Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Математика / Конспекты / Урок по физике по теме "Свойства газов. Идеальный газ."

Урок по физике по теме "Свойства газов. Идеальный газ."



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


  • Математика

Поделитесь материалом с коллегами:

Урок № 74

Свойства газов. Идеальный газ.

Цели урока:

  • Образовательная: Помочь усвоить понятия идеального газа, основное уравнение МКТ; на основе МКТ установить количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости ее движения.

  • Развивающая: Развитие научного мировоззрения, логического мышления, умения самостоятельно работать, навыков самоконтроля.

Ход урока

  1. Организационный момент урока.

  2. Проверка домашнего задания

Упражнение 25

Чему равно число молекул в 10 г кислорода?

Дано: Решение:

m=10 г =10·10-3 кг N=Na·m/M= 6,02·1023 ·10-4/32·10-3 =1,8·1023

М=32·10-3 кг/моль

N=?

Ответ: 1,8·1023

3. Постановка цели урока.

Мы с вами продолжаем изучение основ молекулярно-кинетической теории. На предыдущем уроке мы рассмотрели основные положения МКТ, научились определять размеры и массу молекул. Сегодня на уроке необходимо на основе МКТ установить количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости ее движения. Поэтому тема урока: «Идеальный газ. Основное уравнение МКТ».

4. Актуализация знаний.

А) 5 человек по карточкам решают задачи

Карточки

Вариант №1.

1.Сколько молекул содержится в 1 г углекислого газа?

2.Определите молярную массу и массу одной молекулы кислорода?

Вариант №2.

1.Определите молярную массу и массу одной молекулы поваренной соли?

2.Сколько молекул содержится в 1 кг водорода?

Вариант №3.

1.Определите молярную массу и массу одной молекулы угарного газа?

2.Какую массу имеет 3·1023 атомов ртути?

Вариант №4.

1.Определить молярную массу и массу одной молекулы медного купороса?

2.Сколько атомов содержится в 216 г серебра?

Вариант № 5.

1.Определите молярную массу и массу одной молекулы соляной кислоты?

2. Какова масса 1,5·1023 атомов урана?

Б) Фронтальный опрос.

ВОПРОСЫ:

1.Что такое молекулярно-кинетическая теория? Сформулируйте ее основные положения.

2.Какие наблюдения и эксперименты подтверждают основные положения молекулярно-кинетической теории?

3.Что называют броуновским движением? Каковы его особенности?

О чем свидетельствует броуновское движение?

4.Что называют диффузией? Приведите примеры диффузии в газах, жидкостях и твердых телах.

5.От чего зависит скорость диффузии? О чем свидетельствует явление диффузии?

6.Что называют эффективным диаметром молекулы? Каков порядок величин диаметра и массы молекул?

7.Что называют относительной молекулярной (атомной) массой вещества? 8.Какая формула выражает смысл этого понятия? Как определяют относительную молекулярную массу вещества, в состав которого входят различные элементы?

9.Что называют количеством вещества? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какова единица количества вещества? Сформулируйте определение этой единицы.

10.Что называют постоянной Авогадро? Чему она равна?

11.Что такое молярная масса вещества? Какая формула выражает связь молярной массы вещества с числом Авогадро? Какова единица молярной массы?

12.Чему равна атомная единица массы?

13.Получите формулу, устанавливающую связь между молярной массой и относительной молекулярной массой вещества.

14.Какая формула выражает связь между количеством вещества, его массой и молярной массой?

15.По какой формуле определяют число молекул в произвольном количестве вещества?

5.Изучение нового материала.

1. Макроскопические параметры. Идеальный газ.

История

Существование атмосферного давления было показано рядом экспериментов в XVII веке. Одним из первых доказательств гипотезы стали магдебургские полушария, сконструированные немецким инженером Герике. Из сферы, образованной полушариями, выкачивался воздух, после чего их было трудно разъединить в силу внешнего давления воздуха. Другой эксперимент в рамках исследования природы атмосферного давления поставил Роберт Бойль. Он состоял в том, что если запаять изогнутую стеклянную трубку с короткого конца, а в длинное колено постоянно подливать ртуть, она не поднимется до верха короткого колена, поскольку воздух в трубке, сжимаясь, будет уравновешивать давление ртути на него. К 1662 году данные опыты позволили прийти к формулировке закона Бойля — Мариотта[2].

В 1802 году Гей-Люссаком был впервые опубликован в открытой печати закон объёмов (называемый в русскоязычной литературе законом Гей-Люссака) [3], однако сам Гей-Люссак считал, что открытие было сделано Жаком Шарлем в неопубликованной работе, относящейся к 1787 году. Независимо от них закон был открыт в 1801 году английским физиком Джоном Дальтоном. Кроме того, качественно закон был описан французом Гийомом Амонтоном в конце XVII века. Впоследствии он уточнил свои эксперименты и установил, что при изменении температуры от 0 до 100 °C объём воздуха линейно увеличивается на 0,375. Проведя аналогичные опыты с другими газами, Гей-Люссак установил, что это число одинаково для всех газов, несмотря на общепринятое мнение, что разные газы расширяются при нагревании различным образом.

В 1834 году из комбинации этих законов Клапейрон смог составить уравнение идеального газа[4]. Тот же закон, уже с использованием молекулярно-кинетической теории был сформулирован Августом Крёнигом в 1856 году[5] и Рудольфом Клаузиусом в 1857 году[6].

Состояние газа (так же как жидкости и твердого тела) может быть описано и без рассмотрения молекулярного строения вещества. Это делают с помощью макроскопических величин, совокупность которых однозначно определяет состояние системы. Такие величины называют параметрами состояния (или термодинамическими параметрами). Параметрами состояния любой системы являются ее объем, давление и температура. Если в каком-либо процессе изменяется хотя бы один из параметров состояния системы, то и само состояние системы становится другим.

Величины, характеризующие состояние макроскопических тел без учета их внутреннего строения называются макроскопическими параметрами.

Известно, что частицы в газах, в отличие от жидкостей и твердых тел, располагаются друг относительно друга на расстояниях, существенно превышающих их собственные размеры. В этом случае взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало и кинетическая энергия молекул много больше энергии межмолекулярного взаимодействия. Для выяснения наиболее общих свойств, присущих всем газам, используют упрощенную модель реальных газов - идеальный газ. Основные отличия идеального газа от реального газа:

1. Частицы идеального газа - сферические тела очень малых размеров, практически материальные точки.
2. Между частицами отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия.
3. Соударения частиц являются абсолютно упругими.

Идеальный газ – это модель реального газа, которая обладает следующими свойствами:

1. Молекулы пренебрежимо малы по сравнению со средним расстоянием между ними.

2. Молекулы ведут себя подобно маленьким твердым шарикам: они упруго сталкиваются между собой и со стенками сосуда, никаких других взаимодействий между ними нет.

3. Молекулы находятся в непрекращающемся хаотическом движении.

Все газы при не слишком высоких давлениях и при не слишком низких температурах близки по своим свойствам к идеальному газу. При высоких давлениях молекулы газа настолько сближаются, что пренебрегать их собственными размерами нельзя. При понижении температуры кинетическая энергия молекул уменьшается и становится сравнимой с их потенциальной энергией, следовательно, при низких температурах пренебрегать потенциальной энергией нельзя.

При высоких давлениях и низких темпера­турах газ не может считаться идеальным. Такой газ называют реальным. (Поведение реального газа описывается законами, отличающимися от законов идеального газа.)

6.Закрепление материала:

Вопросы для фронтального опроса:

1. Что такое макроскопические параметры? Какие величины относятся к их числу? Изменяется ли состояние системы при изменении одного такого параметра?

2. Какой газ называют идеальным? Что является моделью идеального газа?

При каких условиях газ по своим свойствам близок к идеальному? При каких условиях и почему газ не может считаться идеальным?

3. Что называют абсолютным нулем температуры? Каков физический смысл этого понятия с точки зрения молекулярно-кинетической теории?

4. Чему равно давление идеального газа на стенки камеры при абсолютном нуле температуры?

5. Определите, чему равна температура абсолютного нуля в градусах Цельсия. Возможно ли охладить тело до температуры абсолютного нуля?

6. Каково современное представление об энергии молекул при абсолютном нуле температуры?

7. Объясните принципы построения температурных шкал Цельсия и Кельвина. Сравните между собой эти шкалы и установите формулы, выражающие соотношение между значениями температуры, измеренной по шкалам Кельвина и Цельсия.


  1. Подведение итогов урока.

Выставление оценок :

  • Оценки за работу по карточкам.

  • Оценки за работу во время фронтального опроса.

Домашнее задание: § 41.




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Краткое описание документа:

Цели  урока:

·        Образовательная: Помочь усвоить понятия идеального газа, основное уравнение МКТ; на основе МКТ установить количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости ее движения.

 

·        Развивающая: Развитие научного мировоззрения, логического мышления, умения самостоятельно работать, навыков самоконтроля. 

Мы с вами продолжаем изучение основ молекулярно-кинетической теории. На предыдущем уроке мы рассмотрели основные положения МКТ, научились определять размеры и массу молекул. Сегодня на уроке необходимо на основе МКТ установить количественную зависимость давления газа от массы одной молекулы и среднего квадрата скорости ее движения. Поэтому тема урока: «Идеальный газ. Основное уравнение МКТ». 

Автор
Дата добавления 16.03.2015
Раздел Математика
Подраздел Конспекты
Просмотров774
Номер материала 445395
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх