cao với sự hỗ trợ của e-book.
2.3.1. Tiến trình chung của quá trình dạy - tự học với sự hỗ trợ của e-book.
Tiến trình chung của quá trình dạy học dựa trên nền tảng người GV đóng vai trò hướng dẫn cho HS tự nghiên cứu, tự thể hiện, hợp tác với nhau để lĩnh hội và vận dụng tri thức. Tiến trình này bao gồm các giai đoạn cụ thể như sau:
♦ Giai đoạn chuẩn bị bài học ở nhà:
- Người học dựa trên các câu hỏi “chuẩn bị bài học” trong phần “nhiệm vụ học tập” mà GV đã giao để tự tìm tòi, quan sát, mô tả, giải thích, phát hiện vấn đề, tự tìm ra kiến thức mới. HS thực hiện các nhiệm vụ đó một cách tích cực và tự lực, từ đó có thể nâng cao năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học.
♦ Giai đoạn tổ chức HS học trên lớp:
- Trong quá trình HS học trên lớp, GV tạo ra các tình huống có vấn đề và thực hiện các thí nghiệm thực tế liên quan đến bài học giúp kích thích quá trình học của học sinh.
- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm, sau đó một nhóm bất kì trình bày kết quả, các nhóm còn lại nêu bổ sung, chỉnh sửa.
- Sau đó, giáo viên nhận xét, hỗ trợ HS rút ra kết luận đúng, từ đó học sinh hình thành kiến thức đúng và tự mình điều chỉnh kiến thức ban đầu chưa hoàn chỉnh.
♦ Giai đoạn cũng cố kiến thức ở nhà:
- GV yêu cầu HS về nhà vào phần “Thí nghiệm vật lí”, “Bài tập tự luận”, “Bài tập trắc nghiệm”, “Ứng dụng vật lí” để tự kiểm tra, đánh giá.
Trang 61
2.3.2. Định hướng tổng quát về phương pháp dạy học từng nội dung cụ thể.
* Hình thành kiến thức về thuyết động học phân tử chất khí:
+ HS tìm kiếm các thông tin dựa vào kiến thức đã biết; các kiến thức trong sách giáo khoa; quan sát hình vẽ, sơ đồ, phim và các kiến thức trong e-book.
* Hình thành kiến thức về các định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt, định luật Sác-lơ:
+ Dựa vào thuyết động học phân tử chất khí, HS dự đoán mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi, mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi.
+ GV yêu cầu HS nghiên cứu kĩ trước thí nghiệm, sau đó lên lớp các nhóm tiến hành và trình bày kết quả.
+ Từ kết quả thí nghiệm, GV giúp HS hình thành định luật.
* Hình thành kiến thức về phương trình trạng thái khí lí tưởng và định luật Gay Luy-xắc:
+ Dựa trên kiến thức của bài học trước (định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ), HS tự thiết lập mối quan hệ giữa các thông số trạng thái trong quá trình biến đổi bất kỳ của khối khí.
+ HS kiểm tra dự đoán bằng cách: Làm thí nghiệm ( thí nghiệm nghiên cứu và thí nghiệm kiểm chứng,…) kiến thức cũ, kiến thúc thực tiễn, thông tin trong SGK hoặc xem băng hình, đĩa hình,…
* Hình thành kiến thức về phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép:
+ Dựa trên kiến thức về phương trình trạng thái khí lí tưởng và các kiến thức về điều kiện chuẩn của khí lí tưởng, từ đó xây dựng phương trình.
+ HS kiểm tra dự đoán bằng cách vận dụng định luật vào bài tập và xây dựng lại các định luật về chất khí đã học ở các bài học trước dựa vào phương trình. Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép.
* Hình thành kiến thức về đồ thị của các định luật:
+ Dựa trên các kiến thức toán học, học sinh vẽ đồ thị của các định luật
* Hình thành kến thức về ứng dụng của các định luật:
+ HS vận dụng để giải thích các hiện tượng thực tế và sử dụng một cách có hiệu quả các đồ dùng, vật liệu…
Trang 62 + HS vận dụng để giải được các bài tập liên quan.
