Thiết kế tiến trình dạy học bài Thuyết động học ph- 123docz.net

8. Cấu trúc luận văn

2.7.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài Thuyết động học phân tử chất khí.

tạo chất”

2.7.1.1. Ý tưởng sư phạm

Đây là bài mà kiến thức trong bài khá trừu tượng gây khó hiểu cho HS. Nếu chỉ thông báo kiến thức, nhắc lại sơ lược một số kiến thức ở lớp 8 làm cho việc tiếp thu kiến thức của HS trở nên nhàm chán, thụ động chỉ biết lắng nghe và ghi chép. Do đó HS sẽ không phát huy được tính tích cực chủ động, sáng tạo. Nếu GV dạy học bài này theo định hướng DHGQVĐ sẽ phát huy được tính tích cực chủ động sáng tạo của HS thông qua việc:

+ GV tạo tình huống có vấn đề vào bài sẽ tạo sự hứng thú học tập của HS.

+ Để giải quyết vấn đề đặt ra thì:

- GV thực hiện thí nghiệm theo SGK bằng công nghệ thông tin mà thí nghiệm này không có thiết bị và điều kiện thực hiện ở trường.

- GV đặt một chuỗi câu hỏi nhận thức gợi ý dẫn dắt kèm theo ví dụ minh họa. Như vậy HS sẽ được phát triển tư duy, rèn luyện được kỹ năng tính toán; khả năng trình bày một vấn đề trước tập thể.

2.7.1.2. Chuẩn bị nội dung dạy học

* Các vấn đề trong nội dung dạy học:

- HS đã biết sơ lược về cấu tạo chất ở lớp 8, vật chất chủ yếu tồn tại ở thể rắn, lỏng, khí. Như vậy thể khí được cấu tạo như thế nào?

- HS được củng cố, phát triển sâu hơn về thuyết động học phân tử chất khí. Vấn đề đặt ra là vận dụng thuyết này để giải thích trạng thái cấu tạo chất, điểm khác nhau giữa chất khí, chất lỏng, chất rắn như thế nào?

* Xác định nội dung kiến thức của bài:

- Tính chất;cấu trúc của chất khí. - Khái niệm lượng chất; mol.

- Thuyết động học phân tử chất khí. - Cấu tạo chất.

* Kỹ năng mà HS dùng để xây dựng kiến thức mới

+ Mức độ kiến thức của HS: HS đã học các kiến thức này ở lớp 8:

- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là nguyên tử, phân tử và giữa chúng có khoảng cách.

- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.

- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.

+ HS sẽ sử dụng những kiến thức này để:

- Phát triển những điều đã biết về cấu tạo chất thành thuyết động học phân tử chất khí.

- Vận dụng để giải thích trạng thái cấu tạo chất: thể rắn, thể lỏng, thể khí.

* Vấn đề hướng dẫn của GV

+ Xác định vấn đề cần hướng dẫn:

- Hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm mô tả sự bành trướng của khí clo bằng ngôn ngữ vật lý.

- Thông báo về khái niệm lượng chất; mol.

- Thông báo giải thích từng nội dung của thuyết động học phân tử chất khí bằng mô hình chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí (Chuyển động Braonơ).

- Vận dụng thuyết cho cấu tạo chất.

* Dự kiến hình thức hướng dẫn

+ Dựa vào mô hình thí nghiệm sự bành trướng của khí Clo, hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm, yêu cầu HS rút ra nhận xét hiện tượng xảy ra nếu mở van trên ống thông giữa hai bình. Từ đó hiểu được tính chất của chất khí.

+ Dựa vào mô hình cấu trúc của chất khí kèm theo thông báo của GV, HS nắm được cấu trúc của chất khí.

+ Dựa vào mô hình chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí hình 44.2; Hình 44.3 (Hình 44.3a: chuyển động của từng phân tử riêng biệt; Hình 44.3b: chuyển động của tập hợp phân tử trong thời gian ngắn) kết hợp với việc giải thích bằng lời của GV, HS sẽ hiểu rõ được các nội dung thuyết động học phân tử chất khí và vận dụng được.

* Hệ thống câu hỏi:

2. Hiện tượng gì xảy ra khi ta mở van thông giữa hai bình? Nếu thay bình chứa khí clo bằng bình chứa chất lỏng hoặc chất rắn thì hiện tượng trên có xảy ra không? Vậy chất khí có tính chất như thế nào? Có gì khác so với chất lỏng và chất rắn?

3. Tại sao chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa?

4. Tính dễ nén của các chất? Trong quá trình nén khí thì áp suất và thể tích có mối liên hệ như thế nào?

5. Tại sao chất khí dễ nén? (Gợi ý: lực liên kết giữa các phân tử khí yếu nên khoảng cách giữa các phân tử khí như thế nào?).

6. Lấy ví dụ về tính chất dễ nén của chất khí?

7. Dựa vào số liệu SGK, so sánh khối lượng riêng của các chất? 8. Lấy ví dụ về ứng dụng khối lượng riêng nhỏ của chất khí? 9. Chất khí được cấu tạo như thế nào? (HS đọc SGK trả lời). 10. Các em cho vài ví dụ về khối lượng mol của một chất ?

11. Dựa vào khái niệm lượng chất, mol yêu cầu học sinh suy luận: số phân tử hay nguyên tử chứa trong một mol của mọi chất? Nhận xét?

12. Từ khái niệm khối lượng mol µ và số Avôgađrô NA, các em hãy

thiết lập công thức tính khối lượng m0 của một phân tử (hay nguyên tử) của một chất? (Gợi ý µ: là khối lượng của một mol mà trong một mol có NA phân

tử (hay nguyên tử)).

13. Hãy thiết lập công thức tính số mol υ chứa trong khối lượng m của một chất?

14. Hãy thiết lập công thức tính số phân tử (nguyên tử) N có trong khối lượng m của một chất?

15. Hãy áp dụng để giải bài toán “Tính số phân tử nước có trong 0,2 kg nước”?.

17. Từ quan sát thực tế cuộc sống em có nhân xét về hình dạng và thể tích riêng của chất rắn và chất lỏng như thế nào?

2.7.1.3. Grap tiến trình hình thành kiến thức cơ bản của bài

Sơ đồ 2.3. Grap tiến trình hình thành kiến thức cơ bản của bài

1 Cấu trúc của chất khí Tính chất của chất khí 2 Lượng chất, mol 3 Lượng chất Mol 3.1 3.2

Khối lượng mol

Thể tích mol 3.2.1

3.2.2

4 Một vài lập luận để hiểu cấu trúc phân tử của khí

Thuyết ĐHPT chất khí 5

Khí lý tưởng

Cấu tạo phân tử của chất

2.7.1.4. Giáo án số 1

THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ. CẤU TẠO CHẤT

I. Mục tiêu dạy học:

+ Về kiến thức:

- Nắm được tính chất, cấu trúc của chất khí.

- Có khái niệm về lượng chất, hiểu rõ ràng chính xác về khái niệm mol, số Avôgađrô.

- Nắm được thuyết động học phân tử chất khí và một phần về chất lỏng, chất rắn.

+ Về kỹ năng:

- Vận dụng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích về trạng thái cấu tạo chất.

- Giải thích một số hiện tượng vật lý liên quan đến bài học.

- Vận dụng được các công thức để tính toán giải quyết một số bài tập.

+ Về thái độ:

Sau khi học xong bài này HS nhận thức một cách đầy đủ hơn vế thuyết động học phân tử chất khí và hứng thú học Vật lý hơn, có niềm tin vào khoa học hơn, khách quan trong việc theo dõi thí nghiệm.

II. Chuẩn bị điều kiện dạy học

+ Giáo viên:

- Thí nghiệm ảo mô tả sự bành trướng của khí Clo. - Video về sự nén khí, chất lỏng và chất rắn.

- Hình ảnh về phân tử gồm một nguyên tử; phân tử gồm hai nguyên tử; phân tử gồm ba nguyên tử.

- Video chuyển động nhiệt của các phân tử khí ở hai nhiệt độ 200C và 400C.

- Hình 44.3b SGK + Học sinh:

Ôn lại kiến thức đã học ở lớp 8 về cấu tạo chất.

III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1 (2 phút): Giới thiệu phần nhiệt học và chương chất khí.

Có nhiều hiện tượng liên quan đến chuyển động và tương tác của các phân tử. Nhiệt học là một bộ phận của vật lý học có nhiệm vụ nghiên cứu các hiện tượng này.

Chương chất khí cho chúng ta một cái nhìn sơ lược về cấu trúc phân tử của chất khí; các quá trình biến đổi của chất khí được phát biểu thành định luật và phương trình trạng thái của chất khí. Ngoài ra chương còn đề cập đến khái niệm khí lý tưởng, nhiệt độ tuyệt đối.

 (Nội dung GV ghi bảng hoặc chiếu trên màn hình, HS ghi vở): Phần II: NHIỆT HỌC

Chương VI: CHẤT KHÍ

Hoạt động 2 (5 phút): Củng cố trình độ xuất phát, đặt vần đề nhận thức

? Nhắc lại những điều đã học về cấu tạo chất ở lớp 8? (Khi HS không nhớ, GV có thể gợi ý: Các chất được cấu tạo như thế nào? Có đặc điểm gì? Các nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên? Khi nhiệt độ của vật càng cao thì các hạt chuyển động ra sao?)

- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là nguyên tử, phân tử và giữa chúng có khoảng cách.

- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.

- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.

©: Các em hãy quan sát thí nghiệm sau (Thí nghiệm ảo mô tả sự bành trướng của khí Clo - thí nghiệm 41.1 SGK): Hai bình thông nhau được khóa bởi van. Một bình đựng khí clo, một bình đựng chân không.

 Học sinh hứng thú quan sát thí nghiệm.

? Các em có dự đoán hiện tượng gì xảy ra nếu mở van trên ống thông giữa hai bình?

 Clo sẽ bay sang bình chân không.

? Nếu thay bình chứa clo bằng bình chứa chất lỏng hoặc chất rắn thì hiện tượng trên có xảy ra không?

Hiện tượng không xảy ra.

