План-конспект урока обобщения на тему "Газовые законы"

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

«Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы»

Цель  урока: повторить и закрепить знания учащихся по ранее изученной теме: «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы». Применить знания при работе с графиками изопроцессов.

Задачи:

обучающие:                                                                                                                                                      -  повторить уравнение состояния; газовые законы;                                                                                                          - формировать умение объяснять законы с молекулярной точки зрения;                                                                                                                                                             - изображать графики изопроцессов;                                                                                                                                         - начать обучение учащихся решать графические и аналитические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

 развивающие:                                                                                                                               - развивать приемы исследовательской работы, умения анализировать, делать выводы;                                                                                                                                                     - вырабатывать умения объяснять газовые законы на основе положений МКТ;                                                                                                                                                    - описывать состояние и изопроцессы идеального газа;                                                                                  -  объяснять графическое изображение процессов.

воспитательные:                                                                                                                         - продолжить воспитание личностных качеств: самостоятельности, ответственности, толерантности;                                                                                                                                   - формирование взаимопомощи, доброжелательного отношения друг к другу, развивать культуру общения и культуру ответа на вопросы;                                                                                           - умение выслушать других при работе в классе, в группах.

Тип урока: урок обобщения знаний.

Место урока в разделе « Молекулярная физика. Тепловые явления»
- урок проводится в 10 классе в главе «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы».

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, экран, доска, набор для демонстрации опытов.                                     

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

№	Этап урока	Название используемых ресурсов.	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Время    (в мин.)
1	2	3	4	5	6
1	Организационный момент.	Авторская презентация. (Слайд 1)	Проверка готовности учащихся к уроку. Учитель отмечает присутствующих.	Слушают учителя, записывают.	1
2	Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.	1) Биография Менделеева: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000015-1000-4ddd-e752-32004623258c/ch09_03_04.swf 2) Биография Клапейрона: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9d3aec9a-2d54-6003-afd1-2eab9e70ef8b/1001111A.htm   (Слайд 2-4)	Учитель подводит к теме урока. Мотивирует учащихся к учебной деятельности.	Обсуждение  в малых группах.	5
3	Актуализация знаний.	3) Законом Бойля–Мариотта: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d990bdae-6060-4c64-f09a-a40fe152f5a2/00144676691455313.htm	Фронтальная беседа  с учащимися. Актуализация знаний по ранее изученному материалу. Демонстрация компьютерных моделей изучаемых процессов.	Учащиеся актуализируют знания по теме, совершают мыслительную деятельность.
	Актуализация знаний.	4) График изотермического процесса:  http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4e833db2-6bba-45d1-8601-893b621c589e/%5BPH10_06-001%5D_%5BPD_03%5D.swf 5) Закон Шарля: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/57b38a44-5256-65ac-51d1-d3d882ec08ba/00144676728630378.htm 6)Закон Гей-Люссака: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2f128994-0de0-6244-4051-2b036042082a/00144676710093346.htm ) (Слайд 5-15)	Повторяем газовые законы: 1)    Закон Бойля – Мариотта. 2)    Закон Шарля. 3)    Закон Гей – Люссака.		10
4	Обобщение знаний. Подготовка учащихся к обобщенной деятельности	Демонстрационный опыт №1, Демонстрационный опыт №2, Слайд 16-17)	Проводим демонстрационные опыты. Опытным путем доказываем выполняемость изучаемых явлений и процессов.	Обучающиеся отвечают на вопросы. Наблюдают, анализируют, делают выводы. Обобщают свои знания.	15
5	Закрепление пройденного материала (Применение знаний и умений в новой ситуации)	7) Задача: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cdd70328-3080-11dc-af97-feaa2a5565ce/p1045.html (Слайд 18)	На экране демонстрируются задания (задачи) по материалу.	Выполняют задания вместе с учителем	7
6	Рефлексия Подведение итога урока Домашнее задание	Домашнее задание: упражнение 13 (8). Подготовить доклады про ученых, о которых говорилось на уроке. (Слайд 19)	По завершению выполнения заданий, которые проводили в форме решения у доски учащихся, учитель подводит итоги, как ученики освоили пройденный материал.  Учитель озвучивает домашнее задание: 1.     Упражнение 13 (8). 2.     Подготовить доклады про ученых, о которых говорилось на уроке.	Слушаю учителя, делают выводы по усвоению учебного материала. Ученики записывают в дневники домашнее задание	2

Ход урока:

1.    Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, ребята. Проверьте свою готовность к уроку (наличие ручки, тетради, учебника). Назовите мне отсутствующих ребят. А теперь, запишите в тетрадях сегодняшнее число и «Классная работа».

