда возникает вопрос: если молекулы одного и того же вещества совершенно одинаковы, то почему это вещество может находиться в разных агрегатных состояниях?

Вот на этот вопрос нам с вами и предстоит ответить сегодня на уроке. (Слайд 3)

Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Плазменное

Сегодня мы поговорим о трёх из них. Прежде познакомимся с понятием – фазовый переход. (Слайд 4)

Фазовый переход – переход системы из одного агрегатного состояния в другое. При фазовом переходе скачкообразно изменяется какая-либо физическая величина (плотность, внутренняя энергия)

Этап объяснения нового материала

Перед вами на столах лежат опорные конспекты. (Приложение 3). Что символизирует каждый рисунок? (Разные агрегатные состояния)

Расстояние между атомами или молекулами в газах в среднем во много раз больше размеров самих молекул. Газы легко сжимаются, при этом уменьшается среднее расстояние между молекулами, но молекулы не сдавливают друг друга. Молекулы движутся с огромными скоростями — сотни метров в секунду. Сталкиваясь, они отскакивают друг от друга в разные стороны. Слабые силы притяжения молекул газа не способны удержать их друг возле друга. Поэтому газы могут неограниченно расширяться. Они не сохраняют ни формы, ни объема.

Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу, поэтому молекула жидкости ведет себя иначе, чем молекула газа. Зажатая, как в “клетке”, другими молекулами, она совершает “бег на месте” (колеблется около положения равновесия, сталкиваясь с соседними молекулами). Лишь время от времени она совершает “ прыжок”, прорываясь сквозь “прутья клетки”, но тут же попадает в новую клетку, образованную новыми соседями. Время оседлой жизни молекулы воды, т. е. время колебаний около одного определенного положения равновесия при комнатной температуре, равно в среднем 10 -11 с. Время же одного колебания значительно меньше (10 -12 —10 -13 с). С повышением температуры время оседлой жизни молекул уменьшается.

Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. При попытке изменить объем жидкости (даже на малую величину) начинается деформация самих молекул, для этого нужны очень большие силы. Этим и объясняется малая сжимаемость жидкостей.

Как известно, жидкости текучи, т. е. не сохраняют своей формы, они принимают форму сосуда.

Характер молекулярного движения в жидкостях, впервые установленный советским физиком Я. И. Френкелем, позволяет понять основные свойства жидкостей. (Приложение 5)

Атомы или молекулы твердых тел в отличие от атомов и молекул жидкостей колеблются около определенных положений равновесия. Правда, иногда молекулы меняют положение равновесия, но происходит это редко. Вот почему твердые тела сохраняют не только объем, но и форму.

Есть еще одно важное различие между жидкостями и твердыми телами.

Жидкость можно сравнить с толпой людей, где отдельные индивидуумы беспокойно толкутся на месте, а твердое тело подобно стройной когорте тех же индивидуумов, которые хотя и не стоят по стойке смирно, но выдерживают между собой в среднем определенные интервалы. Если соединить центры положений равновесия атомов или ионов твердого тела, то получится правильная пространственная решетка, называемая кристаллической.

На рисунках изображены кристаллические решетки поваренной соли и алмаза. Внутренний порядок в расположении атомов кристаллов приводит к правильным внешним геометрическим формам.

Итак, пришло время ответить на поставленный в начале урока вопрос: от чего зависит, что одно и то же вещество может находиться в разных агрегатных состояниях?

Этап закрепления пройденного материала. Игра “Что за состояние?”

Этап проверки полученных на уроке знаний. Тест. (Приложение 4)
Заключительный этап.

Домашнее задание: § 62, ответить на вопросы после параграфа, заполнить таблицу. (Слайд 38)

Решать загадки можно вечно.
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем нам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!

Урок разработан для учащихся 10 класса. На уроке ученики не только знакомятся с новой темой, но и учатся работать с мультимедийной обучающей программой "Живая физика".

Вложение	Размер
stroenie_gazoobraznykhzhidkikh_i_tverdykh_tel.rar	222.67 КБ

Предварительный просмотр:

СТРОЕНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ, ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Соколова Анастасия Николаевна,

муниципальное общеобразовательное учреждение

“Средняя общеобразовательная школа №76” г.Саратова

Тема урока: " Строение газообразных, жидких и твердых тел "(10 кл)

Обучающие: сформулировать основные особенности в строении газов, жидкостей и твердых тел; установить характер движения и взаимодействия молекул.
Развивающие: развивать умение применять знания теории на практике, наблюдательность, самостоятельность, мышление учащихся посредством логических учебных действий.
Воспитывающие: продолжить формирование представлений о единстве и взаимосвязи явлений природы.

развитие мотивов и смыслов учебно-познавательной деятельности;
самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
формирование правильного представления о том, как надо задавать вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием мышления учащегося;
формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его.

развитие познавательного интереса обучающихся и их творческих способностей;
развитие ценностных ориентаций – осознание практической ценности знаний, их значимости в современной жизни;
развитие умения планировать и регулировать свои действия в соответствии с поставленной задачей.

развитие диалогической речи;
развитие навыков сотрудничества;

формирование правильного представления о том, как надо задавать вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием мышления учащегося.
развитие умения ориентироваться в своей системе знаний: находить ответы на вопросы, используя свои знания, жизненный опыт и информацию, полученную на предыдущих уроках.

основные особенности в строении газов, жидкостей и твердых тел.

формулировать гипотезы, делать выводы, применять полученные знания на практике; строить модели строения воды, пара и льда в мультимедийной обучающей программе “Живая физика”.

Оборудование урока: мультимедийная обучающая программа “Живая физика”, компьютер.

Тип урока: комбинированный

Методы обучения: метод инверсии, метод коллективного поиска оригинальных идей, метод эвристических вопросов, исследовательский метод

Межпредметные связи: биология, химия

Способ организации: метапредметный урок

1.Организационный этап. (1 мин)

Проверить наличие учебных принадлежностей на столах учащихся. Отметить отсутствующих в журнале. Наладить дисциплину.

2.Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. (2 мин)

Атомы и молекулы могут располагаться в пространстве в произвольном порядке, составить различные вещества, которые под действием внешних условий (температуры, давления) могут находиться в различных агрегатных состояниях.

– Кто назовет эти состояния? (твердое, жидкое, газообразное)

Сегодня на уроке мы рассмотрим разницу в строении газообразных, жидких и твердых тел, научимся строить компьютерные модели строения веществ в различных агрегатных состояниях. Откройте тетради и запишите тему урока: “Строение газообразных, жидких и твёрдых тел”.

3.Актуализация знаний. (2 мин)

В качестве примера, рассмотрим самое распространённое вещество на Земле – воду.

– Какой формулой в химии обозначается вода? (Н 2 О)

– Что значит эта формула? (один атом кислорода и два атома водорода)

Мы знаем, что вода бывает разная: твердая – лёд, жидкая – собственно вода, газообразная – пар.

– Отличаются ли молекулы льда и пара от молекулы воды? (Нет)

Молекулы пара и льда также состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода.

– А почему же в одном случае вещество газообразное, в другом жидкое, а в третьем – твердое?

4. Первичное усвоение новых знаний. (10–12 мин)

Молекулярно-кинетическая теория дает возможность понять, почему вещество может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях.
Газы. В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много раз больше размеров самих молекул ( рис.1 ). Например, при атмосферном давлении объем сосуда в десятки тысяч раз превышает объем находящихся в нем молекул.

Газы легко сжимаются, при этом уменьшается среднее расстояние между молекулами, но форма молекулы не изменяется ( рис.2 ).

Характер молекулярного движения в жидкостях, впервые установленный советским физиком Я.И.Френкелем, позволяет понять основные свойства жидкостей.
Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. При уменьшении объема силы отталкивания становятся очень велики . Этим и объясняется малая сжимаемость жидкостей . Как известно, жидкости текучи, т. е. не сохраняют своей формы . Объяснить это можно так. Внешняя сила заметно не меняет числа перескоков молекул в секунду. Но перескоки молекул из одного оседлого положения в другое происходят преимущественно в направлении действия внешней силы ( рис.4 ). Вот почему жидкость течет и принимает форму сосуда.

Твердые тела. Атомы или молекулы твердых тел, в отличие от атомов и молекул жидкостей, колеблются около определенных положений равновесия. По этой причине твердые тела сохраняют не только объем, но и форму . Потенциальная энергия взаимодействия молекул твердого тела существенно больше их кинетической энергии.
Есть еще одно важное различие между жидкостями и твердыми телами. Жидкость можно сравнить с толпой людей, где отдельные индивидуумы беспокойно толкутся на месте, а твердое тело подобно стройной когорте тех же индивидуумов, которые хотя и не стоят по стойке смирно, но выдерживают между собой в среднем определенные расстояния. Если соединить центры положений равновесия атомов или ионов твердого тела, то получится правильная пространственная решетка, называемая кристаллической .
На рисунках 5 и 6 изображены кристаллические решетки поваренной соли и алмаза. Внутренний порядок в расположении атомов кристаллов приводит к правильным внешним геометрическим формам.

У газа расстояние l между молекулами много больше размеров молекул r 0 : l>>r 0 .
У жидкостей и твердых тел l≈r 0 . Молекулы жидкости расположены в беспорядке и время от времени перескакивают из одного оседлого положения в другое.
У кристаллических твердых тел молекулы (или атомы) расположены строго упорядоченно.

Кристаллизация — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое.

5.Первичная проверка понимания. (1 мин)

– От чего зависит то, что одно и то же вещество может находиться в разных агрегатных состояниях? (от расстояния между частицами, от сил взаимодействия и от скорости движения молекул)

6.Первичное закрепление. (1 мин)

–Что нового вы узнали на урок?

7. Творческое применение и добывание знаний в новой ситуации (проблемные задания) (25–27 мин)

Модель “Строение газообразных веществ на примере водяного пара ”

Запустите программу INTERACTIVE PHYSICS ;
Создадим модель. Сначала построим элемент объема, в котором будет находится газообразное вещество. С помощью БРУСКОВ постройте элемент объема прямоугольной формы. Зафиксируйте стенки объема якорями .

3.Построим модель молекулы воды. Молекула воды состоит из одного иона кислорода и двух ионов водорода. Создадим ион кислорода. Выберите в шкафу ДИСК и создайте модель иона кислорода среднего размера. Настроим свойства иона. Двойным щелчком мыши по иону вызовите окно его свойств.

Коэффициенты трения – 0, коэффициент упругости – 1;
Масса: 2.900e-026 кг;
Заряд: -3.200e-019 Кл;
Тип объекта – 3D/Сфера.

Создадим модель иона водорода. В свойствах иона укажите:

Коэффициенты трения – 0, коэффициент упругости – 1;
Масса: 1.700e-027;
Заряд: 1.600e-019;
Тип объекта: 3D/Сфера.

С помощью копирования сделайте 7 ионов кислорода и 14 ионов водорода.

Свяжем ионы, чтобы они образовывали молекулу воды. Для этого выберем в шкафу ПРУТ и соединим ион кислорода с ионом водорода. Проделаем это для всех ионов.

4.Укажем направление движения ионов. Для этого выделим ион, поднесем указатель мыши к центру, нажмем на синюю точку и направим вектор скорости в нужную сторону.

5.Сделаем нашу модель красочной. Для этого выделяем каждый ион и выбираем ОКНО – ИЗОБРАЖЕНИЕ – ЦВЕТ.

“Спрячем” пруты. Для этого щелкните по пруту, в МЕНЮ выберите ОКНО, ИЗОБРАЖЕНИЕ. В появившемся окне свойств изображения пружины снимите галочку, около надписи ЕСТЬ.

Уберем ориентир круга. Для этого выбираем ОКНО – ИЗОБРАЖЕНИЕ и убираем галочку около нужной нам характеристики.

Поменяем цвет рамки. Сделаем это, так же как и с ионами. Вот что у нас получится ( рис.7 ) :

6.Настроим среду эксперимента. Сначала отключим гравитацию. Для этого в меню выберите СРЕДА, ГРАВИТАЦИЯ. В окошке поставьте метку, около НЕТ. Выключим режим электростатики. Для этого в меню выберите СРЕДА, ЭЛЕКТРОСТАТИКА. В появившемся окне настройки электростатики поставьте метку около НЕТ.

7.Модель готова. Запустите модель, щелкнув по кнопке СТАРТ . Закончив наблюдение, щелкните СТОП и СБРОС.

Модель “Кристаллизация молекулы воды ”

Модель строится аналогично предыдущей модели, отличие только в том, что молекулы, как и ионы нужно связать между собой.

Выполним аналогичное построение, внеся корректировку. Вот что у нас получится ( рис.8 ) :

8.Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. (1 мин)

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 кл., §60, С. 157-160

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

План урока по физике в 10 классе

Есипова Алена Михайловна

Цель урока: на основе МКТ объяснить особенности строения тел в различных состояниях, расширить кругозор учащихся по данному вопросу, показать неразрывную связь изучаемого материала с химией, математикой, способствовать развитию интереса к предмету, выработать внимание, трудолюбие, стремление к познанию окружающего мира.

Задачи урока:

Образовательные

Способствовать овладению знаниями по теме “Строение газообразных, жидких и твёрдых тел”;

Установить характер зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами;

Учиться решать качественные задачи.

Развивающие

умение применять знания теории на практике;

содействовать развитию речи, мышления

Воспитательные:

Формирование представлений о единстве и взаимосвязи явлений природы.

Формировать положительное отношение к предмету

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Форма урока: комбинированный

Оборудование и материалы: Компьютер, экран, мультимедийный проектор, презентация, тестовые задания.

Межпредметные связи:

На экране: Презентация (слайд 1)

Организационный этап

Учитель: Здравствуйте. Ещё Наполеон I говорил: “Воображение правит миром”. А Демокрит утверждал, что “Ничего не существует кроме атомов”.

Актуализация опорных знаний.

Русский поэт Фёдор Иванович Тютчев писал.

Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик –
В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.

Но со временем человек стал понимать, что именно закон стоит во главе всего, что нас окружает.

ТЭЙК ОФ-ТАЧ ДАУН

Вы, конечно же, ежедневно сталкиваетесь с различными физическими явлениями, которыми управляет закон, и в большинстве случаев можете предсказать, как они закончатся. Например, предскажите, чем закончатся следующие события:

Если открыть флакон с духами, то …;

Если нагреть лед, то …;

Если сильно сжать два кусочка пластилина, то …;

Если опустить термометр в горячую воду, то …

Учитель: Из чего состоят все вещества?

Ученик: Из молекул или атомов

Учитель: А, как вы думаете, молекулы различных веществ одинаковы или нет? Докажите.

Ученик: Нет. Они имеют разные химические соединения.

Учитель: Лед, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул или нет?

Учитель: Почему?

Ученик: Потому что это одно и то же вещество, но в разном виде

Найти ответ на этот вопрос позволяет молекулярно-кинетическая теория.

Вспомним основные положения МКТ, которые были впервые сформулированы великим русским ученым М.В.Ломоносовым.

Напишите их в тетрадь.

А сейчас проверяем. (слайд 4)

все вещества состоят из частиц;

эти частицы беспорядочно движутся;

частицы взаимодействуют друг с другом.

Различают четыре агрегатных состояния вещества:

Сегодня мы поговорим о трёх из них. Прежде познакомимся с понятием – фазовый переход. (Слайд 6)

Реализация агрегатного состояния вещества зависит от соотношения кинетической и потенциальной энергии молекул, входящих в его состав.

Этап объяснения нового материала

Перед вами на столах лежат рисунки. (Приложение 1). Что символизирует каждый рисунок? (Разные агрегатные состояния)

Облачко – газообразное состояние вещества, бутылка – жидкое, кубик – твёрдое состояние. Разберём строение газообразных, жидких и твёрдых тел. Предлагаю посмотреть видео.