© GV đặt vấn đề: Vậy chất khí có tính chất và cấu trúc như thế nào? Và nó có gì khác so với chất lỏng và chất rắn? Bài học hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về thuyết động học phân tử chất khí. Cấu tạo chất.

 Bài 44: THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ. CẤU TẠO

CHẤT

1. Tính chất của chất khí

Hoạt động 3 (7 phút): Tìm hiểu về tính chất của chất khí

? Quan sát hình dáng và thể tích của khí clo nhốt trong bình, từ đó cho biết về hình dáng và thể tích của một lượng khí?

 Hình dáng và thể tích của một lượng khí là hình dáng và thể tích của bình chứa nó.

 - Bành trướng: chiếm toàn bộ thể tích bình chứa.

? Tại sao chất khí chiếm toàn bộ thể tích bình chứa?

 Vì lực liên kết giữa các phân tử chất khí rất yếu nên chúng có thể chuyển động tự do về mọi phía.

? Tính dễ nén của các chất? Trong quá trình nén khí thì áp suất và thể tích có mối liên hệ như thế nào?

 chất khí dễ nén so với chất lỏng và chất rắn. Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể.

 - Dễ nén, khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể.

? Tại sao chất khí dễ nén?

Vì khoảng cách giữa các phân tử khí cách xa nhau.

? Các em lấy ví dụ về tính dễ nén của chất khí trong đời sống?  Bơm xe đạp, xe máy; dùng tay bóp bóng bay...

1m3 nước có khối lượng 1000kg 1m3 nhôm có khối lượng 2700kg

1m3 không khí ở 00C và 1atm có khối lượng 1,293kg

? Các em có nhận xét gì về khối lượng riêng của chất khí?

 Khối lượng riêng của chất khí nhỏ hơn rất nhiều so với chất lỏng và chất rắn.

 - Có khối lượng riêng nhỏ so với chất lỏng và chất rắn.

? Các em lấy ví dụ về ứng dụng khối lượng riêng nhỏ của chất khí trong đời sống?

 Bơm không khí vào các phao bơi.

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu về cấu trúc của chất khí.

 2. Cấu trúc của chất khí.

? Hãy cho biết chất khí có cấu trúc như thế nào?

 Chất khí được cấu tạo từ những phân tử giống hệt nhau. Mỗi phân tử có một hoặc nhiều nguyên tử.

 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.

Hoạt động 5 (10 phút): Tìm hiểu về lượng chất; mol

 Lượng chất chứa trong một vật được xác định theo số phân tử hay nguyên tử chứa trong vật ấy.

1mol là lượng chất trong đó có chứa một số phân tử hay nguyên tử bằng số nguyên tử chứa trong 12 g cacbon 12.

? Dựa vào khái niệm trên các em hãy suy luận xem số phân tử, hay nguyên tử chứa trong một mol của mọi chất như thế nào?

 Đều cùng một giá trị.

 Số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol-1.

 Khối lượng mol của một chất được đo bằng khối lượng của một mol chất ấy. Kí hiệu µ.

? Các em cho vài ví dụ về khối lượng mol của một chất ?

 Khối lượng mol của cacbon 12 là 12g/mol, Hiđrô (H2) là 2,01594g/mol…

 Thể tích mol của một chất được đo bằng thể tích của một mol chất ấy. Ở điều kiện chuẩn (00C, 1atm) thể tích mol của mọi chất khí đều bằng 22,4 l/mol hay 0,0224 m3/mol.

?Từ khái niệm khối lượng µ và số A-vô-ga-đrô NA các em hãy thiết

lập công thức tính khối lượng m0 của một phân tử (hay nguyên tử) của một chất?

 HS suy nghĩ, phân vân đi thiết lập công thức.

nguyên tử)  khối lượng của một phân tử (hay nguyên tử).

 m0 =

N m

? Hãy thiết lập công thức tính số mol υ chứa trong khối lượng m của một chất, công thức tính số phân tử (nguyên tử) N có trong khối lượng m của một chất

υ = mµ , N = υ.NA = mµ.NA.

? Các em hãy áp dụng để giải bài toán “Tính số phân tử nước chứa trong 0,2 kg nước”.

 Học sinh suy nghĩ, tích cực hoạt động. N = mµ.NA N = 18 10 . 023 , 6 . 10 . 2 , 0 3 23 = 6,69.1024 phân tử.

Nhiều thí nghiệm cùng các phép đo nghiên cứu về chất khí, các nhà khoa học đã tóm tắt và phát biểu thành thuyết động học phân tử chất khí. Phần 5phát triển hơn cấu tạo chất ở lớp 8 các em đã học và cho chúng ta cái nhìn bản chất hơn về chất khí.

 5. Thuyết động học phân tử chất khí Gồm các nội dung cơ bản sau:

- Chất khí bao gồm các phân tử, kích thước của phân tử là nhỏ coi như chất điểm.

 Học sinh lắng nghe, ghi chép.

Thiết kế tiến trình dạy học bài Thuyết động học phân tử chất khí.

Vấn đề, tình huống có vấn đề

DHGQVĐ trong các loại bài học vật lý