(СЛАЙД 1)

2.    Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Учитель: Итак, ребята, на предыдущих уроках мы с вами узнали и изучили:                                               - уравнение состояния идеального газа;                                                                                                       - газовые законы (изопроцессы)

Учитель: Уравнение, связывающее три макропараметра: р, V, T, - описывающих состояние данной массы идеального газа, называется уравнением состояния идеального газа. Уравнение состояния записывается в двух формах. Ребята, вспомните и запишите эти уравнения на доске.

(СЛАЙД 2)

Ученик: Уравнение Клапейрона - Менделеева  (для произвольной массы газа), уравнение Клапейрона  (для постоянной массы газа)                                                          Учитель: Правильно, уравнение состояния имеет две формы записи. Форма записи уравнения для произвольной массы газа называется – уравнением Менделеева - Клапейрона. Уравнение для постоянной массы газа носит имя Клапейрона. Величина R в первом уравнении называется универсальной газовой постоянной R = kN_A = 8,31 Дж/ моль* K.

Учитель: Ребята, просмотрите и прослушайте информацию об ученых, в честь которых названы данные уравнения. (СЛАЙД 3 - 4)

1)    Биография Менделеева: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000015-1000-4ddd-e752-32004623258c/ch09_03_04.swf

2)    Биография Клапейрона: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9d3aec9a-2d54-6003-afd1-2eab9e70ef8b/1001111A.htm

Учитель: Итак, мы повторили уравнения состояния, теперь вспомним, что с помощью уравнения состояния идеального газа  можно исследовать процессы, в которых масса газа и один из трех макроскопических параметров – давление, объем или температура – остаются неизменными.

Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего называют газовыми законами. На предыдущих уроках мы изучили три газовых закона.

Учитель: Итак, тема нашего урока «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы».

3.    Актуализация знаний.

Учитель: На предыдущих уроках мы изучили газовые законы.                           Ребята, давайте вспомним, что мы понимаем под изопроцессами? И какими они бывают?                                                                                                                                 Ученики: Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами.                                                                      

Ученики: Различают изотермический, изохорный и изобарный процессы.

Учитель: Изопроцесс – это идеализированная модель реального процесса, которая только приближенно отражает действительность.  (СЛАЙД 5)      

Учитель: Что мы понимаем под изотермическим процессом и  как графически мы его представляем?   

Ученик: Изотермическим процессом называют процесс, протекающий при постоянной температуре T. (СЛАЙД 6-7)

На плоскости (p, V) изотермические процессы изображаются при различных значениях температуры T семейством гипербол p ~ 1 / V, которые называются изотермами. Так как коэффициент пропорциональности в этом соотношении увеличивается с ростом температуры, изотермы, соответствующие более высоким значениям температуры, располагаются на графике выше изотерм, соответствующих меньшим значениям температуры. Уравнение изотермического процесса было получено из эксперимента английским физиком Р. Бойлем (1662 г.) и независимо французским физиком Э. Мариоттом (1676 г.). Поэтому это уравнение называют законом Бойля–Мариотта.

Учитель: Верно! Давайте просмотрим компьютерную модель, демонстрирующую изотермический процесс: (СЛАЙД 8)

(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d990bdae-6060-4c64-f09a-a40fe152f5a2/00144676691455313.htm)

Учитель: После просмотра можно сделать выводы:

1.     В изотермическом процессе, при расширении газа происходит уменьшение его давления.

2.     В изотермическом процессе при сжатии газа происходит увеличение его давления.

Данные зависимости можно наглядно пронаблюдать на графике (рV). На графике видно, что при увеличении объема (т.е. расширение газа) уменьшается давление и наоборот. (СЛАЙД 9)

(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4e833db2-6bba-45d1-8601-893b621c589e/%5BPH10_06-001%5D_%5BPD_03%5D.swf)

Из графика: Согласно закону Б.-М. рV=const при T=const.

В нашем графике 2р₁*V₁=p₁*2V₁ =const.

Учитель: Что мы понимаем под изохорным процессом и  как графически мы его представляем?    (СЛАЙД 10 -11)

Ученик: Изохорным процессом называют процесс, протекающий при постоянном объеме V.

На плоскости (p, T) изохорные процессы для заданного количества вещества при различных значениях объема V изображаются семейством прямых линий, которые называются изохорами. Большим значениям объема соответствуют изохоры с меньшим наклоном по отношению к оси температур.

Экспериментально зависимость давления газа от температуры исследовал французский физик Ж. Шарль (1787 г.). Поэтому уравнение изохорного процесса называется законом Шарля. 