2.3.3. Một số tiến trình mẫu về dạy - tự học chương “Chất khí” - Vật lí 10 nâng cao với sự hỗ trợ của e-book.
Tác giả đã xây dựng được bốn tiến trình dạy – tự học cho bốn bài học của chương “Chất khí” – Vật lí 10 nâng cao (Bài 44: Thuyết động học phân tử chất khí. Cấu tạo chất; Bài 45: Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt; Bài 46: Định luật Sác-lơ; Bài 47: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Gay Luy- xác). Tất cả những tiến trình đã được vận dụng giảng dạy trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Dưới đây là hai tiến trình mẫu(Các tiến trình của các bài học còn lại trình bày ở phần phụ lục).
Bài 44: THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ - CẤU TẠO CHẤT
A.Chuẩn kiến thức, kĩ năng quy định trong chương trình
Chuẩn KT, KN Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
[Thông hiểu]
Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử của chất khí : a) Chất khí bao gồm các phân tử. Kích thước của phân tử là rất nhỏ. Trong phần lớn các trường hợp có thể bỏ qua kích thước ấy và coi mỗi phân tử như một chất điểm.
b) Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển động hỗn loạn càng lớn. Chuyển động hỗn loạn của các phân tử gọi là chuyển động nhiệt.
c) Khi chuyển động, mỗi phân tử va chạm với các phân tử khác và va chạm với thành bình. Giữa hai va chạm, phân tử gần như tự do và chuyển động thẳng đều. Khi phân tử này va chạm với phân tử khác, thì cả hai phân tử tương tác, làm thay đổi phương chuyển động và vận tốc của từng phân tử. Khi va chạm với thành bình, phân tử truyền động lượng cho
Trang 63
thành bình. Rất nhiều phân tử va chạm lên thành bình và tạo nên lực đẩy vào thành bình. Lực này tạo ra áp suất của chất khí lên thành bình.
Nêu được các đặc điểm của khí lí tưởng.
[Thông hiểu]
• Khí lí tưởng là khí, trong đó mỗi phân tử coi như chất điểm, chuyển động hỗn loạn không ngừng và chỉ tương tác với nhau khi va chạm.
•Đặc điểm của khí lí tưởng:
- Kích thước các phân tử không đáng kể (bỏ qua).
- Khi chưa va chạm với nhau thì lực tương tác giữa các phân tử rất yếu (bỏ qua).
- Các phân tử chuyển động hỗn loạn, chỉ tương tác khi va chạm với nhau và va chạm vào thành bình.
- Khí lí tưởng, theo quan điểm vĩ mô, là khí tuân theo hai định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt và Sác-lơ.
Vận dụng được thuyết động học phân tử để giải thích đặc điểm về hình dạng, thể tích của các chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn. [Vận dụng]
Giải thích đặc điểm về hình dạng, thể tích của các chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn như sau :
Ở thể khí, trong phần lớn thời gian các phân tử ở xa nhau, khi đó lực tương tác giữa các phân tử rất yếu, phân tử chuyển động hỗ loạn về mọi phía, do đó chất khí chiếm toàn bộ thể tích bình chứa, không có hình dáng và thể tích xác định.
Ở thể rắn và thể lỏng, mỗi phân tử luôn luôn có các phân tử khác ở gần (trong phạm vi khoảng cách một vài lần kích thước phân tử); ngoài ra các phân tử được sắp xếp với một trật tự nhất định, có thêm liên kết giữa những phân tử lân cận. Vì phân tử ở gần nhau và có thêm liên kết, nên lực tương tác giữa một phân tử và các phân tử lân cận luôn luôn
Trang 64
là mạnh, giữ cho phân tử ấy không đi ra xa mà chỉ dao động quanh một vị trí cân bằng. Kết quả là chất rắn và chất lỏng có thể tích xác định.
Ở thể rắn, các vị trí cân bằng của phân tử là cố định, nên mỗi vật rắn có hình dạng xác định.
Ở thể lỏng, vị trí cân bằng của mỗi phân tử có thể dời chỗ sau khoảng thời gian trung bình vào cỡ 10-11s. Vì có sự dời chỗ của các vị trí cân bằng nên chất lỏng không có hình dạng xác định mà có thể chảy, và do đó có hình dạng của phần bình chứa nó.
