- Đo đại lượng nào?
2.4.1. Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí
2.4.1.1. Các câu hỏi cơ bản và kết luận tương ứng. Câu hỏi:
Chất khí, chất lỏng và chất rắn có những tính chất nào khác nhau?
Thuyết động học phân tử chất khí có những nội dung cơ bản nào?
Thế nào là khí lí tưởng? Nhiệt độ tuyệt đối là gì?
Kết luận:
- Lực tương tác giữa các phân tử khí rất yếu, nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn.
- Lực tương tác giữa các phân tử chất rắn rất mạnh, nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh
các vị trí này.
- Lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng có
thể di chuyển được.
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng: chuyển động này càng
mạnh thì nhiệt độ chất khí càng cao.
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất
58
- Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử khí được coi là chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm.
2.4.1.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức "Cấu tạo chất. Thuyết đọng học phân tử chất khí”.
- Vật chất được cấu tạo bới vô số các phân tử riêng rẽ chuyển động hỗn loạn không ngừng
- Các chất tồn tại ở 3 thể khác nhau: Rắn, lỏng, khí và có các tính chất khác nhau. Các chất rắn, lỏng, khí có những tính chất nào khác nhau?
Giải pháp: Có thể suy luận từ các nội dung cơ bản về cấu tạo chất.
Theo cấu tạo chất thì mọi vật đều được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ chuyển động không ngừng, nhưng lại không bị rã ra thành từng phân tử riêng biệt.Do đó, giữa chúng có các lực tương tác.Độ lớn của lực tương tác này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.
+Thể khí, các phân tử khí ở xa nhau nên lực tương tác giữa chúng yếu các phân tử khí chuyển động hỗn loạn.
+Thể rắn, các phân tử khí ở gần nhau nên lực tương tác giữa chúng
mạnhcác phân tử khí chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định. +Thể lỏng: Trung gian giữa thể khí và thể rắn.
.
-Lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng mạnh hơn lực tương tác giữa các phân tử chất khí nhưng yếu hơn lực tương tác giữa các phân tử chất rắn. Do đó chất rắn giữ nguyên hình dạng, kích thước,chất lỏng giữ được thể tích không giữ được hình dạng, còn chất khí không giữ được hình dạng và kích thước.
- Nội dung của thuyết đông học phân tử chất khí: khi va chạm.
- Nội dung của thuyết đông học phân tử chất khí:
+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
+ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
2.4.1.3. Mục tiêu dạy học. Mục tiêu trong quá trình học:
Đề xuất được vấn đề:
- Học sinh nêu lại được các kiến thức đã biết:
+ Vật chất được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ chuyển động không ngừng. + Các chất tồn tại ở 3 thể khí, lỏng, rắn.
Từ đó nảy sinh vấn đề các chất rắn, lỏng, khí có cấu tạo khác nhau ở điểm nào? - Xét sâu về cấu tạo của chất khí.
Đề xuất giải pháp cho vấn đề đặt ra:
- Muốn trả lời được câu hỏi " Chất rắn, lỏng, khí có những tính chất nào khác nhau thì ta suy luận từ thuyết cấu tạo của các chất.
- Dựa vào các suy luận từ cấu tạo chất, tìm ra được các yếu tố đặc trưng về cấu tạo của chất khí.
Thực hiện giải pháp:
- Từ thuyết động học phân tử chất khí, suy luận: Theo cấu tạo chất thì mọi vật đều được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ chuyển động không ngừng, nhưng lại không bị rã ra thành từng phân tử riêng biệt. Do đó, giữa chúng có các lực tương tác. Độ lớn của lực tương tác này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.
+ Thể khí, các phân tử khí ở xa nhau nên lực tương tác giữa chúng yếu các phân tử khí chuyển động hỗn loạn.
+ Thể rắn, các phân tử khí ở gần nhau nên lực tương tác giữa chúng mạnhcác phân tử khí chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định.
Do đó thể rắn giữ nguyên hình dạng, kích thước,thể lỏng giữ được thể tích không giữ được hình dạng, còn thể khí không giữ được hình dạng và kích thước.
- Chỉ ra được các yếu tố đặc trưng về cấu tạo của chất khí:
+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
+ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
Mục tiêu đối với kết quả học:
- Học sinh nêu được tính chất khác nhau của chất rắn, lỏng, khí.
- Học sinh phát biểu được nội dung của thuyết động học phân tử chất khí. - Học sinh phát biểu được định nghĩa về khí lí tưởng và chỉ ra được điểm giống và khác nhau giữa khí thực và khí lí tưởng.
- Học sinh nêu được khái niệm độ không tuyệt đối và thang nhiệt độ tuyệt đối. - Học sinh biết vận dụng nội dung của thuyết động học phân tử chất khí để giải thích một số hiện tượng về chất khí trong tự nhiên.
2.4.3.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
* Chuẩn bị của giáo viên:
- Xác định nội dung cơ bản về cấu tạo chất đã giảng dạy ở lớp 8 - Ảnh chụp các nguyên tử silic qua kính hiển vi hiện đại
- Các hình vẽ 28.4, 28.5 trên khổ giấy A3
* Chuẩn bị của học sinh
Ôn tập thuyết cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
2.4.3.5. Tổ chức hoạt động dạy học:
Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo chất ( 13 phút ) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Ở lớp 8 em đã biết về cấu tạo chất như thế nào?
- Các chất được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ. Các phân tử chuyển động không ngừng, chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
61 Xác nhận câu trả lời đúng.
- Vật chất tồn tại ở mấy thể? - Các thể rắn, lỏng, khí có cấu tạo khác nhau ở điểm nào?
- Tại sao thể rắn giữ nguyên hình dạng, kích thước,thể lỏng giữ được thể tích không giữ được hình dạng, còn thể khí không giữ được hình dạng và kích thước?
Xác nhận câu trả lời đúng và chính xác hoá kiến thức.
- Vật chất tồn tại ở 3 thể: Rắn, lỏng, khí.
- Thể rắn giữ nguyên hình dạng, kích thước,thể lỏng giữ được thể tích không giữ được hình dạng, còn thể khí không giữ được hình dạng và kích thước.
- Vì khoảng cách giữa các phân tử của các phân tử này không giống nhau nên lực tương tác phân tử của chúng khác nhau:
+ Các phân tử khí ở rất xa nhau nên lực tương tác giữa chúng yếu, chúng có thể chuyển động tự do về mọi phía. Do đó chất khí không có hình dạng và thể tích xác định.
+ Các phân tử chất rắn ở rất gần nhau nên lực tương tác giữa chúng mạnh lực này giữ các phân tử ở những vị trí xác định. Do đó chất rắn có hình dạng, thể tích xác định.
- Lực tương tác các phân tử lỏng ở trang thái trung gian, lực này giữ cho các phân tử luôn luôn chuyển động gần nhau và không thoát ra khỏi chất lỏng được. Do đó chất lỏng có thể tích riêng xác định. Các phân tử lỏng cũng dao động xung quanh vị trí cân bằng nhưng vị trí này không cố định. Do đó chất lỏng không có hình dạng riêng.
Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
I- Cấu tạo chất.
1. Những diều đã học về cấu tạo chất.
Vật chất được cấu tạo từ vô số các phân tử riêng rẽ chuyển động không ngừng.
2. Lực tương tác phân tử.
Hoạt động 2: Tìm hiểu nội dung của thuyết động học phân tử chất khí (13 phút )
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Chúng ta xem xét kĩ lưỡng hơn về cấu tạo của chất khí.
Thuyết động học phân tử chất khí ra đời vào những năm đầu thế kỉ XVIII. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu những nội dung cơ bản của thuyết
Yêu cầu HS đọc SGK mục 1 và trả lời câu hỏi: Thuyết động học phân tử chất khí có những nội dung cơ bản nào?