Учитель: Верно! Давайте просмотрим компьютерную модель, демонстрирующую изохорный процесс:

(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/57b38a44-5256-65ac-51d1-d3d882ec08ba/00144676728630378.htm ) (СЛАЙД 12)

Учитель: После просмотра можно сделать выводы:

1.     В изохорном процессе, при нагревании газа происходит увеличение его давления.

2.     В изохорном процессе, при охлаждении газа происходит уменьшение его давления.

Т. е. делаем вывод о том, что для изохорного процесса давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или      p / T= const при V=const.

Учитель: Что мы понимаем под изобарным процессом и  как графически мы его представляем?    (СЛАЙД 13-14)

Ученик: Изобарным процессом называют процесс, протекающий при постоянном давлении р.

На плоскости (V, T) изобарные процессы при разных значениях давления p изображаются семейством прямых линий, которые называются изобарами.

Зависимость объема газа от температуры при неизменном давлении была экспериментально исследована французским физиком Ж. Гей-Люссаком (1862 г.). Поэтому уравнение изобарного процесса называют законом Гей-Люссака.

Учитель: Верно! Давайте просмотрим компьютерную модель, демонстрирующую изобарный процесс:

(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2f128994-0de0-6244-4051-2b036042082a/00144676710093346.htm ) (СЛАЙД 15)

Учитель: После просмотра можно сделать выводы:

1.     В изобарном процессе, при нагревании газа происходит увеличение его объема.

2.     В изохорном процессе, при охлаждении газа происходит уменьшение его объема.

Т. е. делаем вывод о том, что для изобарного процесса объем газа V изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: V ~ T или  V / T= const при р=const.

4.    Обобщение знаний.

Учитель: Ребята, мы повторили и укрепили уже имеющиеся у нас знания по «Уранение состояния идеального газа. Газовые законы».

И не помешало бы опытным путем доказать некоторые из выводов, которые сегодня прозвучали.

А именно, докажем, что уравнение Клапейрона действительно выполняется. Для этого проведем небольшой эксперимент (опыт)

Демонстрационный опыт №1 (СЛАЙД 16)

 

Демонстрационный опыт №2 (СЛАЙД 17)

Проделав опыты, экспериментально убедились в выполнении данных уравнений и законов.

5.    Закрепление пройденного материала.

Учитель: Решим задачи различного уровня.

Задача №1:

(http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cdd70328-3080-11dc-af97-feaa2a5565ce/p1045.html)

(В точке 1 наибольшее давление, т.к. в этой точке наименьший объем)

Задача № 2. (СЛАЙД 18)

6.    Рефлексия. Домашнее задание. (Слайд 19 )

 Учитель озвучивает домашнее задание:

1.     Упражнение 13 (8).

2.     Подготовить доклады про ученых, о которых говорилось на уроке.

3.     При температуре 27^оС давление газа в закрытом сосуде было 75кПа. Каким будет давление этого газа при температуре   – 13^оС?

Дано: V=const t1=27oC p1=75кПа t2=-13oC	СИ 300oK 75∙103Па 263oC
p2 – ?

4.       Решение:

5.       По закону Шарля: р/Т=const.

6.      р₁/Т₁= р₂/Т₂,

7.      р₁Т₂=р₂Т₁,

8.      р₂=р₁Т₂/Т₁,

9.      р₂=75∙10³∙263/300=65кПа.

10. Ответ: 65кПа.

Формируемые на уроке УУД:

В результате изучения темы у учеников будут сформированы личностные, регулятивные, познавательные и коммуникативные универсальные учебные действия как основа умения учиться.

1.1. В сфере личностных универсальных учебных действий ученики научатся проводить самооценку на основе критерия успешности учебной деятельности, мотивации учебной деятельности

 2.2. В сфере регулятивных универсальных учебных действий ученики научатся оценивать результаты деятельности (своей - чужой), анализировать свою работу, планировать свое действие в соответствии с поставленной задачей, определять цель учебной деятельности.

3.3. В сфере познавательных универсальных учебных действий ученики научатся систематизировать материал, полученный ранее, ориентироваться в учебнике, находить нужную информацию, работать с разными по уровню заданиями.

4.4. В сфере коммуникативных универсальных учебных действий ученики приобретут умения учитывать позицию собеседника (партнёра), организовывать и осуществлять сотрудничество и кооперацию с учителем и сверстниками, адекватно воспринимать и передавать информацию, отображать предметное содержание и условия деятельности в сообщениях, важнейшими компонентами которых являются тексты.