Lý thuyết khoa học tự nhiên 7 – kết nối tri thức cả năm

Bài 1 Phương pháp và kĩ năng học tập môn khoa học tự nhiên I Phương pháp tìm hiểu tự nhiên Phương pháp tìm hiểu tự nhiên là cách thức tìm hiểu các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, chứng.

Bài 1: Phương pháp kĩ học tập môn khoa học tự nhiên I Phương pháp tìm hiểu tự nhiên - Phương pháp tìm hiểu tự nhiên cách thức tìm hiểu vật, tượng tự nhiên đời sống, chứng minh vấn đề thực tiễn dẫn chứng khoa học - Phương pháp tìm hiểu tự nhiên gồm bước: + Bước 1: Đề xuất vấn đề cần tìm hiểu: Quan sát đặt câu hỏi cho vấn đề nảy sinh + Bước 2: Đưa dự đoán khoa học để giải vấn đề: Dựa tri thức phù hợp từ việc phân tích vấn đề, đưa dự đoán nhằm trả lời câu hỏi nêu + Bước 3: Lập kế hoạch kiểm tra dự đoán: Lựa chọn phương pháp, kĩ thuật, kĩ thích hợp (thực nghiệm, điều tra, …) để kiểm tra dự đoán + Bước 4: Thực kế hoạch kiểm tra dự đốn: Trường hợp kết khơng phù hợp cần quay lại từ bước + Bước 5: Viết báo cáo Thảo luận trình bày báo cáo yêu cầu - Ví dụ: Nghiên cứu nảy mầm hạt tự nhiên + Bước 1: Đề xuất vấn đề: Liệu kiểu nằm hạt đỗ có ảnh hưởng đến khả nảy mầm khơng? + Bước 2: Đưa dự đoán khoa học để giải vấn đề: Dự đốn kiểu nằm hạt đỗ có ảnh hưởng đến khả mầm nó; hạt nằm ngửa mặt đất không nảy mầm + Bước 3: Lập kế hoạch kiểm tra dự đoán: Đề xuất thí nghiệm để kiểm tra dự đốn (chuẩn bị mẫu vật, dụng cụ, phương án thí nghiệm) + Bước 4: Thực kế hoạch kiểm tra dự đoán: Thực bước thí nghiệm: Ngâm lượng hạt đỗ (45 hạt) khoảng 10 giờ; Đặt vào khay chứa đất ẩm 15 hạt đỗ chia thành hàng: hạt nằm nghiêng; hạt nằm ngang hạt nằm ngửa; Đặt khay đất nơi có điều kiện nhiệt độ, ánh sáng … giữ ẩm cho đất nhau; Hàng ngày theo dõi nảy mầm ghi số hạt nảy mầm vào định + Bước 5: Báo cáo kết thảo luận kết thí nghiệm: Viết báo cáo trình bày trình thực nghiệm, thảo luận kết thí nghiệm II Một số kĩ tiến trình học tập mơn Khoa học tự nhiên Các kĩ mà nhà khoa học sử dụng trình nghiên cứu thường gọi kĩ tiến trình Kĩ quan sát, phân loại - Kĩ quan sát kĩ sử dụng nhiều giác quan để thu nhận thông tin đặc điểm, kích thước, hình dạng, kết cấu, vị trí, … vật tượng tự nhiên - Học sinh cần sử dụng dụng cụ thước đo, kính hiển vi, … để mở rộng phạm vi quan sát có thơng tin, kết xác - Kĩ phân loại lớp học sinh biết nhóm đối tượng, khái niệm kiện thành danh mục, theo tính đặc điểm lựa chọn Kĩ liên kết Kĩ liên kết liên quan đến việc sử dụng số liệu quan sát, kết phân tích số liệu dựa vào điều biết nhằm xác định mối quan hệ vật tượng tự nhiên Kĩ đo Khi thực thí nghiệm, học sinh cần biết chức năng, độ xác, giới hạn đo, … dụng cụ thiết bị khác để lựa chọn sử dụng chúng cách thích hợp Kĩ dự báo - Kĩ dự báo kĩ đề xuất điều xảy dựa quan sát, kiến thức, hiểu biết suy luận người vật tượng tự nhiên - Người ta đưa dự báo định tính định lượng: + Dự báo định tính: dựa vào hiểu biết, đánh giá suy luận