B.Chuẩn bị - Giáo viên:
+ Giao e-book cho HS sau khi kết thúc chương V, hướng dẫn cách sử dụng. + Hướng dẫn HS chuẩn bị bài học dựa trên e-book.
+ Xác định nội dung cơ bản về cấu tạo chất đã dạy ở lớp 8.
- Học sinh:
+ Ôn các kiến thức về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
+ Xem trước e-book, tìm hiểu trước nội dung bài học ở nhà theo hướng dẫn trong e-book.
C. Ổn định tổ chức, giới thiệu chương “Chất khí” (3 phút)
♦ Kiểm tra sĩ số, giới thiệu chương “Chất khí” .
- GV giới thiệu chương mới: Chương này sẽ trình bày sơ lược về cấu trúc phân tử của chất khí, ba định luật và phương trình trạng thái của chất khí. Ngoài ra, chương này còn đề cập đến khái niệm khí lí tưởng và nhiệt độ tuyệt đối.
♦ Chia nhóm, phát phiếu nhiệm vụ học tập.
PHIẾU NHIỆM VỤ HỌC TẬP
Nội dung Stt Thời
gian Nhiệm vụ
Trang 65
trúc của chất khí - Cho ví dụ minh họa cho mỗi tính chất của chất khí.
2 2 phút - Nêu cấu trúc của chất khí.
Ôn tập khái niệm lượng chất, mol
3 2 phút - Nêu định nghĩa mol.
- Khối lượng mol của một chất là gì?
4 2 phút
- Có một khối lượng khí m.
+Tìm khối lượng của một phân tử chất khí đó. +Tìm số mol khí.
+Tìm số phân tử có trong khối lượng khí đó. Thuyết động học
phân tử chất khí 5 5 phút
-Thuyết động học phân tử chất khí cho biết điều gì?
-Vì sao chất khí gây áp suất lên thành bình? -Khí lí tưởng là gì?
Cấu tạo phân tử
của chất 6 5 phút
-Chất khí có những tính chất đặc biệt nào? -Chất rắn có những tính chất đặc biệt nào? -Chất lỏng có những tính chất đặc biệt nào? -Sự khác nhau giữa các thể này được giải thích trên cơ sở nào?
-Vì sao chất khí không có hình dạng và thể tích xác định? -Vì sao chất lỏng không có hình dạng xác định, chỉ có thể tích xác định? -Vì sao chất rắn có hình dạng, thể tích xác định? Vận dụng 7 7 phút
-So sánh khối lượng phân tử của các chất khí
2, , 2, 2
H He O N .
-Có thể bỏ qua kích thước phân tử của chất lỏng và chất rắn (so với khoảng cách giữa chúng) không? Tại sao?
Trang 66 nắng bị nổ?
-Trong các trường hợp sau áp suất của chất khí lên thành bình sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao?
+Giữ nguyên thể tích, tăng nhiệt độ. +Giữ nguyên nhiệt độ, tăng thể tích.
D.Tổ chức hoạt động dạy học.
Hoạt động 1: Mở đầu bài học ( 2 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Đặt câu hỏi:
+Trình bày kiến thức đã biết về cấu tạo chất về chất khí ở lớp 8 mà các em đã học.
+Hãy kể một số hiện tượng xảy ra xung quanh em mà có liên quan đến chất khí. -Thông báo: Để hiểu rõ và giải thích được các hiện tượng liên quan đến chất khí thì chúng ta phải tìm hiểu về cấu tạo chất của nó.
-Cá nhân HS trả lời các câu hỏi của GV.
-Tiếp nhận vấn đề.
Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất của chất khí. (6 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung kiến thức
-Yêu cầu HS thảo luận và trình bày các nhiệm vụ 1 và 2 trong phiếu nhiệm vụ học tập.
-Cho HS xem phim trong e-book trong quá
-Thực hiện thảo luận, một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung. -Trả lời: +Chất khí có các tính chất: dễ nén, bành trướng, có khối 1. Tính chất của chất khí. - Bành trướng. - Dễ nén.