Xác nhận ý kiến đúng và yêu cầu HS ghi nhớ
- Vì sao chất khí gây áp suất lên thành bình?
Xác nhận câu trả lời đúng
Ghi bài.
Đọc SGK và trả lời câu hỏi của GV
- Các phân tử chất khí va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực đáng kể, lực này gây áp suất lên thành bình.
II- Thuyết động học phân tử chất khí
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
3. Hoạt động 3: Tìm hiếu khí lí tưởng. Độ không tuyệt dối.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Thông báo khái niệm khí lí tưởng. - Khí lí tưởng và khí thực khác nhau ở điểm nào?
- Theo thuyết động học phân tử chất khí thì khi vận tốc trung bình của chuyển động nhiệt bằng 0 thì áp suất của khí gây cho thành bình là bao nhiêu? - Từ phân tích trên chúng ta thấy tình huống trên là không thể xảy ra trong thực tế. Từ đó chúng ta có khái niệm độ không tuyệt đối.
- Giới thiệu thang nhiệt độ tuyệt đối.
- Ghi nhận
- Khí lí tưởng thì các phân tử khí chỉ tương tác với nhau khi va chạm. - Khi vận tốc trung bình của chuyển động nhiệt bằng 0 thì áp suất của chất khí gây cho thành bình bằng 0.
- Ghi nhận khái niệm độ không tuyệt đối.
4.Hoạt động 4: Tổng kết bài ( 2 phút )
* Phát phiếu học tập với nội dung: 1. Tại sao săm xe đạp bơm căng để ngoài trời nắng dễ bị nổ?
2. Trong các trường hợp sau áp suất của chất khí lên thành bình sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao?
a, Giữ nguyên thể tích,tăng nhiệt độ?
* Làm việc trên phiếu học tập.
1.Theo TĐHPT chất khí: Chất khí được cấu tạo bởi các phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng, nhiệt độ càng tăng thì các phân tử chuyển động càng nhanh, các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành
3. Khí lí tưởng: Là chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm
4.Độ không tuyệt đối: T = 0 thì áp suất của khí lí tưởng cũng bằng 0, nhiệt độ này gọi là độ không tuyệt đối. khi ấy tất cả các phân tử khí đều trong trạng thái bất động, vận tốc tương ứng của chuyển động nhiệt bằng 0. Độ không tuyệt đối là những nhiệt độ dưới - 2730C
b, Giữ nguyên nhiệt độ,tăng thể tích? 3. Một áp kế khí có dạng ( hình vẽ ). Tiết diện ống là S, dung tích của bình là V0. Ở nhiệt độ t1 giọt thuỷ ngân cách A một khoảng h1, nhiệt độ tăng lên t2 giọt thuỷ ngân cách A một khoảng là h2. Coi áp suất khí trong bình bằng áp suất khí quyển.
a, Viết biểu thức tính độ tăng thể tích
1
V
và V2ở nhiệt độ t1 và t2? b, Thiết lập tỉ số giữaV1 và V2?
* Hướng dẫn thảo luận từng câu trên phiếu học tập.
* Giao nhiệm vụ về nhà: Yêu cầu HS làm bài tập 5,6,7,8 SGK
bình.
Săm xe đạp để ngoài trời nắng, nhiệt độ tăng, vận tốc trung bình chuyển động nhiệt tăng, áp suất tăng. Do đó săm xe dễ bị nổ
2. a, Tương tự câu 1 nếu giữ nguyên thể tích, t0 tăng, v tăng, áp suất tăng.
b, Nếu giữ nguyên nhiệt độ, tăng thể tích thì mật độ các phân tử khí tăng, số va chạm vào thành bình tăng, lực tác dụng lên thành bình tăng, do đó áp suất tăng. 3.Ta có: V1 = V1 - V0 = Sh1 V2 = V2 - V0 = Sh2 Ta có: 2 1 V V = 2 1 h h
* Trình bày từng câu trên phiếu học tập, tham gia thảo luân và chữa bài.
* Nhận nhiệm vụ về nhà.