- Bài 31 Phương trình trạng thái của khí lít ưởng
c. Những công việc trên lớp
- Hoạt động của Thầy và Trò được thực hiện theo giáo án đã soạn.
- GV: Cho HS khám phá những NVKP được đưa ra theo tiến trình của bài học. - HS: Khám phá các NVKP theo yêu cầu của GV.
2.4. Thiết kế nhiệm vụ khám phá cho các bài dạy
Như đã trình bày ở trên, đặc trưng của PP DHKP là các NVKP cho nên việc thiết kế các NVKP phù hợp, đưa chúng vào các giáo án để tổ chức dạy là hai công việc chính để chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm.
Bài 28. Cấu tạo chất - Thuyết động học phân tử chất khí
NVKP 28 – 1
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi dạy “lực hút đẩy giữa các phân tử” - Rèn luyện tư duy thí nghiệm và phán đoán
- Vật dụng: (Cho HS chuẩn bị trước ở nhà, mang đến lớp). Như: mẩu phấn ngắn, bút chì loại HB, một chút nước màu, ống kim tiêm, bơm xe đạp, dây cao su, lò xo… Thầy chuẩn bị thí nghiệm (Hình 2.2) (Biểu diễn gợi ý hoặc khẳng định phán đoán HS).
- Thực hiện: Các nhóm làm thí nghiệm với những vật mình có, quan sát kết quả:
Bẻ viên phấn rồi ghép lại đúng vị trí cũ, ép thật chặt
Lấy bút chì vạch mạnh (nét đậm) lên giấy
Bịt kín đầu ra, ép pittông ống kim tiêm rồi kéo ra (hoặc bơm xe đạp)
Kéo dây cao su (hoặc lò xo) rồi bỏ ra
- NVKP: Hãy làm các thí nghiệm với vật dụng có trong nhóm (theo hướng dẫn), quan sát kết quả, mô tả và cho phán đoán: tại sao có hiện tượng như vậy xảy ra ở TN (được mô tả)? (Mấu chốt để khám phá: Phán đoán các lực hút phân tử).
Gợi ý: Thử lấy 2 mẩu phấn bất kì, chặt chúng vào nhau xem sao?
Dây cao su hoặc lò xo
Tấm kiếng
Nước
- Thời gian: 3 phút
NVKP 28 – 2
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi dạy “thuyết ĐHPT chất khí” - Rèn luyện tư duy phán đoán (ra giả thuyết)
- Vật dụng: (Cho HS chuẩn bị trước ở nhà, mang đến lớp). Như: ống kim tiêm, một ít nước màu.
- Thực hiện:
+ Các nhóm làm TN với ống kim tiêm, quan sát kết quả:
Lần thứ nhất: Kéo pittông đi lên một đoạn, bịt kín đầu ra, nén pittông (nén khí). Quan sát.
Lần thứ hai: Hút nước màu vào ống kim tiêm, bịt kín đầu ra, nén pittông (nén chất lỏng). Quan sát.
- NVKP: Kết quả hai lần làm TN cho em nhận xét gì về sự khác nhau cơ bản trong cấu tạo chất của chất khí và chất lỏng. Hãy phán đoán nguyên nhân của sự khác nhau đó. (Mấu chốt để
khám phá: Khoảng cách các phân tử khí rất lớn so với các phân tử lỏng)
TN mô phỏng để gợi ý: Một ống thủy tinh đựng các hạt đậu (mô phỏng các phân tử), có pittông để nén (khó nén được). Đổ một ít hạt đậu ra bàn, dễ dàng gom chúng lại
- Thời gian: 2 phút
NVKP 28 – 3
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy về “khí lí tưởng” - Rèn luyện tư duy so sánh
- Vật dụng: xem SGK
- Thực hiện: Cho HS tìm ra sự khác nhau giữa khí thực và KLT, đưa ra lí do nghiên cứu trên KLT
- NVKP: Từ sự khác nhau giữa khí lí tưởng và khí thực, lí do nào để các nhà khoa học phải giảđịnh đối tượng nghiên cứu của mình là một chất khí không có thực (Mấu chốt để khám phá: Cần bỏ qua các ảnh hưởng phụ của các phân tử khí thực (tuy rất nhỏ) như thể tích phân tử, lực tương tác khi chưa va chạm).