- Có khối lượng riêng nhỏ so với chất lỏng và chất rắn.
Trang 67 trình thảo luận: phim
mô tả về các tính chất của chất khí.
-Tổng kết lại ý, cho HS chép bài.
lượng riêng nhỏ.
+Mỗi chất khí được tạo thành từ những phân tử giống hệt nhau. Mỗi phân tử có thể bao gồm một hoặc nhiều nguyên tử. -Tổng hợp, ghi chép vào vở. 2. Cấu trúc của chất khí. Xem SGK.
Hoạt động 3: Ôn tập khái niệm lượng chất, mol (6 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung kiến thức
-Yêu cầu HS thảo luận và trình bày các nhiệm vụ 3 và 4 trong phiếu nhiệm vụ học tập.
-Thực hiện thảo luận, một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung.
-Trả lời:
+Mol là lượng chất trong đó có chứa một số phân tử hay nguyên tử bằng số nguyên tử có trong 12g cacbon 12. +Khối lượng mol của một chất được đo bằng khối lượng của một mol chất ấy. + Khối lượng: 0 A m N µ = với NA=6,023.1023mol-1 +Số mol: ν m µ = + m A N N µ =
3. Các khái niệm cơ bản. -Định nghĩa mol: SGK -Định nghĩa số Avogadro: SGK NA = 6,02.1023 mol-1 0 A m N µ = Số mol: ν m µ = A m N N µ =
*Ở điều kiện chuẩn (0oC, 1atm), thể tích mol của mọi chất khí đều bằng 22,4 lít/mol hay 0,0224 m3/mol.
Trang 68 -Tổng kết lại ý, cho HS
chép bài.
-Tổng hợp, ghi chép vào vở. Đánh dấu định nghĩa mol và số Avogadro trong SGK.
Hoạt động 4: Tìm hiểu nội dung thuyết động học phân tử chất khí (8 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung kiến thức
-Đặt vấn đề: Chúng ta biết thuyết động học phân tử chất khí ra đời vào những năm đầu thế kỷ XVIII. Chúng ta sẽ tìm hiểu những nội dung cơ bản của thuyết. -Yêu cầu HS thảo luận và trình bày các nhiệm vụ 5 trong phiếu nhiệm vụ học tập.
-Cho HS xem phim trong e-book trong quá trình thảo luận: phim chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí, phim chuyển động của từng phân tử riêng biệt và phim chuyển động của tập hợp phân tử trong một khoảng thời gian.
-Tổng kết lại ý, cho HS chép bài.
-Thực hiện thảo luận, một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung.
-Trả lời:
+Nêu nội dung thuyết động học phân tử chất khí.
+Chất khí gây ra áp suất lên thành bình vì các phân tử khí va chạm vào thành bình một lực đáng kể.
+Phát biểu nội dung thuyết động học phân tử chất khí.
-Tổng hợp, ghi chép vào vở. Đánh dấu ba nội dung cơ
4. Thuyết động học phân tử chất khí
*Chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lí tưởng.
Trang 69
bản của thuyết trong SGK.
Hoạt động 5: Tìm hiểu cấu tạo phân tử của chất (8 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung kiến thức
- Đặt vấn đề: Khi xét các thể tích khác nhau của vật chất, thuyết động học phân tử vẫn thừa nhận vật chất được cấu tạo từ những phân tử (hoặc nguyên tử ) chuyển động hộn loạn không ngừng. Dựa vào điều này có thể giải thích về sự khác nhau của thể tích khí, thể lỏng và thể rắn.
-Yêu cầu HS thảo luận và trình bày các nhiệm vụ 6 trong phiếu nhiệm vụ học tập.
-Cho HS xem phim trong e-book trong quá trình thảo luận: phim về chuyển động của các phân tử chất rắn, lỏng, khí.
-Thực hiện thảo luận, một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung. -Trả lời: +Chất khí có thể tích và hình dạng không xác định. +Chất lỏng có hình dạng xác định, thể tích xác định. +Chất rắn có hình dạng và thể tích xác định. +Sự khác nhau giữa các thể