chuyên gia + Dự báo định lượng: sử dụng số liệu quan sát, mơ hình tính toán để dự báo III Sử dụng dụng cụ đo môn Khoa học tự nhiên Cổng quang điện (gọi tắt cổng quang) - Cổng quang điện thiết bị có vai trị cơng tắc điều khiển mở/ đóng đồng hồ đo thời gian số - Cổng quang điện gồm phận phát tia hồng ngoại D1, phận thu tia hồng ngoại D2 dây cáp nối với đồng hồ đo thời gian số Dây nối vừa có tác dụng cung cấp điện cho cổng quang, vừa có tác dụng gửi tín hiệu điện từ cổng quang tới đồng hồ Đồng hồ đo thời gian số - Đồng hồ đo thời gian số hoạt động đồng hồ bấm giây điều khiển cổng quang - Mặt trước đồng hồ đo thời gian số có nút: (1) THANG ĐO: Bên nút thang đo có ghi giới hạn đo (GHĐ) độ chia nhỏ (ĐCNN) đồng hồ: 9,999 s – 0,001 s 99,99 s – 0,01 s (2) MODE: Nút dùng để chọn chế độ làm việc đồng hồ (3) RESET: Cho đồng hồ quay trạng thái ban đầu, mặt đồng hồ số 0.000 - Mặt sau đồng hồ đo thời gian số có nút: (4) Cơng tắc điện (5) Ba ổ cắm cổng quang A, B, C (6) Ổ cắm điện IV Báo cáo thực hành Viết báo cáo thực hành Sau làm thực hành, học sinh viết báo cáo theo mẫu sau: Viết trình bày báo cáo, thuyết trình Để hoạt động thuyết trình thảo luận có kết quả, cần ý vấn đề sau đây: - Chuẩn bị bước từ việc chọn vấn đề thuyết trình, lập dàn chi tiết báo cáo thuyết trình, thu thập tư liệu/ số liệu đến cách trình bày báo cáo, … dựa hướng dẫn cụ thể từ thầy/ giáo - Thực hoạt động theo nhóm tổ với bảng kế hoạch chi tiết có ghi rõ nội dung cơng việc, người phụ trách, tiến trình thực hiện, sản phẩm Để hoạt động hiệu hơn, hấp dẫn sinh động hơn, cần ưu tiên cho tư liệu mang tính trực quan biểu bảng, tranh ảnh, video, … - Mỗi báo cáo thuyết trình cần có tối thiểu nội dung sau đây: + Mục đích báo cáo, thuyết trình + Chuẩn bị bước tiến hành + Kết thảo luận + Kết luận Bài Nguyên tử I Quan niệm ban đầu nguyên tử - Theo Đê – mô – crit: tồn loại hạt vô nhỏ (được gọi nguyên tử) tạo nên đa dạng vạn vật Khởi nguồn quan niệm nguyên tử chia nhỏ vật đến giới hạn “không thể phân chia được” - Theo Đan – tơn: Có đơn vị chất tối thiểu (được gọi nguyên tử) để chất tác dụng vừa đủ với theo lượng xác định II Mơ hình ngun tử Rơ-dơ-pho – Bo - Rơ-dơ-pho (E.Rutherford) (1871 – 1937), nhà vật lí người Niu-di-lân (New ZeaLand) đề xuất mơ hình nguyên tử sau: + Nguyên tử có cấu tạo rỗng + Nguyên tử gồm: Hạt nhân tâm mang điện tích dương electron mang điện tích âm + Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân hành tinh quay xung quanh Mặt Trời - Bo (N Bohr) (1885 – 1962), nhà vật lí người Đan Mạch, hồn thiện mơ hình ngun tử Rơ-dơ-pho sau: + Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân theo lớp khác + Lớp electron chứa tối đa electron bị hạt nhân hút mạnh + Các lớp electron khác chứa tối đa electron nhiều bị hạt nhân hút yếu Ví dụ: Theo mơ hình ngun tử Bo - Nguyên tử carbon gồm: + Hạt nhân tâm mang điện tích dương + Có electron chuyển động