Nhiệt học là một chủ đề tương đối đa dạng, phong phú và hết sức quan trọng trong chương trình Vật Lý 10, là một trong 4 phần cơ bản của vật lý đại cương. Phần này kế thừa và phát triển những kiến thức học sinh đã có ở trường trung học cơ sở. Những vấn đề, khái niệm, định nghĩa được nâng cao lên nhằm tăng kỹ năng vật lý cho học sinh. Vậy làm thế nào để học sinh có thể nắm bắt lý thuyết, hiểu rõ vấn đề và vận dụng linh hoạt, có được thao tác, kỹ năng trong giải bài tập nhiệt học và yêu thích môn này?
Sử dụng bản đồ tư duy trong chương này để tạo điều kiện cho học sinh có thói quen so sánh, tìm ra những điểm mấu chốt của từng bài cũng như là của cả chương, từ đó có thể xây dựng bức tranh vật lý về thế giới tư duy, nhận thức của học sinh.
3.2 Mục tiêu dạy học phần “Nhiệt Học” theo định hƣớng của đề tài:
Với định hướng nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh, ngoài việc quán triệt thực hiện các mục tiêu cụ thể cho mỗi bài.
Mục tiêu:
Dùng sơ đồ tư duy để thể hiện được khái niệm và mối quan hệ giữa chúng.
Biết sử dụng sơ đồ tư duy để phân tích nội dung của từng bài, phân biệt rõ các quá trình biến đổi của chất khí.
Vận dụng sơ đồ tư duy để phân tích các đặc tính, cấu trúc, một số tính chất vĩ mô của chất rắn và chất lỏng.
Viết được phương trình trạng thái của chất khí từ đó suy ra được từng quá trình biến đổi riêng lẻ.
Vẽ được đồ thị biểu diễn của từng quá trình.
Hiểu rõ ràng các nguyên lý của nhiệt động lực học.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang48 Kỹ năng:
Vẽ sơ đồ tư duy ôn tập bài học, thuyết minh được bài học từ sơ đồ tư duy.
Vẽ sơ đồ tư duy mô tả đề bài, phân tích được đề bài từ sơ đồ tư duy. Thái độ: Có quan điểm tổng quan khi nhìn nhận, đánh giá về vấn đề.
3.3 Soạn thảo giáo án bằng phần mềm Buzan’s iMindMap V6:
3.3.1 Chuẩn bị: 3.3.1 Chuẩn bị:Trước khi soạn một giáo án bằng phần mềm Buzan’s iMindMap V6 thì chúng ta cần một số bước chuẩn bị như sau:
- Lựa chọn bài cần soạn: đọc lướt qua nội dung bài học và sau đó trả lời câu hỏi: Sử dụng sơ đồ tư duy để dạy học có hợp lí hay không?
- Đọc kỹ nội dung của bài soạn: Gạch dưới các từ khóa, hình ảnh chính của bài, phân cấp cho các nhánh thứ nhất và thứ hai,…
- Vẽ sơ đồ tư duy: một cây viết và một tờ giấy khổ lớn. Vẽ toàn bộ sơ đồ vào giấy.
- Hoàn chỉnh sơ đồ: Xem lại sơ đồ còn thiếu sót kiến thức nào không so với SGK, chủ đề, các nhánh, hình ảnh, … sắp xếp có hợp lý chưa? Sau đó sửa lại cho phù hợp.
3.3.2 Các bƣớc tiến hành:
Dưới đây là thao tác mẫu để soạn sơ đồ tư duy theo một bài học (vẽ sơ đồ tư duy Bài 44 Thuyết động học phân tử chất khí và cấu tạo chất.)
Bước 1: Tạo chủ đề trung tâm:
- Khởi động phần mềm Buzan’s iMindMap V6 trên màn hình Desktop.
- Chọn hình ảnh là ảnh trung tâm và đặt tên cho chủ đề: có thể chọn ảnh chủ đề của phần mềm hoặc tải lên từ máy tính.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang49 - Sau đó chọn nút chose.
- Sau khi chọn xong, nhập chủ đề bài học hoặc tựa bài. - Điều chỉnh màu font chữ của tên chủ đề cho hợp lý. - Vào file/ save để chọn nơi lưu sơ đồ và đặt tên cho nó.