- Thời gian: 2 phút
Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôilơ – Mariốt
NVKP 29 – 1
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi dạy “Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái” - Rèn luyện tư duy phân tích
- Thực hiện: HS lấy ví dụ “trạng thái” và “biến đổi trạng thái”, chỉ ra dấu hiệu biến đổi trạng thái
- NVKP: Khi nghiên cứu chất khí người ta sử dụng từ “trạng thái” và “biến đổi trạng thái”. Hãy kể các trạng thái của một khối khí (chất khí) trong thực tế và sự biến đổi trạng thái của nó mà em biết. Dấu hiệu nào cho biết có sự biến đổi trạng thái của khối khí? (từ NVKP này GV giới thiệu phương pháp nghiên cứu thiết lập mối quan hệ giữa các thông số trạng thái: cô lập một đại lượng, nghiên cứu hai đại lượng kia). (Mấu chốt để khám phá: Tác dụng của 3 đại lượng biểu diễn một trạng thái khối khí)
- Thời gian: 2 phút
NVKP 29 – 2
- Vị trí có thể: Trước khi thực hiện thí nghiệm - Rèn luyện tư duy phán đoán
- Thực hiện: Giáo viên mô tả và làm thí nghiệm với chiếc bơm xe đạp. HS phán đoán, giải thích.
- NVKP: Để biểu diễn thí nghiệm định luật này một cách gần đúng, khi làm thí nghiệm, thầy phải ép từ từ pittông của bơm. Tại sao lại phải làm như vậy? (Mấu chốt để khám phá: Cô lập sự biến thiên của nhiệt độ)
Gợi ý: Thay vì ép từ từ, bây giờ hãy ép nhanh và mạnh, HS sờ vào ống bơm trước và sau khi bơm để cảm nhận.
- Thời gian: 2 phút
NVKP 29 – 3
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “đường đẳng nhiệt” - Rèn luyện tư duy phân tích, phán đoán
- Thực hiện: Cho HS vẽđồ thịđường đẳng nhiệt, tìm ý nghĩa Vật lí thể hiện trên đồ thị
- NVKP: Các nhà Vật lí đã làm thí nghiệm và phát hiện ra mối quan hệ p,V của một khối khí khi nhiệt độ không đổi là theo đường hypebol. Trong trường hợp này, em nhận thấy đặc
điểm nào của đường hypebol thể hiện đúng ý nghĩa Vật lí? Hãy giải thích. (Mấu chốt để khám phá: Sự tiệm cận của đường hypebol)
- Thời gian:2 phút
Bài 30. Quá trình đẳng tích – Định luật Saclơ
NVKP 30 – 1
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “đường đẳng tích” - Rèn luyện óc quan sát, tư duy so sánh (Toán học và Vật lí)
- Thực hiện: HS dựa vào đồ thịđường đẳng tích giải thích
- NVKP: Đồ thị vẽ các đường đẳng tích là những đường thẳng tuyến tính. Về nguyên lí toán học, các đường này có thể kéo dài ra vô tận về hai phía. Đối với định luật về các chất khí, điều này có cho phép không? Tại sao? (Mấu chốt để khám phá: Các đại lượng đặc trưng cho một trạng thái một khối khí thực không bao giờ bằng 0).
Gợi ý: Thử kéo dài đồ thị xuống gốc tọa độ và xuống nữa, sau đó lí giải các trạng thái theo đồ
thị xem có còn ý nghĩa không? - Thời gian: 1 phút
NVKP 30 – 2
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “ĐL Saclơ” - Rèn luyện óc quan sát, giải thích thực tế, tư duy ngôn ngữ
- Thực hiện: HS xem SGK giải thích
- NVKP: Trong quá trình đẳng tích, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối (định luật Saclơ) nhưng những hiện tượng xảy ra trong thực tế và kỹ thuật chỉ thể hiện gần đúng định luật Saclơ. Kể vài hiện tượng và giải thích. (Mấu chốt để khám phá: khí thực chứ không phải khí lí tưởng)
- Thời gian: 2 phút
NVKP 30 – 3
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “định luật Saclơ” - Rèn luyện vận dụng lí thuyết để giải thích, tư duy ngôn ngữ
- Thực hiện: HS vận dụng thuyết ĐHPT giải thích định luật Saclơ
- NVKP: Dựa vào thuyết ĐHPT chất khí, hãy giải thích định luật Saclơ. - Thời gian: 2 phút
NVKP 30 – 4
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi học xong “định luật Saclơ” - Rèn luyện vận dụng lí thuyết vào thực tế và tư duy ngôn ngữ
- Thực hiện: HS tìm ra nguyên nhân sự cố, giải thích
- NVKP: Một bình đựng gaz khi mới được nạp đầy, nếu đặt nó ở môi trường nhiệt độ cao, sẽ
rất nguy hiểm (có thể bị nổ). Em thử lí giải vấn đề này cho người trong gia đình để biết và sử
dụng gaz an toàn. (Mấu chốt để khám phá: Nội dung thuyết ĐHPT – sự liên quan giữa nhiệt độ, vận tốc phân tử và áp suất)
Gợi ý: Xem lại mục 1, trang 153. - Thời gian: 1 phút
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “Đường đẳng tích – định luật Saclơ” - Rèn luyện tư duy bằng đồ thị, tư duy ngôn ngữ
- Thực hiện: HS vẽ thêm đường đẳng nhiệt và trả lời câu hỏi
- NVKP: Hình 30.3 SGK (trang 161) biểu diễn đồ thị áp suất của hai khối khí biến thiên theo nhiệt độ. Làm thế nào để so sánh áp suất của hai khối khí này khi chúng có cùng một nhiệt
độ? (Mấu chốt để khám phá: Nhìn ra được cách vẽđường đẳng nhiệt trên đồ thị p,T) - Thời gian: 1 phút
Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
NVKP 31 – 1
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi dạy “khí thực và KLT”
- Rèn luyện tư duy ngôn ngữ (Nội dung giống như NVKP 28 - 3 và 30 – 1 nhưng cách hỏi khác
đi để HS rèn luyện cách lập luận)
- Thực hiện: HS gập SGK, tìm sự khác nhau giữa khí thực và KLT đểđưa ra lí do
- NVKP: KLT tuân theo đúng các định luật chất khí nhưng vì sao khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật chất khí? (Mấu chốt để khám phá: Hai điểm khác nhau cơ bản giữa khí thực và KLT)
- Thời gian: 2 phút
NVKP 31 – 2
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi thiết lập phương trình trạng thái
- Rèn luyện tư duy phân tích và tổng hợp, phương pháp suy nghĩ và làm việc của các nhà khoa học, tư duy ngôn ngữ.
- Thực hiện: Đọc SGK mục II, phần ở trang 163
- NVKP: Hãy trình bày diễn biến của sơđồ hình 31.2 và nói ý nghĩa của trạng thái “trung gian” trong diễn biến này. (Mấu chốt để khám phá: Trạng thái 1’ là không có thực, chỉ là phương tiện để lập luận)
- Thời gian: 3 phút
NVKP 31 – 3
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Sau khi dạy “Định luật Gay Luy – Xac” - Rèn luyện tư duy ngôn ngữ và giải thích
- Thực hiện: HS vận dụng thuyết ĐHPT giải thích định luật Gay Luy – Xac
- NVKP: Dựa vào thuyết ĐHPT chất khí, hãy giải thích định luật Gay Luy – Xac. (Mấu chốt
để khám phá: Mối liên hệ T, p và V) - Thời gian: 1 phút
NVKP 31 – 4
- Vị trí có thểđưa ra NVKP: Trước khi dạy “Độ không tuyệt đối” - Rèn luyện óc tưởng tượng và tư duy ngôn ngữ
- Thực hiện: Đọc SGK mục IV (trang 165)
- NVKP: Giả sử ta có thể hạ được nhiệt độ một khối khí xuống 0K. Hãy mô tả tình trạng của các phân tử khí khi đó. (Mấu chốt để khám phá: Các định luật chất khí)
Thời gian: 1 phút
2.5. Soạn giáo án dạy học chương “Chất khí”
2.5.1. Ý tưởng soạn thảo chung
Giáo án gồm có các phần thủ tục và thực hiện nội dung: