Урок физики по теме "Уравнение Менделеева - Клапейрона"

Урок № 

Тема урока: Уравнение Менделеева – Клапейрона

Цель урока: Создание условия для вывода, осознания и осмысления уравнения состояния  идеального газа

 Задачи:

1.     Образовательная: учащиеся находят общую зависимость (формулу), связывающую между собой  три макроскопические величины (p, V, T); знакомятся с универсальной газовой постоянной.

2.     Развивающая: учащиеся должны уметь: выводить уравнение состояния идеального газа; распознавать уравнения состояния идеального газа; уравнения состояния произвольной массы газа; уравнения состояния идеального газа постоянной массы;

распознавать записи соответствующие понятию газовый закон

применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи по теме «Уравнения состояния идеального газа  и газовые законы»

3.     Воспитательная: учащиеся знакомятся с работой учёных в развитии физики; рассматривают практическую значимость приобретённых знаний; формулируют мотивацию учения. Дать возможность почувствовать свой потенциал каждому учащемуся, чтобы показать значимость полученных знаний. Побудить к активной работе мысли.

Тип урока: комбинированный урок

Метод урока: словесный и практический

Применяемая технология: технология критического мышления, таксономия Блума (кубик Блума), ИКТ, технология критического мышления

На уроке применяются новые формы оценивания (формативновное оценивание)

Раздаточный материал:  карточки с заданием, рубрики для самооценки, лист самооценки

План урока

1. Орг. момент

2. Выявление ЗУНов (кубик Блума)

3. Изучение нового материала (кластеры, критическое мышление)

4. Закрепление (дифференцированный подход, работа в парах)

5. Итоги урока, рефлексия,  Д/з

Основное содержание урока

Организационный момент. Приветствие учащихся

Здравствуйте ребята! сегодня у нас необычный урок, у нас гости, давайте поприветствуем наших гостей. Молодцы, присаживайтесь.

Мы продолжаем с вами изучать молекулярную физику и сегодня на уроке мы познакомимся, вернее вы сами выведите уравнение молекулярной физики, я знаю, что вы это сможете сделать. Вы не только его выведите, но и еще примените при решении задач.

И ещё наш урок не обычен не только тем, что у нас присутствуют гости, но и тем, что вы сегодня, пользуясь рубриками которые лежат у вас на столах, сможете сами себя оценивать. Желаю удачи!

         Давайте создадим хорошее настроение, улыбнемся и повторим про себя слова: я здоровый человек, я успешный человек, у меня все хорошо, у меня все получится.

         Улыбаясь, мы снимаем с себя напряжение и создаем вокруг себя атмосферу доброжелательности. Начнем урок.

Повторение.

Для того, чтобы познакомиться с выводом Уравнения, нам необходимо вспомнить понятия, формулы, изученные на предыдущих уроках (для повторения мы с вами будем использовать полюбившийся вам кубик Блума)

Почему для вывода основного уравнения молекулярной физики используют идеальный газ? (для того чтобы найти количественную связь между макромиром и микромиром, необходимо как можно больше упростить задачу.  Поэтому для упрощения расчетов в молекулярно – кинетической теории была введена простейшая физическая модель реального газа – идеальный газ)

Объясни основные законы МКТ, используя опытное подтверждение(на экране появляются явления, доказывающие  эти положения: диффузия, расширение тел при нагревании, броуновское движение и т.д.)

Назови реперную точку шкалы Кельвина (0 К- её называют абсолютным нулем температур. Это самая низкая температура,  при которой вымирает все живое на земле, даже бактерии -273С)

Предложи способ измерения давления газа в нашем классе (измерить объем класса, найти массу воздуха в классе, далее зная массу одной молекулы, через молекулярную и постоянную Авогадро, найти число молекул в воздухе, затем найти концентрацию молекул, измерить температуры и вот теперь подсчитать давление воздуха в классе)

Придумай свои реперные точки, И объясни почему именно они

Поделись своим умением выводить формулы (р=2/3 NW/V, найти кинетическую энергию)

Устный ответ

3 балла	2 балла	1 балл
Ответил правильно. Мой ответ был лаконичным, интересным. Меня все внимательно  слушали	Ответил правильно. Но не все свои мысли смог выразить словами. Меня все внимательно слушали	Ответил не совсем правильно

Получение нового знания.

Мы с вами повторили все физические величины и их единицы измерения, теперь я хочу обратить ваше внимание на экран.

На экране: (можно использовать кубик Блума)

1.     Какие три макроскопические параметра вы знаете? (ответ: P, V, T)

2.     Почему их назвали макроскопическими? (ответ: Эти параметры характеризуют большие масштабы)

3.     Назовите единицы измерения каждой из этих величин. (ответ: 1Па, 1м³, 1К)

Учитель перед классом ставит проблему – найти общую зависимость (формулу), связывающую между собой три макроскопические величины.

Учитель: Нам известны три формулы, которыми мы пользуемся:

p=nkT;  n=N/V;  N=m/M*Na (на экране)

Вывод уравнения Менделеева–Клапейрона  при помощи кластера (учащимся предлагается сделать самостоятельно)

                                           =   

                           = N_a                      = N_a

              =                                                          = N_a

p = nkT                                                                                       = N_akT =RT

                                                  p = RT

                                                         

                                                  p= RT

вывод формулы

3 балла	2 балла	1 балл
Я смог все три формулы объединить в одну. Смог упростить формулу, перенеся два параметра в одну сторону (объем и давление). И смог объяснить, как я это сделал.	Я смог все три формулы объединить в одну. Смог упростить формулу, перенеся два параметра в одну сторону (объем и давление). Но не смог объяснить, как я это сделал.	Я смог  только две формулы объединить в одну. Смог упростить формулу, перенеся два параметра в одну сторону (объем и давление).

Замечательно с выводом вы формулы справились

А теперь я хотела бы, чтобы мы с вами узнали, а как все-таки всё начиналось и почему это уравнение называется Менделея - Клапейрона

Просмотр слайдовой презентации

Мы с вами немножко отдохнули, а теперь я вам предлагаю поработать дальше

Необходимо обратить внимание на  произведение двух постоянных величин в физике. На экране появляется вывод универсальной газовой постоянной

Na=6, 02*1023моль^-1

k=1, 38*10-23Дж/ k

 Учитель:

1.     Как называются данные постоянные величины? (Постоянная Авогадро, постоянная Больцмана)

2.     Каков физический смысл постоянной Авогадро? (физический смысл постоянной Авогадро-число атомов (или молекул), содержащихся в 1 моле  любого вещества)

3.     Каков физический смысл постоянная Больцмана? (физический смысл постоянной Больцмана - является коэффициентом, переводящим температуру из градусной меры (k) в энергетическую (Дж) и обратно)

  В физике произведение двух постоянных величин заменяют новой величиной,  универсальной газовой постоянной и её обозначают (на экране) R (эр)-универсальная газовая постоянная.

Давайте найдём её числовое значение (один ученик выполняет вычисления на доске, остальные работают самостоятельно)

R=Na*k=6, 02*1023моль-1* 1, 38*10-23 Дж/k = 8, 31*1023*10-23 1/моль * Дж/k=8, 31 Дж/моль*k

R=8, 31 Дж/моль*k

Рассмотрим её физический смысл (характеризует внутреннюю энергию моля идеального газа в расчёте на один Кельвин)

На экране появляется  уравнение Менделеева-Клапейрона с выводом. Это и есть уравнение Менделеева-Клапейрона, его ещё называют уравнением состояния идеального газа.

Закрепление.

Работа по таблице « Определение недостающих параметров»

В таблице приведены значения некоторых параметров состояния газа. Определить недостающие параметры.

m , кг	М, кг/моль	Р, Па	V,м3	Т, К
	32*10-3	1,5*106	0,83	300
2,4	40*10-3		0,4	200
0,3	28*10-3	8,3*105		280
0,16	4*10-3	6*104	0,83

Ответы:

m , кг	М, кг/моль	Р, Па	V,м3	Т, К
16	32*10-3	1,5*106	0,83	300
2,4	40*10-3	2,5·105	0,4	200
0,3	28*10-3	8,3*105	300	280
0,16	4*10-3	6*104	0,83	150

Решение задач

	3 балла	2 балла	1 балл
Оформление задачи	Аккуратно. Выдержаны все требования (дано, СИ, решение, ответ)	Аккуратно. Выдержаны не все требования	Не аккуратно(исправление, зачеркивание, не использовал карандаш) выдержал не все требования
Содержание задачи (решение)	Формулы записаны правильно. Вывел формулу правильно без помощи учителя	Формулы записаны правильно. Вывел формулу правильно, но с помощью учителя	Формулы записаны правильно. Не смог вывести формулу
Вычисление	С ответом сошлось. При вычислении не использовал калькулятор. Легко справился со степенями.	С ответом сошлось. При вычислении использовал калькулятор. Легко справился со степенями.	С ответом сошлось. При вычислении использовал калькулятор. Не смог подсчитать степень.

Итоги урока

Ну а теперь посмотри на свой оценочный лист подсчитайте общий балл. Подсчитаёте. Молодцы, внесите результаты в колонку итого, а рядом поставим оценку

 15 - 13 баллов –«5»

12-10  баллов –«4»

9 – 7 балла – «3»

Свои оценки поставьте в дневники

Домашнее задание

1.     Параграф 4.6, выучить формулы

2.     Индивидуальное задание на карточке

3.     Продумайте свои  вопросы по кубику Блума

Рефлексия.

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

• сегодня я узнал…
• было интересно…
• было трудно…
• я выполнял задания…
• я понял, что…
• теперь я могу…
• я почувствовал, что…
• я приобрел…
• я научился…
• у меня получилось …
• я смог…
• я попробую…
• меня удивило…
• урок дал мне для жизни…
• мне захотелось…

Оценочный лист

Ученика (цы) 10 класс ……………………………………………….

№	Этап урока	Количество баллов
1	Устный опрос
2	Вывод формулы
3	Решение задач
4	Дополнительные баллы от учителя

Итого	Оценка

Решение задач

№	Давление газа Па	Объем газа л	Температура		Масса газа г	Молярная масса кг/моль	Газ	Количество вещ-ва моль
			°С	К
1	1 .105	50	27				Н2
2	2.105			280			О2	4
3		100	20		220	0,044
4	5.105	4				0,004		2
5	1,3.105	240		250	30
6	1 .104	4	-32,4			0,032
7	8,3.104			300		0,002		5
8		15	17				СО2	0,5
9	1 .105	126			100		Н2О
10		40	7		80			2,5