СИНГЛ РАУНД РОБИН

ГАЗЫ (Слайд 12,13)

Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

ЖИДКОСТИ (Слайд 14,15)

Как известно, жидкости текучи, т. е. не сохраняют своей формы, они принимают форму сосуда.

Характер молекулярного движения в жидкостях, впервые установленный советским физиком Я. И. Френкелем, позволяет понять основные свойства жидкостей.

ТВЁРДЫЕ ТЕЛА. (Слайд 16,17)

Есть еще одно важное различие между жидкостями и твердыми телами.

Ответы учащихся: От расстояния между частицами, от сил взаимодействия, т.е от того, как расположены молекулы, как они движутся и как взаимодействуют друг с другом.

Этап закрепления пройденного материала. Игра “Что за состояние?”

Оценку “5” получает группа, набравшая наибольшее количество баллов.

Этап проверки полученных на уроке знаний.

СИМАЛТИНИУС РАУНД ТЭЙБЛ

Тест. (ответы- слайд 37)

Заключительный этап.

А теперь давайте подведем итоги нашей работы на сегодняшнем уроке. Что нового узнали на уроке?

Подведение итогов. Выставление оценок

Домашнее задание: § 62, ответить на вопросы после параграфа.

Решать загадки можно вечно.
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем нам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!

4) зависимость скорости диффузии от агрегатного состояния.

Глоссарий по теме

Идеальный газ - это теоретическая модель газа, в которой не учитываются размеры молекул (они считаются материальными точками) и их взаимодействие между собой (за исключением случаев непосредственного столкновения).

Фазовый переход – переход системы из одного агрегатного состояния в другое.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций. М.: Просвещение, 2017. С. 156– 161.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.: Дрофа, 2009.

Открытые электронные ресурсы по теме урока

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Основные положения молекулярно-кинетической теории: все вещества состоят из частиц; частицы находятся в постоянном хаотичном (тепловом) движении; при движении частицы взаимодействуют друг с другом.

Идеальный газ – модель реального газа. Идеальный газ – это газ, взаимодействием между молекулами в котором пренебрежимо мало.

Если молекулы находятся на расстояниях, превышающих их размеры в несколько раз, то силы взаимодействия практически не сказываются. На расстояниях, превышающих в 2-3 раза диаметр молекул, действуют силы притяжения. На расстоянии, примерно равном размеру молекулы возникают силы отталкивания.

У газов расстояние между молекулами намного больше размеров молекул; движение хаотично. У жидкостей и твердых тел расстояние между молекулами примерно равно размеру молекул. Молекулы жидкости расположены в беспорядке и время от времени перескакивают из одного оседлого положения в другое. У кристаллических тел молекулы или атомы расположены строго упорядоченно.

Фазовый переход – переход системы из одного агрегатного состояния в другое.

Примеры и разбор решения заданий

1. Открытый сосуд с углекислым газом уравновесили гирей на весах. Почему со временем равновесие весов нарушится?

Углекислый газ будет распространяться по объёму помещения, его в сосуде будет меньше;
Равновесие весов не нарушится;
В сосуд войдет воздух из помещения и газ в сосуде будет тяжелее;

Так как сосуд не закрыт, молекулы углекислого газа распространяются по всему помещению, то есть в сосуде его станет меньше и равновесие будет нарушено.

Правильный ответ:1. Углекислый газ будет распространяться по объёму помещения, его в сосуде будет меньше.

Задача 2. Впишите пропущенные слова.

В твёрдых телах средняя _____________ энергия _________________ молекул много больше средней ____________ энергии их ____________ движения.

Решение: так как в твёрдых телах молекулы расположены вплотную друг к другу, упорядочено и их движение представляет собой колебательное движение у положений равновесия, то потенциальная энергия их взаимодействия больше кинетической энергии их движения.

Правильный ответ: В твёрдых телах средняя потенциальная энергия взаимодействия молекул много больше средней кинетической энергии их теплового движения.

Читайте также: