Строение газообразных, жидких и твердых тел.
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

10 класс.

Строение газообразных, жидких и твердых тел. § 61, 62

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

Задачи урока: 

1. Образовательные

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

2. Развивающие 

Развивать:

1. наблюдательность, самостоятельность;
2. логическое мышление
3. умение применять знания теории на практике;
4. содействовать развитию речи, мышления

3. Воспитательные:

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

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Форма урока: комбинированный

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

Межпредметные связи:

1. химия
2. информатика

Этапы урока.

1. Организационный этап.
2. Этап постановки целей и задач урока.
3. Этап объяснения нового материала.
4. Этап закрепления пройденного материала.
5. Этап проверки полученных на уроке знаний.
6. Заключительный этап.
7. Домашнее задание.

Ход урока

1.        Организационный этап 

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

2. 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.

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:

1. Если открыть флакон с духами, то …;
2. Если нагреть лед, то …;
3. Если сильно сжать два кусочка пластилина, то …;
4. Если капнуть каплю масла на воду, то …;
5. 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: Да.

Учитель: Почему?

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”. 

(Слайд 2).

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)

Различают четыре агрегатных состояния вещества:

1. Твёрдое
2. Жидкое
3. Газообразное
4. 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)

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

3. Этап объяснения нового материала 

(Слайд 5)

Что символизирует каждый рисунок? (Разные агрегатные состояния)

Облачко – газообразное состояние вещества, бутылка – жидкое, кубик – твёрдое состояние. Поэтапно разберём строение газообразных, жидких и твёрдых тел. Выводы запишем в тетрадях.

1. ГАЗЫ (Слайды 6 - 10) 

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.

2. ЖИДКОСТИ (Слайды 11 - 14) 

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. (Слайд 15)

3. ТВЁРДЫЕ ТЕЛА. (Слайды 16 – 18) 

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?

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. 

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

 (слайды 19 – 28)

 100 Почему газы способны неограниченно расширяться?

Слабые силы притяжения молекул газа не способны удержать их друг возле друга

200 Почему газы легко сжимаются?

Расстояние между атомами или молекулами в газах во много раз больше размеров самих молекул.

300  За счёт чего создаётся давление газа на дно и стенки сосуда?

Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа.

100 Почему сжать жидкость почти так же трудно, как и твёрдое тело?

Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. При попытке сжать жидкость начинается деформация самих молекул

200 В каких агрегатных состояниях может находиться яблочный сок?

Во всех трёх: жидком, твёрдом, газообразном.

300 Как называется процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое?

Кристаллизация

100 Как называется процесс перехода вещества из твёрдого состояния в газообразное?

Сублимация

200 Велики или малы силы притяжения между молекулами в твёрдых телах?

Очень велики

300 Как движутся молекулы в твёрдых телах?

Колеблются около определённых положений равновесия

Оценку “5” получает учащийся, набравший наибольшее количество баллов.

5. Этап проверки полученных на уроке знаний. Тест.

Ответы к тестам

6. Заключительный этап.

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

7. Домашнее задание: § 61,62, ответить на вопросы после параграфа, заполнить таблицу. (Слайд 30) 

Учитель:

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

Тема: Три состояния вещества

I вариант

1. Как расположены молекулы в твёрдых телах и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях меньших размеров самих молекул и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга (по сравнению с размерами молекул) и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений равновесия.

2. Какие из приведённых ниже свойств принадлежат газам?

1. Имеют определённый объём
2. Занимают объём всего сосуда
3. Принимают форму сосуда
4. Мало сжимаются
5. Легко поддаются сжатию

3. Изменится ли объём газа, если его перекачать из сосуда вместимостью 1 литр в сосуд вместимостью 2 литра?

1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшится в 2 раза
3. Не изменится

4. Молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга (по отношению с размерами молекул), слабо взаимодействуют между собой, движутся хаотически. Какое это тело?

1. Газ
2. Твёрдое тело
3. Жидкость
4. Такого тела нет

5. В каком состоянии может находиться сталь?

1. Только в твёрдом состоянии
2. Только в жидком состоянии
3. Только в газообразном
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

II вариант

1. Как расположены молекулы жидкостей  и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях, соизмеримых с размерами  самих молекул, и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на больших расстояниях (по сравнению с размерами молекул) друг от друга и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений равновесия.

2. Какие из приведённых свойств принадлежат газам?

1. Занимают весь предоставленный им объём
2. Трудно сжимаются
3. Имеют кристаллическое строение
4. Легко сжимаются
5. Не имеют собственной формы

3. В мензурке находится вода объёмом 100 см3.  Её переливают в стакан вместимостью 200 см3. Изменится ли объём воды?

1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится

4. Молекулы плотно упакованы, сильно притягиваются друг к другу, каждая молекула колеблется около определённого положения. Какое это тело?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело
4. Таких тел нет

5. В каком состоянии может находиться вода?

1. Только в жидком состоянии
2. Только в газообразном состоянии
3. Только в твёрдом состоянии
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

III вариант

1. Как расположены молекулы газов и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях, меньших размеров самих молекул, и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на расстояниях, во много раз больше размеров самих молекул, и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений.

2. Какие из приведённых свойств принадлежат твёрдым телам?

1. Трудно изменить форму
2. Занимают весь предоставленный им объём
3. Сохраняют постоянную форму
4. Легко меняют форму
5. Трудно сжимаются

3. Изменится ли объём газа, если его перекачать из баллона вместимостью 20 литров в баллон вместимость.40 литров?

1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшится в 2 раза
3. Не изменится

4. Есть ли такое вещество,  у которого молекулы расположены на больших расстояниях, сильно притягиваются друг к другу и колеблются около определённых положений?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело
4. Такого вещества не существует

5. В каком состоянии может находиться ртуть?

1. Только в жидком
2. Только в твёрдом
3. Только в газообразном
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

IV вариант

1. Ниже указано поведение молекул в твёрдых, жидких и газообразных телах. Что является общим для жидкостей и газов?

1. То, что молекулы расположены на расстояниях меньших размеров самих молекул и движутся свободно относительно друг друга
2. То, что молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга и движутся беспорядочно
3. То, что молекулы движутся беспорядочно друг относительно друга
4. То, что молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений

2. Какие из указанных свойств принадлежат твёрдым телам?

1. Имеют определённый объём
2. Занимают объём всего сосуда
3. Принимают форму сосуда
4. Мало сжимаются
5. Легко сжимаются

3. В бутылке находится вода объёмом 0,5 литра. Её переливают в колбу вместимостью 1 литр. Изменится ли объём воды?

1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится

4. Молекулы расположены так, что расстояние между ними меньше размеров самих молекул. Они сильно притягиваются друг к другу и перемещаются с места на место. Какое это тело?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело

5. В каком состоянии может находиться спирт?

1. Только в твёрдом состоянии
2. Только в жидком состоянии
3. Только в газообразном состоянии
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

I вариант

1. Как расположены молекулы в твёрдых телах и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях меньших размеров самих молекул и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга (по сравнению с размерами молекул) и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений равновесия.

2. Какие из приведённых ниже свойств принадлежат газам?

1. Имеют определённый объём
2. Занимают объём всего сосуда
3. Принимают форму сосуда
4. Мало сжимаются
5. Легко поддаются сжатию

3. Изменится ли объём газа, если его перекачать из сосуда вместимостью 1 литр в сосуд вместимостью 2 литра?

1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшится в 2 раза
3. Не изменится

4. Молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга (по отношению с размерами молекул), слабо взаимодействуют между собой, движутся хаотически. Какое это тело?

1. Газ
2. Твёрдое тело
3. Жидкость
4. Такого тела нет

5. В каком состоянии может находиться сталь?

1. Только в твёрдом состоянии
2. Только в жидком состоянии
3. Только в газообразном
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

II вариант

1. Как расположены молекулы жидкостей  и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях, соизмеримых с размерами  самих молекул, и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на больших расстояниях (по сравнению с размерами молекул) друг от друга и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений равновесия.

2. Какие из приведённых свойств принадлежат газам?

1. Занимают весь предоставленный им объём
2. Трудно сжимаются
3. Имеют кристаллическое строение
4. Легко сжимаются
5. Не имеют собственной формы

3. В мензурке находится вода объёмом 100 см3.  Её переливают в стакан вместимостью 200 см3. Изменится ли объём воды?

1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится

4. Молекулы плотно упакованы, сильно притягиваются друг к другу, каждая молекула колеблется около определённого положения. Какое это тело?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело
4. Таких тел нет

5. В каком состоянии может находиться вода?

1. Только в жидком состоянии
2. Только в газообразном состоянии
3. Только в твёрдом состоянии
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

III вариант

1. Как расположены молекулы газов и как они движутся?

1. Молекулы расположены на расстояниях, меньших размеров самих молекул, и перемещаются свободно относительно друг друга.
2. Молекулы расположены на расстояниях, во много раз больше размеров самих молекул, и движутся беспорядочно.
3. Молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений.

2. Какие из приведённых свойств принадлежат твёрдым телам?

1. Трудно изменить форму
2. Занимают весь предоставленный им объём
3. Сохраняют постоянную форму
4. Легко меняют форму
5. Трудно сжимаются

3. Изменится ли объём газа, если его перекачать из баллона вместимостью 20 литров в баллон вместимость.40 литров?

1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшится в 2 раза
3. Не изменится

4. Есть ли такое вещество,  у которого молекулы расположены на больших расстояниях, сильно притягиваются друг к другу и колеблются около определённых положений?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело
4. Такого вещества не существует

5. В каком состоянии может находиться ртуть?

1. Только в жидком
2. Только в твёрдом
3. Только в газообразном
4. Во всех трёх состояниях

Тема: Три состояния вещества

IV вариант

1. Ниже указано поведение молекул в твёрдых, жидких и газообразных телах. Что является общим для жидкостей и газов?

1. То, что молекулы расположены на расстояниях меньших размеров самих молекул и движутся свободно относительно друг друга
2. То, что молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга и движутся беспорядочно
3. То, что молекулы движутся беспорядочно друг относительно друга
4. То, что молекулы расположены в строгом порядке и колеблются около определённых положений

2. Какие из указанных свойств принадлежат твёрдым телам?

1. Имеют определённый объём
2. Занимают объём всего сосуда
3. Принимают форму сосуда
4. Мало сжимаются
5. Легко сжимаются

3. В бутылке находится вода объёмом 0,5 литра. Её переливают в колбу вместимостью 1 литр. Изменится ли объём воды?

1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится

4. Молекулы расположены так, что расстояние между ними меньше размеров самих молекул. Они сильно притягиваются друг к другу и перемещаются с места на место. Какое это тело?

1. Газ
2. Жидкость
3. Твёрдое тело

5. В каком состоянии может находиться спирт?

1. Только в твёрдом состоянии
2. Только в жидком состоянии
3. Только в газообразном состоянии
4. Во всех трёх состояниях

Ответы к тестам