Конспект урока: Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Взаимодействие молекул (7 класс)

ПЛАН - КОНСПЕКТ

Тема урока: «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Взаимодействие молекул»

Тип урока: Изучение нового материала

Цель урока: сформировать у обучающихся представление о явлении   диффузии; показать значение явления диффузии в природе, технике и быту, выяснить физический смысл взаимодействия молекул.

Задачи урока:

·                   образовательная: Сформировать представление о диффузии, как о явлении смешивания веществ,  вследствие  движения молекул, представление о том, что диффузия наблюдается   в твердом,  жидком и газообразном состояниях вещества; представление о значении диффузии  в  природе, в быту.

·  развивающая: формировать у учащихся логическое мышление; развивать познавательный интерес к предмету; развивать умение оперировать ранее полученными знаниями; развивать умение планировать свою деятельность.

·  воспитательная: воспитывать умение самостоятельно мыслить, ответственности за выполняемую работу, аккуратности при выполнении работы.

Оборудование: черный ящик с апельсином, стеклянный сосуд, раствор медного купороса, дезодорант, раствор марганцовки, вода, два куска пластилина.

План урока.

1.     Организационный момент (2 мин).

2.     Актуализация знаний (10 мин).

3.     Введение нового материала (20 мин).

4.     Закрепление изученного материала (10 мин).

5.     Домашнее задание (3 мин).

Ход урока

Деятельность учителя	Деятельность ученика, записи на доске, в тетради.
1.     Организационный момент. Проверка посещаемости, готовности класса к уроку, запись темы и домашнего задания на доске.	Тема: «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Взаимодействие молекул» Д/З: § § 10-11, вопросы после п. устн., Л.- № 78 - 81
2.     Актуализация знаний Самостоятельная работа. Приложение 1. Как много удивительного и интересного происходит вокруг нас. Многое хочется узнать, попытаться объяснить самостоятельно. На одном из прошлых уроков мы высказали гипотезу о том, что все тела состоят из мельчайших частиц. Однако любую гипотезу можно считать достоверной лишь в том случае, если она многократно экспериментально подтверждается. Давайте сегодня на уроке продолжим работать над нашей гипотезой, и если она будет подтверждаться вновь, то попытаемся узнать что-нибудь ещё об этих мельчайших частицах вещества. «Черный ящик» с апельсином (или другим фруктом с сильным запахом) Учитель: Попробуйте отгадать какой фрукт находится в черном ящике. Как вы это сделали, ведь ящик закрыт? Учитель: Давайте попробуем во всем этом разобраться. Итак, тема урока «Диффузия» (Запись в тетради). Давайте обсудим, как вы узнали, что в черном ящике? Какие у вас есть версии? Учитель: Молодцы! Однако в своих рассуждениях вы говорили о молекулах. Расскажите более подробно. Фронтальный опрос: 1.     Молекула – это… 2.     Молекулы состоят… 3.     У одного и того же вещества молекулы… 4.     У разных веществ молекулы… 5.     Верно ли что, при нагревании молекулы вещества увеличиваются в размерах? 6.     Верно ли, что при нагревании вещества увеличиваются промежутки между молекулами?	Ученики: Отвечают Ученики: Молекулы запаха апельсина проникли в воздух. Молекулы запаха апельсина перемешались с молекулами воздуха, и попали в нос. Ученики: частица, из которой состоят все вещества Ученики: из атомов Ученики: одинаковые Ученики: разные
3.     Введение нового материала Учитель: Но все высказанные вами ранее версии по объяснению результата опыта были основаны ещё на одном предположении, которое вы использовали, но не проговорили вслух. Как вы думаете, о чём идёт речь? Наводящий вопрос: Молекулы проникли…, молекулы перемешались… В каком случае такое возможно? Учитель: Итак, мы сообща пришли к выводу: в результате своего непрерывного и беспорядочного движения молекулы аромата апельсина и молекулы воздуха перемешиваются и попадают в орган обоняния. Учитель: Давайте попытаемся объяснить результаты следующего опыта: Опыт: В стеклянный сосуд наливаем водный раствор медного купороса. Поверх раствора осторожно наливаем чистую воду. Наблюдаем границу между жидкостями. Учитель: Как вы думаете, что будет происходить с этими жидкостями с течением времени, и что мы будем наблюдать? Достоверность этого вывода можно подтвердить, продемонстрировав сосуд, в котором граница между этими жидкостями стала расплывчатой (опыт готовится заранее). Учитель: Проведём игру. Две группы учащихся выходят к доске. Одна группа – “молекулы” одной жидкости, вторая – “молекулы” другой жидкости. Продемонстрируйте, что будет происходить с жидкостями при их соприкосновении. Учитель: Явление, которое мы только что рассмотрели на примерах распространения молекул апельсина в воздухе и самопроизвольного смешивания жидкостей, называется диффузией. Попробуйте сами сформулировать определение этого явления Учитель: Итак, мы познакомились с вами с новым явлением – диффузией. А теперь давайте ответим на вопрос: Какова скорость протекания диффузии в газах,  жидкостях и твердых телах? Демонстрации: 1.      Диффузия в газах: духи разбрызгать в класс, учащиеся, почувствовав запах, поднимают руку. 2.      Диффузия в жидкостях: опыт с марганцовкой Учитель:  Почему в газах диффузия происходит быстро? Где быстрее происходит диффузия – в жидкостях или в газах?  Почему? Быстро или медленно происходит диффузия в твердых телах?  Почему? Учитель: Диффузия в твёрдых телах происходит чрезвычайно медленно. Если отшлифованные пластины свинца и золота положить одна на другую и сжать грузом, то при обычной комнатной температуре (около 20°С) за 5 лет золото и свинец взаимно проникнут друг в друга на расстояние всего около 1 мм. Сформулируем вывод, а вы запишите его в тетради. Учитель: Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул. Таким образом, явление диффузии протекает по-разному при разной температуре. Еще мы знаем, что из-за движения молекул происходит такое явление как испарение. Учитель: Жидкости и твердые тела не распадаются на отдельные молекулы, даже не обращая внимания на то, что их молекулы распределены промежутками и постоянно находятся в беспорядочно непрерывном движении. Например, скорость движение молекул воды зависит от ее температуры.  Что заставляет их держаться вместе? Исходя из этого факта, можно сказать, что тело не распадается на отдельные молекулы, хотя молекулы движутся в теле. Более того, любая попытка уменьшить размеры тела при сжатии, или увеличить при растяжении, вызывает появление упругих сил, которые стремятся вернуть телу прежнюю форму. Учитель: Очевидно,  всё это можно объяснить лишь тем, что соседние молекулы взаимодействуют между собой. Молекулы притягиваются друг к другу. Это притяжение проявляется, если молекулы очень близко расположены. Если это расстояние увеличить, то силы притяжения резко убывают. (Сломанный мелок нельзя « склеить» простым сжатием). При расстоянии 0,000001 см этих сил практически нет. Учитель:  Попробуйте объяснить, почему не распадаются два куска пластилина приведённые в соприкосновение. Демонстрация  опытов 1.Прижмите друг к другу два куска пластилина. 2.Сожмите ластик, а затем отпустите его. 3.Подвести на тонкой пружине стеклянную пластину и поднесите к ней снизу сосуд с водой. Когда пластина коснётся воды, поднимите её вместе с пружиной вверх. Учитель: Что вы наблюдаете. Как можно объяснить это явление? Учитель: При каком условии становятся заметны силы притяжения между частицами? Учитель: Когда становятся значительными силы отталкивания между частицами? Учитель: Между молекулами есть взаимное притяжение. Данное притяжение видно только на расстояниях, которые можно сравнить с размерами самих молекул. В таком случае возникает вопрос: почему же есть промежутки между молекулами? Кажется, что они должны притягиваться одна к другой и слипнуться. Не происходит это, потому что одновременно между молекулами с притяжением есть и отталкивание. Во время сближения молекул до расстояния, которые можно сравнить с размерами собственно молекул, поначалу начинает появляться притяжение, а при последующем сближении – отталкивание молекул, которое начинает брать верх над притяжением. Именно отталкивание молекул обусловлено тем, что большинство сжатых предметов распрямляться.  При сжатии данных тел мы настолько сжимаем молекулы, что отталкивание оказывается больше их взаимного притяжения. Это приводит к распрямлению упругих тел (например, пружина). Опыт по отрыву стекла от поверхности воды. Ученики наблюдают, что в момент отрыва динамометр показывает большую силу чем сила тяжести пластинки. Вывод: Сила притяжения между молекулами стекла и воды больше, чем сила притяжения между молекулами воды. Учитель: В тех случаях, когда молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела сильнее, чем друг к другу, мы говорим о смачивании твердого тела. Но есть и другой вид взаимодействия: если опустить на поверхность воды парафиновую пластину, то на поверхности воды не будет. В таких случаях говорят о несмачиваемости поверхностей. Учитель: Явление смачивания и несмачивания обязательно учитывают в быту и технике. Применение фитилей для ламп, стирка – все это предполагает хорошее смачивание. Учитель: Водоплавающие птицы наоборот – свои перья обрабатывают жиром, чтобы покров не намок, и птицы не замерзли. Учитель: при строительстве домов фундамент изолируют от кирпичных стен, чтобы они не сырели. Для этого на фундамент кладут либо рубероид, либо другой материал, в котором отсутствуют капилляры.	Ученики: Это возможно лишь в том случае, если молекулы движутся Ученики: с течением времени граница между соприкасающимися жидкостями, вследствие непрерывного и беспорядочного движения их молекул, начнёт размываться. Дети изображают процесс Дети объясняют, что они попытались изобразить Записи в тетрадях: Явление самопроизвольного перемешивания веществ называется диффузией. Причина диффузии - беспорядочное движение молекул Ученики: отвечают Записи в тетрадях: Вывод: Скорость протекания диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся вещества. Диффузия быстро протекает в газах, медленнее - в жидкостях и очень медленно - в твердых телах. Ученики: Отвечают Ученики: Отвечают
4.     Закрепление изученного материала Теперь давайте попытаемся использовать наши знания при решении задач. Объясните следующие ситуации на основе связи температуры тела и скорости движения молекул. 1.     Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени. 2.     Белье быстрее сохнет на ветру. 3.     Огурцы просаливаются в горячей воде быстрее чем в холодной. Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твердого тела нет? - что означают слова: молекулы взаимодействуют? Решение задач из сборника Лукашик.
5.     Домашнее задание § § 10-11, вопросы после п. устн., Л.- № 78 – 81 Задача! Придумать способ соединения сломанной пополам стеклянной трубочки и обосновать его с точки зрения строения вещества.

Ответы к приложению 1.

Вариант 1.

1.     Г.

2.     А.

3.     Б

4.     В

Вариант 2.

1.     В

2.     Д

3.     В

4.     В

Самостоятельная работа

Вариант 1

1.      Выберите верное утверждение

А. Только твердые тела состоят из молекул

Б. Только жидкости состоят из молекул

В. Только газы состоят из молекул

Г. Все тела состоят из молекул

2.      Отличается ли чем-нибудь молекулы твердого йода и молекулы газообразного йода

А. Не отличаются

Б. Отличаются формой

В. Отличаются числом атомов

Г. Молекулы твердого тела больше молекул газа

Д. Молекулы твердого тела меньше молекул газа

3.      Промежутки между молекулами жидкости и молекулами твердого тела при одной и той же температуре…

А. Одинаковы

Б. Неодинаковы: промежутки между молекулами жидкости больше, чем между молекулами твердого тела

В. Неодинаковы: промежутки между молекулами жидкости меньше, чем между молекулами твердого тела

4.      Есть ли отличие между молекулами холодного молока и молекулами горячего молока?

А. Молекулы холодного молока больше, чем молекулы горячего

Б. Молекулы холодного молока меньше, чем молекулы горячего

В. Молекулы одинаковы

Самостоятельная работа

Вариант 2

1.      Мельчайшей частицей вещества является…

А. Элементарная частица

Б. Атом

В. Молекула

2.      Отличается ли чем-нибудь молекулы водяного пара от молекулы воды?

А. Отличаются формой

Б. Молекулы пара больше молекул жидкости

В. Молекулы пара меньше молекул жидкости

Г. Отличаются числом атомов

Д. Не отличаются

3.      Промежутки между молекулами твердого тела и молекулами газа при одной и той же температуре…

А. Одинаковы

Б. Неодинаковы: промежутки между молекулами твердого тела больше, чем между молекулами газа

В. Неодинаковы: промежутки между молекулами твердого тела меньше, чем между молекулами газа

4.      В стакан, наполненный до краев чаем, осторожно всыпали полную ложку сахарного песка, и чей не перелился через край стакана. Почему?

А. Сахара испарился

Б. Чай, заполненный сахарным песком, раздвинул стенки стакана

В. Молекулы сахара заняли промежутки между молекулами воды

Г. Молекулы воды стали меньше размером и освободившееся пространство заполнили молекулы сахара