xung quanh hạt nhân xếp thành hai lớp: Lớp thứ (lớp gần hạt nhân nhất) có electron Lớp thứ hai có electron Mở rộng: Lịch sử tìm hạt tạo nên nguyên tử - Bằng thí nghiệm vật lí, Tơm-xơn (J.J.Thomson) (1856-1940), nhà vật lí người Anh, xác định electron, kí hiệu e, thành phần tạo nên nguyên tử mang điện tích âm - Qua thí nghiệm bắn phá vàng, Rơ-dơ-pho xác định nguyên tử có cấu tạo rỗng có hạt nhân tâm - Bằng cách bắn phá hạt nhân nguyên tử, Rơ-dơ-pho tìm hạt proton mang điện tích dương Chat-uých (J.Chadwick) tìm hạt neutron khơng mang điện, hạt tạo nên hạt nhân nguyên tử III Cấu tạo nguyên tử Hạt nhân nguyên tử - Nguyên tử có kích thước vơ nhỏ, khoảng phần mười tỉ mét Kích thước hạt nhân cịn nhỏ khoảng phần mười ngàn kích thước nguyên tử - Hạt nhân nguyên tử tạo thành từ hạt proton neutron + Hạt proton kí hiệu p Mỗi hạt proton mang đơn vị điện tích dương, quy ước +1 + Hạt neutron khí hiệu n Hạt neutron khơng mang điện - Số đơn vị điện tích hạt nhân, kí hiệu Z, tổng số proton có hạt nhân Ví dụ: - Hạt nhân nguyên tử helium có 2p, 2n - Helium có proton hạt nhân ⇒ Số đơn vị điện tích hạt nhân helium 2 Vỏ nguyên tử - Vỏ nguyên tử cấu tạo nên electron, kí hiệu e - Mỗi electron mang đơn vị điện tích âm, quy ước -1 - Các electron xếp thành lớp: + Lớp thứ (trong cùng, gần hạt nhân nhất) có tối đa electron; + Lớp thứ hai có tối đa electron… - Các electron xếp vào lớp theo thứ tự từ hết - Các electron lớp ngồi định tính chất hóa học ngun tử Ví dụ: Ngun tử chlorine có 17 electron - Các electron xếp thành lớp theo thứ tự từ hết: + Lớp electron thứ cùng, gần hạt nhân có electron + Lớp electron thứ hai bên ngồi lớp thứ có electron + Lớp electron thứ ba ngồi có electron Kết luận: - Nguyên tử hạt vô nhỏ tạo nên chất - Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương vỏ nguyên tử mang điện tích âm - Nguyên tử trung hòa điện nên tổng số hạt proton tổng số hạt electron IV Khối lượng nguyên tử - Khối lượng nguyên tử tổng khối lượng hạt proton, neutron hạt nhân hạt electron vỏ nguyên tử - Khối lượng nguyên tử vô nhỏ, để thuận tiện cho việc sử dụng, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, viết tắt amu - Khối lượng proton ≈ khối lượng neutron ≈ amu Khối lượng electron ≈ 0,00055 amu nhỏ nhiều so với khối lượng proton neutron ⇒ Coi khối lượng hạt nhân nguyên tử khối lượng ngun tử Ví dụ: Ngun tử đồng có 29 proton, 29 electron, 35 neutron Coi khối lượng hạt nhân nguyên tử khối lượng nguyên tử ⇒ Khối lượng nguyên tử đồng 29.1amu + 35.1 amu = 64 amu Bài Nguyên tố hóa học I Nguyên tố hóa học - Đến nay, người ta tìm 118 nguyên tố hóa học - Mỗi nguyên tố hóa học có tính chất riêng biệt tạo thành từ nguyên tử có số proton xác định - Các nguyên tử có số proton hạt nhân thuộc nguyên tố hóa học - Số proton hạt nhân số hiệu nguyên tử Mỗi nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử Ví dụ: + Một mẩu nguyên chất chứa nguyên tử chì, ngun tử chì có 82 proton hạt nhân Số hiệu nguyên tử chì 82 + Một mẩu vàng nguyên chất chứa nguyên tử vàng, nguyên tử vàng có 79 proton hạt nhân Số hiệu nguyên tử vàng 79 - Các nguyên tử thuộc nguyên tố hóa học có số neutron khác Ví dụ: Oxygen tự nhiên chứa nguyên tử oxygen có proton hạt nhân có số neutron khác (8 neutron, neutron 10 neutron) II Tên gọi kí hiệu ngun tố hóa học Tên gọi nguyên tố hóa học - Một số nguyên tố hóa học biết đến từ thời cổ xưa vàng (gold), bạc (silver), sắt (iron), thủy ngân (mercury), thiếc (tin), đồng (copper), chì (lead) Trong lại có nhiều ngun tố tìm thấy gần Bài 17 Ảnh vật qua gương phẳng I Ảnh vật qua gương phẳng Hình vật nhìn thấy gương phẳng gọi ảnh vật qua gương phẳng II Tính chất ảnh vật qua gương phẳng Dự đốn tính chất ảnh qua gương phẳng - Ảnh vật qua gương phẳng ảnh ảo (không hứng chắn) - Độ lớn ảnh độ lớn vật - Khoảng cách từ điểm vật đến gương phẳng khoảng cách từ ảnh điểm đến gương phẳng (ảnh vật đối xứng qua gương phẳng) Thí nghiệm kiểm tra dự đốn III Dựng ảnh vật qua gương phẳng Dựng ảnh điểm S (nguồn sáng nhỏ) Bước Từ S vẽ chùm sáng giới hạn hai tia sáng SI1 SI2 tới gương Bước Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng, vẽ chùm tia sáng phản xạ giới hạn tia sáng phản xạ I1R1 I2R2 tương ứng Bước Tìm giao điểm S’ chùm phản xạ cách kéo dài tia sáng phản xạ (biểu diễn nét đứt) Các đường cắt S’ S’ ảnh ảo S Khi đặt hứng chùm tia sáng phản xạ ta thấy ảnh S’ có cảm giác ánh sáng xuất phát từ S’ tới mắt ta Dựng ảnh vật qua gương phẳng Dựa vào tính chất đối xứng ảnh vật qua gương phẳng ta dựng ảnh vật Sơ đồ tư học Bài 18 Nam châm I Nam châm gì? - Nam châm vật có khả hút vật sắt số vật liệu khác có từ tính Khi cân nam châm hướng xác định, đầu hướng Bắc, đầu lại hướng Nam Các thủy thủ thường dùng nam châm để định hướng biển - Khi khoa học công nghệ phát triển, người nghiên cứu chất nam châm tạo nam châm có kích thước hình dạng khác nhau: nam châm thẳng, nam châm hình chữ U, nam châm viên, … II Tính chất từ nam châm - Nam châm hút vật sắt số hợp kim sắt Nam châm không hút đồng, thép, nhôm, gỗ, … - Ở hai đầu cực nam châm có lực hút mạnh III Tương tác hai nam châm - Nam châm có hai từ cực: cực Bắc (N) cực Nam (S) - Khi đưa hai nam châm lại gần nhau: từ cực tên đẩy nhau, từ cực khác tên hút IV Định hướng kim nam châm tự - Khi để tự do, nam châm hướng Bắc – Nam: cực hướng Bắc gọi cực Bắc, cịn cực ln hướng Nam gọi cực Nam - Kim nam châm (nam châm thử) đặt gần nam châm chịu tác dụng nam châm làm cho kim nằm theo hướng xác định Sơ đồ tư học Bài 19 Từ trường I Từ trường - Lực tác dụng nam châm lên vật có từ tính nam châm khác gọi lực từ - Từ trường không tồn không gian bao quanh nam châm mà cịn tồn khơng gian bao quanh dây dẫn mang dịng điện - Có thể phát tồn từ trường cách đặt kim nam châm mơi trường Nếu kim nam châm đặt tự môi trường mà bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam ta kết luận mơi trường có tồn từ trường II Từ phổ - Từ phổ hình ảnh đường mạt sắt xung quanh nam châm tạo - Ở hai đầu cực đường mạt sắt xếp mau từ trường mạnh, nam châm đường mạt sắt xếp thưa nên từ trường yếu III Đường sức từ - Kim nam châm đặt từ trường định hướng theo đường sức từ trường Quy ước chiều đường sức từ chiều từ cực Nam đến cực Bắc xuyên dọc kim nam đặt cân đường sức từ - Ở bên nam châm, đường sức từ có chiều từ cực Bắc, vào cực Nam - Ở bên nam châm chữ U, đường sức từ cong có chiều từ cực Bắc, vào cực Nam Bên nam châm hình chữ U đường sức từ song song nhau, có chiều từ cực Bắc tới cực Nam IV Từ trường Trái Đất - Ở bên Trái Đất, đường sức từ trường Trái Đất có chiều từ Nam bán cầu đến Bắc bán cầu - Trái Đất nam châm khổng lồ có địa cực từ khơng trùng với cực địa lí V La bàn Cấu tạo La bàn dụng cụ để xác định hướng địa lí La bàn thường có cấu tạo hình Cách sử dụng la bàn xác định hướng địa lí Xác định hướng địa lí la bàn ta làm sau: - Giữ ban lòng bàn tay đặt mặt bàn cho la bàn nằm ngang trước mặt Sau đó, xoay vỏ la bàn cho đầu kim màu đỏ hướng Bắc trùng khít với vạch chữ N la bàn - Đọc giá trị góc tạo hướng cần xác định (hướng trước mặt) so với hướng bắc mặt chia độ la bàn để tìm hướng cần xác định Chú ý: Đặt la bàn cách xa nam châm vật liệu có tính chất từ, để tránh tác động vật lên kim la bàn Ví dụ: Hình ảnh cho thấy, hướng cần xác định lệch so với hướng Bắc 200 phía Đông Bắc Sơ đồ tư học Bài 20 Chế tạo nam châm điện đơn giản I Nam châm điện - Cấu tạo nam châm điện bao gồm ống dây dẫn, thỏi sắt non lồng lòng ống dây, hai đầu ống dây nối với cực nguồn điện Lõi sắt non ống dây có tác dụng làm tăng từ trường nam châm điện - Từ trường nam châm điện tồn thời gian dòng điện chạy ống dây; dòng điện thay đổi từ trường nam châm điện thay đổi - Để biết ống dây trở nam châm điện ta sử dụng kim nam châm (nam châm thử) II Chế tạo nam châm điện đơn giản Dùng đoạn dây đồng quấn xung quanh ống nhựa, luồn vào ống đinh sắt dài, nối hai đầu dây với nguồn điện (pin) qua cơng tắc điện hình Nhờ ưu điểm thay đổi từ trường cách nhanh chóng mà nam châm điện ứng dụng rộng rãi đời sống, sản xuất lĩnh vực nghiên cứu: Cần cẩu dọn rác, chuông điện, rơle điện từ, … Sơ đồ tư học ... 5: Báo cáo kết thảo luận kết thí nghiệm: Viết báo cáo trình bày q trình thực nghiệm, thảo luận kết thí nghiệm II Một số kĩ tiến trình học tập môn Khoa học tự nhiên Các kĩ mà nhà khoa học sử dụng... hóa học I Cơng thức hóa học Khái niệm - Cơng thức hóa học chất cách biểu diễn chất kí hiệu hóa học nguyên tố kèm theo số chân bên phải kí hiệu hóa học Ví dụ: Cơng thức hóa học oxygen O2; cơng thức. .. học carbon dioxide CO2 Cách viết công thức hóa học a) Cơng thức hóa học đơn chất - Đối với đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại, khí số phi kim kí hiệu hóa học ngun tố coi cơng thức hóa học