Bước 2: Tạo các nhánh con tương ứng với các nội dung của bài học. Tạo các đề mục, trong bài học: bằng cách thêm các nhánh cho chủ đề chính, sử dụng công cụ Colour để đổi màu sắc cho từng nhánh và ở Bài 44 có các ý lớn sau:
- Tính chất của chất khí. - Cấu trúc của phân tử khí. - Lượng chất, mol.
- Thuyết động học phân tử chất khí. - Cấu tạo phân tử của chất.
Các nhánh đã được tạo xong, với những màu sắc khác nhau sẽ tăng cường khả
năng hứng thú và sự ghi nhớ cho não bộ.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang50 Các thư mục được sắp xếp theo kim đồng hồ, tạo cảm giác tự nhiên dễ chịu cho người học.
Ở ý lớn tính chất chia ra làm 3 ý nhỏ là: bành trướng, dễ nén, khối lượng riêng nhỏ.
Từ các ý lớn ta sẽ phân tích ra các ý nhỏ hơn, làm rõ vấn đề của bài học. Trong nhánh cấu trúc chất khí sẽ chèn một hình ảnh của các loại phân tử chất khí vào bằng cách:
- Click chọn nhánh cần chèn.
- Insert → chọn Image File để lấy ảnh từ một file trong máy tính của bạn.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang51 Ở phần nhánh cấu trúc phân tử khí ta có thể chia làm 3 nhánh nhỏ là: phân tử 1 nguyên tử, phân tử 2 nguyên tử, phân tử 3 nguyên tử.
Ở nhánh lượng chất, mol sẽ phân ra làm 2 nhánh nhỏ là: lượng chất và mol.
Ở nhánh mol ta có thể phân ra thành 3 nhánh nhỏ khác số A-vô-ga-đrô, khối lượng mol, thể tích mol.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang52 Vì sơ đồ tư duy iMindMap không hỗ trợ công cụ viết toán, một vấn đề đặt ra trong sử dụng phần mềm tư duy trong dạy học vật lý. Chèn ảnh công thức vào các nhánh con của khối lượng mol. Trước tiên chọn nhánh con cần chèn hình → Insert → Image File → chon ảnh cần chèn →chọn Open.
Ở nhánh thuyết động học phân tử chất khí ta có thể chia ra làm 4 nhánh con là: chất điểm, chuyển động nhiệt, va chạm, khí lý tưởng. Nhánh khí lý tưởng có liên kết với các nhánh con còn lại. Vì các đặc điểm của các nhánh con kia chính là đặc điểm chung của khí lý tưởng.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang53 Các nhánh chuyển động nhiệt, va chạm phân chia ra thành các nhánh nhỏ
hơn.
Nhánh cấu tạo chất ta sẽ chia ra làm 3 nhánh con là chất khí, chất lỏng và chất rắn.
Mỗi nhánh chất khí, chất lỏng, chất rắn sẽ phân ra ba nhánh con là: lực tương tác, chuyển động, hình dạng.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang54 Để làm rõ các ý trong nhánh tương tác của các chất cũng như sự chuyển động và hình dạng các nhánh này ta sẽ viết các ghi chú (Note) của các nhánh này.
Thao tác: click chọn nhánh cần ghi chú → Insert chọn Note hoặc chọn biểu tượng note trên thanh công cụ nằm phía bên phải màn hình.
Để thay đổi font chữ, kích cỡ dùng chuột Click vào biểu tượng chữ A trên thanh công cụ dùng viết ghi chú cho nhánh.
Ngoài ra có thể dùng công cụ hỗ trợ Audio Note để diễn giảng về nhánh đó.
Thao tác: chọn nhánh cần diễn giảng → Insert → Audio Note hoặc Click chuột trực tiếp vào Audio Note trên thanh công cụ dọc nằm bên phải.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang55 Nhánh có phần diễn giảng Audio sẽ có biểu tượng nốt nhạc trên đó.
Cuối cùng ta sẽ được sơ đồ tư duy của Bài 44: thuyết động học phân tử chất khí và cấu tạo chất.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang56 Bước 3: Xuất ra các loại file thông dụng:
- Xuất ra File hình (Image). Thao tác như sau:
Vào File → Export → Image → thay đổi kích thước của hình.
Sau khi thay đổi kích cỡ hình cho phù hợp chọn Export. Chọn nơi lưu và đặt tên cho File hình.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang57 - Xuất ra file PDF và Word:
Thao tác như sau:
Vào File chọn Export → PDF and Document → chọn các dạng mẫu PDF để lưu.
Vào Branch Ordering để xem các trật tự của các nhánh trong sơ đồ.
Cuối cùng chọn Export → chọn nơi lưu → đặt tên chon File → Save.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang58 Hình 4.3.2b Chọn nơi lưu và đặt tên cho File.
- Xuất ra File Power Point: sử dụng cho trình chiếu trong Power Point. Thao tác:
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang59 Chọn nơi lưu đặt tên và lưu lại.
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang60
3.4 Giáo ántham khảo:
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang61
BÀI 44. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ. CẤU TẠO CHẤT I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức cơ bản:
- Nêu được các tính chất của chất khí.
- Nêu được cấu trúc của chất khí.
- Định nghĩa được khái niệm lượng chất, mol.
- Trình bày được nội dung của thuyết động học phân tử chất khí.
- So sánh được sự khác nhau giữa cấu tạo phân tử chất rắn, chất lỏng, chất khí.
2. Kỹ năng:
- Biết tính một số đại lượng của chất khí: số mol, số phân tử, khối lượng.
- Giải thích các hiện tượng vật lý có liên quan.
- Vận dụng kiến thức về thuyết động học phân tử chất khí và cấu tạo chất để giải các bài tập.
3. Thái độ:
- Sôi nổi, hào hứng trong giờ học.
- Liên hệ kiến thức vật lý với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo.
II. CHUẨN BỊ:
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Giáo án, sách giáo khoa, sách giáo viên, bài tập vận dụng để củng cố kiến thức, sơ đồ….
2. Chuẩn bị của học sinh
- Ôn lại kiến thức đã học ở lớp 8 về cấu tạo chất. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1. Kiểm tra bài cũ:
2. Giới thiệu bài mới: Tại sao khi ta xịt một chút nước hoa ở góc phòng, một
lúc sau nước hoa sẽ lan tỏa ra khắp phòng? Tại sao người ta thường để băng phiến trong tủ quần áo để đuổi côn trùng, chuột…? Để giải thích được các hiện tượng
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang62 này, hôm nay chúng ta sẽ sang một chương hoàn toàn mới: Chương VI: Chất khí và bài ngày hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu là: Bài 44: Thuyết động học phân tử chất khí.
3. Dạy bài mới:
Nội dung lƣu bảng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Tìm hiểu về tính chất của chất khí, cấu trúc của chất khí
HS quan sát hình 44.1 SGK
Chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa
Hiện tượng sẽ không xảy ra nữa.
Chất khí dễ bị nén.
Khối lượng riêng của chất khí nhỏ so với chất rắn và lỏng.
Các em hãy quan sát thí nghiệm trong SGK hình 44.1.
? Điều gì đã xảy ra khi chúng ta rút khóa giữa hai bình?
? Hiện tượng có xảy ra như thế nữa hay không nếu thay bình chứa khí Clo bằng bình chất lỏng hoặc rắn ?
? Dựa vào những kiến thức thực tế, hãy suy luận khả năng bị nén của chất khí?
? Dựa vào số liệu trong
sách, hãy so sánh khối lượng riêng của chất khí so với chất lỏng và chất rắn?
1. Tính chất của chất khí.
- Bành trướng: chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa.
- Dễ nén.
- Có khối lượng riêng nhỏ so với chất lỏng và chất rắn.
Chất được cấu tạo từ nguyên tử, phân tử. Chúng chuyển động
Ở chương trình lớp 8 , các em đã được biết đến thuyết cấu tạo phân
2. Cấu tạo của chất khí
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang63 hỗn độn, không ngừng. Các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. tử ? Vậy các chất được
cấu tạo từ cái gì? Chuyển động như thế nào? Chúng chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật như thế nào?
Nhận xét:
từ các phân tử giống hệt nhau. Mỗi phân tử có thể bao gồm một hay nhiều nguyêntử.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về lƣợng chất, mol.
HS đọc sách.
Lượng chất chứa trong một vật được xác định theo số phân tử hay nguyên tử chứa trong vật ấy. 1 mol là lượng chất trong đó có 1 số phân tử hay nguyên tử bằng số nguyên tử chứa trong 12g C12. NA= 6,022.1023 mol-1. Khối lượng mol của một chất được đo bằng khối lượng của
Các em hãy nhìn vào SGK trang 217 và xem nội dung của phần 3. Sau đó trả lời các câu hỏi
? Lượng chất là gì ? ? Mol là gì ?
? NA bằng bao nhiêu?
? Khối lượng mol là
gì?
? Thể tích mol là gì? ? Ở điều kiện chuẩn thì p, V, T bằng bao nhiêu?
? Từ khối lượng mol và NA ta có thể tìm m0 của
3. Lƣợng chất, mol.
* Mol:
Mol là lượng chất chứa 6,02.1023hạt đơn vị (nguyên tử, phân tử, ion, electron, ...)
* Số A-vô-ga-đrô: NA = 6,02.1023 mol-1. * Khối lƣợng mol: Ký hiệu: µ * Thể tích mol: (SGK)
- Ở điều kiện chuẩn :T = 0, p = 1atm , V = 22,4 lít = 0,0224
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang64 một mol chất ấy. Thể tích mol của một chất được đo bằng thể tích của một mol chất ấy.
Ở điều kiện chuẩn :T = 0, p = 1atm , V = 22,4 lít. m0= Số mol : m 1 phân tử (nguyên tử ) như thế nào? ? Cách xác định số mol? m3/mol.
- Khối lượng phân tử của 1 chất: m0=
- Số mol KH:
- Số phân tử N có trong m của 1 chất: N= NA=
m
NA.
4. Một vài lập luận để hiểu cấu
trúc phân tử của chất
khí.(tham khảo SGK trang 219 ).
Hoạt động 3: Thuyết động học phân tử chất khí.
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt được gọi là phân tử.
Các phân tử luôn luôn chuyển động không ngừng. Phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. Va chạm vào nhau và va Do chất khí cũng là chất, vì vậy mà chất khí có đầy đủ các tính chất của thuyết cấu tạo chất đã được nhắc ở trên. ? Nhắc lại thuyết cấu tạo chất? ? Các chất khí luôn chuyển động, vậy khi chuyển động hỗn độn thì điều gì sẽ xảy ra? 5. Thuyết động học phân tử chất khí. - Chất khí gồm các phân tử có kích thước rất nhỏ - Các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng. Nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển động nhiệt càng lớn. - Khi chuyển động, các phân
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang65 chạm vào thành bình. Nhận xét: Chất khí được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử. Các phân tử luôn luôn chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Chúng chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao => Chuyển động nhiệt. Khi chuyển động, mỗi phân tử va chạm với các phân tử khác và va chạm với thành bình tạo nên áp suất lên thành bình.
tử va chạm với nhau làm chúng bị thay đổi phương và vận tốc chuyển động, hoặc va chạm với thành bình tạo nên áp suất của chất khí lên thành bình.
Hoạt động 4:Cấu tạo phân tử của các chất (So sánh các trạng thái tồn tại của vật chất)
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang66 - Chia làm 3 dạng:
chất rắn, chất lỏng, chất khí.
- Học sinh thảo luận trả lời. ?Theo sự liên kết phân tử ta có thể chia thành mấy dạng tồn tại của chất? ?Lực tương tác, hình dạng và sự chuyển động của chúng như thế nào?
6. Cấu tạo phân tử của
các chất Rắn Lỏng Khí Lực tương tác Mạnh Lớn hơn khí,nhỏ hơn rắn Yếu Chuyển động Dao động xung quanh vtcb Dao động xung quanh vtcb, có thể di chuyển. Hỗn loạn Hình dạng Xác định Phụ thuộc vào bình chứa Không xác định Thể tích Xác định Phần bình chứa Không xác định
5. Củng cố kiến thức: - Hãy vận dụng thuyết động học phân tử để giải thích hiện
SVTH:Nguyễn Đoàn Phước Lộc Trang67
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1 trang 221 SGK.
