CHỦ ĐỀ CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí Tưởng I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Phát biểu và nêu được biểu thức của định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sác lơ Xây dựng được phương trình[.]
CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí Tưởng I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu nêu biểu thức định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ - Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng - Viết biểu thức liên hệ thể tích nhiệt độ tuyệt đối trình đẳng áp - Hiểu ý nghĩa vật lí “độ khơng tuyệt đối” Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thơng tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù mơn học - Từ phương trình định luật Bơi lơ-Mariốt định luật Saclơ xây dựng phương trình Clapêrơn mối quan hệ V T trình đẳng áp - Vận dụng phương trình Clapêrơn để đưa phương trình đẳng trình - Vận dụng định luật để giải thích tượng thực tế giải toán liên quan - Biết vẽ đồ thị biểu diễn trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp hệ trục tọa độ khác - Vận dụng phương trình Clapêrôn để giải tập Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng Powerpoint: + Ví dụ thực tế q trình biến đổi trạng thái + Sơ đồ mô tả biến đổi trạng thái + Bài tập kiểm tra cũ + Trò chơi TRẮC NGHIỆM ONLINE sử dụng phần mềm Kahoot Học sinh - Ôn kiến thức cấu tạo chất, q trình đẳng nhiệt, đẳng tích - Dạng đường đẳng nhiệt, đẳng tích hệ tọa độ - Xem trước 31, chuẩn bị mục I Khí thực khí lí tưởng - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình phát biểu vấn đề để tìm hiểu phương trình trạng thái chất khí a Mục tiêu: - Ơn kiến thức học q trình đẳng nhiệt, đẳng tích ; đường đẳng nhiệt, đường đẳng tích - Kích thích tị mị, hứng thú tìm hiểu kiến thức b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức cũ hệ thống lại tị mị, hứng thú tìm hiểu kiến thức d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - Yêu cầu HS lên bảng trình bày tập nhà Đặt vấn đề có xảy q trình biến đổi trạng thái từ (1) đến (3) - Quan sát video trả lời câu hỏi Bước Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức: Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng Tìm hiểu trình đẳng áp a Mục tiêu: - Nắm phương trình trạng thái khí lí tưởng - Từ phương trình định luật Bơi lơ-Mariốt định luật Saclơ xây dựng phương trình Clapêrơn - Nêu định nghĩa trình đẳng áp - Viết biểu thức liên hệ thể tích nhiệt độ tuyệt đối trình đẳng áp - Nhận biết dạng đường đẳng áp hệ toạ độ V – T - Hiểu ý nghĩa vật lí “độ khơng tuyệt đối” - Vận dụng phương trình Clapêrơn để đưa phương trình đẳng q trình b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm cá nhânđể hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: I Khí thực khí lí tưởng - Các chất khí thực tuân theo gần định luật Bôilơ – Mariôt định luật Sáclơ p Giá trị tích pV thương T thay đổi theo chất, nhiệt độ áp suất chất khí - Chỉ có khí lí tưởng tn theo định luật chất khí học - Sự khác biệt khí thực khí lí tưởng khơng lớn nhiệt độ áp suất thơng thường II Phương trình trạng thái khí lí tưởng (1) sang (1’): (1’) sang (2): pV hay T = số Độ lớn số phụ thuộc vào khối lượng khí Phương trình gọi phương trình trạng thái khí lí tưởng hay phương trình Clapâyrơn III Q trình đẳng áp Quá trình đẵng áp Quá trình đẳng áp trình biến đổi trạng thái áp suất khơng đổi Liên hệ thể tích nhiệt độ tuyệt đối trình đẳng áp p1V1 p 2V2 T T2 Từ phương trình V1 V2 V T T => T = số p = p 1 Trong trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Đường đẳng áp Đường biểu diễn biến thiên thể tích theo nhiệt độ áp suất khơng đổi gọi đường đẳng áp Dạng đường đẳng áp hệ tọa độ (V, T) IV Độ không tuyệt đối Ken-vin đưa nhiệt giai bắt đầu nhiệt độ oK 0oK gọi độ không tuyệt đối Nhiệt độ thấp mà người thực phịng thí nghiệm 10-9 K d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước GV đặt vấn đề: Ở phần trước ta khảo sát mối liên hệ p T V không đổi, p V T không đổi, thể qua định luật học Nếu ta cho lượng khí chuyển từ trạng thái cân sang trạng thái cân khác mà đại lượng biến đổi liệu đại lượng có mối liên hệ với nhau? Trong ta tổng hợp kết hai trước để tìm cơng thức thể phụ thuộc lẫn đại lượng GV chuyển giao nhiệm vụ: yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận a Đồ thị: b Trong q trình (1-2’), ta có định luật Boyle - Mariotte: p1 V = p'2 V (1) Bước ' T p2 T p'2= p2 = T (2) c Trong trình (2’-2), ta có định luật Charles: p T hay p V p2 V = T T2 d Từ (1), (2): - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện GV chốt lại PTTT: Việc chọn trạng thái 1, ta viết lại phương trình trên: số (3) Đây phương trình trạng thái khí lý tưởng hay phương trình Clapê-rơn Chú ý: Hằng số (3) phụ thuộc vào khối lượng khí chất khí mà ta xét Bước Bước GV chuyển giao nhiệm vụ: Tự tìm lại hai định luật học tự xây dựng trình đẳng áp Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận Khi p khơng đổi: Thể tích V lượng khí có áp suất khơng đổi tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối khí Đường đẳng áp Ken-vin đưa nhiệt giai bắt đầu nhiệt độ K K gọi độ khơng tuyệt đối - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết hoạt động Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - Vận dụng phương trình Clapêrơn để đưa phương trình đẳng q trình - Vận dụng định luật để giải thích tượng thực tế giải toán liên quan - Vận dụng định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải tập tập tương tự - Vận dụng phương trình Clapêrơn để giải tập tập b Nội dung: Học sinh làm tập trắc nghiệm online c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa, làm tập tính tốn đơn giản d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên củng cố kiến thức cho học sinh hát Giáo viên hướng dẫn học sinh làm tập trắc nghiệm online Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hướng dẫn GV Bước Học sinh làm câu hỏi trắc nghiệm trực tuyến: Câu 1: Tập hợp ba thông số sau xác định trạng thái lượng khí xác định ? A Áp suất, thể tích, khối lượng B Áp suất, nhiệt độ tuyệt đối, thể tích C Thể tích, trọng lượng, áp suất D Áp suất, nhiệt độ, khối lượng Câu 2: Đối với một lượng khí lý tưởng xác định, nhiệt độ không đổi thì áp suất A tỉ lệ nghịch với thể tích B tỉ lệ thuận với bình phương thể tích C tỉ lệ thuận với thể tích D tỉ lệ nghịch với bình phương thể tích Câu 3: Đối với lượng khí xác định, q trình sau đẳng áp? A nhiệt độ tăng, thể tích tăng B nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối C nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối D nhiệt độ khơng đổi, thể tích giảm Câu 4: Hệ thức không phù hợp với nội dung định luật Sác-lơ? A p/T = số B p ∼ 1/T C p ∼ T D p1/T1 = p2/T2 Câu 5: Đốt nóng đẳng tích lượng khí cho nhiệt độ tuyệt đối tăng lên 1,5 lần Khi áp suất A tăng lên lần B giảm lần.C tăng lên 1,5 lần D giảm 1,5 lần Câu 6: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích lít áp suất khí tăng lên lần? A 2,5 lần B lần C 1,5 lần D lần Câu 7: Ở 270C thể tích lượng khí lít Thể tích lượng khí nhiệt độ 2270C áp suất khơng đổi A lít B 10 lít C 15 lít D 50 lít Câu 8: Nén 10 lít khí nhiệt độ 270C để thể tích giảm cịn lít, q trình nén nhanh nên nhiệt độ tăng đến 600C Áp suất khí tăng? A 2,78 B 2,24 C 2,85 D 3,2 Bước Giáo viên tổng kết hoạt động đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh + Ưu điểm: ……… + Nhược điểm cần khắc phục: ……… Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Yêu cầu HS nhà học làm tập SGK Ôn tập Nội dung 2: - Yêu cầu HS nhà đọc phần “Em có biết?” trang 166, 167 Mở rộng IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ... 1: - Yêu cầu HS nhà học làm tập SGK Ôn tập Nội dung 2: - Yêu cầu HS nhà đọc phần “Em có biết?” trang 166, 167 Mở rộng IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)