8. Cấu trỳc luận văn
2.2.Xõy dựng cỏc tỡnh huống cú vấn đề trong dạy học chương “Chất khớ” vớ
với sự hỗ trợ của phần mềm mụ phỏng và phần mềm kiểm tra đỏnh giỏ
Trong khuụn khổ của luận văn chỳng tụi xõy dựng được cỏc tỡnh huống cú vấn đề của ba bài cụ thể sau:
2.2.1. Xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề bài “Cấu tạo chất thuyết động học phõn tử”
Tỡnh huống 1: Lực tương tỏc phõn tử
Đặt vấn đề: cỏc vật được cấu tạo từ cỏc phõn tử chuyển động khụng ngừng thỡ tại sao vật (một hũn phấn, một cỏi bỳt chẳng hạn…) lại khụng rĩ ra thành từng phõn tử riờng biệt?
Giả thuyết: bờn trong vật cỏc phõn tử cú lực liờn kết với nhau.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng:
Sử dụng mụ hỡnh hai quả búng gắn vào hai đầu lũ xo.
Sau đú, sử dụng thớ nghiệm mụ phỏng chỉ rừ lực tương tỏc giữa hai phõn tử.
Tỡnh huống 2: Cỏc thể rắn, lỏng, khớ
Đặt vấn đề: Nước đỏ, nước và hơi nước được cấu tạo từ một loại phõn tử. Nhưng tại sao nước đỏ cú thể tớch và hỡnh dạng riờng, nước cú thể tớch riờng nhưng hỡnh dạng bỡnh chứa, cũn hơi nước thỡ khụng cú thể tớch và hỡnh dạng riờng?
Giả thuyết: lực tương tỏc phõn tử trong cỏc trạng thỏi khỏc nhau là khỏc nhau.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng: sử dụng mụ phỏng thể hiện cỏc trạng thỏi rắn, lỏng, khớ.
Tiếp tục sử dụng thớ nghiệm cho hs thấy bản chất của lực tương tỏc phõn tử trong cỏc trạng thỏi trờn.
Kết luận: Lực tương tỏc giữa cỏc phõn tử ở thể lỏng lớn hơn lực tương giữa cỏc phõn tử ở thể khớ nờn giữ được cỏc phõn tử khụng chuyển động phõn tỏn ra xa nhau.
Tỡnh huống 3: Nội dung thuyết động học phõn tử
Đặt vấn đề: ta đĩ biết cỏc phõn tử chuyển động khụng ngừng, thế tại sao khi xịt nước hoa ở đầu phũng khoảng vài giõy sau thỡ hương thơm mới đến cuối phũng?
Giả thuyết: cỏc phõn tử luụn chuyển động, chuyển động càng nhanh nhiệt độ càng cao. Khi cỏc phõn tử chuyển động chỳng va chạm vào nhau và va chạm vào thành bỡnh gõy ra ỏp suất. Quỹ đạo chuyển động của phõn tử luụn thay đổi.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng: để thể hiện bản chất chuyển động của phõn tử tụi dựng thớ nghiệm mụ phỏng chuyển động của phõn tử trong chai thủy tinh. Mặc khỏc, thay đổi tốc độ chuyển động để chứng minh nhiệt độ thay đổi phụ thuộc vào chuyển động của phõn tử.
Kết luận: - Cỏc vật được cấu tạo từ cỏc phõn tử riờng rẽ. - Chuyển động hổn loạn khụng ngừng.
- Khi chuyển động chỳng va chạm vào nhau và va chạm vào thành bỡnh gõy ra ỏp suất.
2.2.2. Xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề bài “Quỏ trỡnh đẳng nhiệt. Định luật Bụi-lơ – Ma-ri-ốt”
Tỡnh huống 1: Quỏ trỡnh đẳng nhiệt
Đặt vấn đề: Khi bơm xe đạp, ṍn tay vào vòi bơm ta thṍy, khi cõ̀n bơm càng hạ thṍp xuụ́ng thì càng khó bơm. Tại sao?
Giả thuyết: Khi nhiệt độ khụng đổi thỡ ỏp suất và thể tớch tỉ lệ nghịch với nhau.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng: ta sử dụng bộ thớ nghiệm về quỏ trỡnh đẳng
nhiệt cho hs thực hiện. .
Để mang lại tớnh trực quan hơn ta sử dụng thớ nghiệm mụ phỏng lại quỏ trỡnh.
Kết luận: Ở nhiệt độ khụng đổi, tớch của thể tớch một khối lượng khớ với ỏp suất của lượng khớ đú là một đại lượng khụng đổi.
Tỡnh huống 2: Đường đẳng nhiệt
Đặt vấn đề: Để biểu diễn sự phụ thuộc của ỏp suất và thể tớch ta biểu diễn bằng đồ thị. Vậy đồ thị của đường đẳng nhiệt được biểu diễn như thế nào? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giả thuyết: Đường đẳng nhiệt biểu diễn trong hệ tọa độ p-V là đường hyperbol.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng:
- Dựng bảng số liệu thớ nghiệm xử lớ số liệu, biểu diễn trờn hệ tọa độ p- V .
- Sử dụng mụ phỏng
Kết luận: Đường biểu diễn sự biến thiờn của ỏp suất của một lượng khớ theo thể tớch gọi là đường đẳng nhiệt.
2.2.3. Xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề bài “Quỏ trỡnh đẳng tớch. Định luật Sỏc – lơ ”
Tỡnh huống 1: Định luật Sỏc – lơ
Đặt vấn đề: Thớ nghiệm vẽ ở hỡnh bờn cho phộp ta rỳt ra nhận xột gỡ về mối quan hệ giữa ỏp suất và nhiệt độ khi thể tớch khụng đổi?
Giả thuyết: Nếu thể tớch của lượng khớ bờn trong xilanh khụng đổi thỡ ỏp suất tăng khi nhiệt độ tăng.
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng: - Sử dụng bộ thớ nghiệm hỡnh 30.2 SGK
Giữ cho thể tớch trong bỡnh khụng đổi. Dựng nước núng làm thay đổi nhiệt độ của khớ trong bỡnh. Sự thay đổi ỏp suất của khớ trong bỡnh được đo bằng ỏp kế.
- Sử dụng thớ nghiệm mụ phỏng: xỏc
định mối liờn hệ giữa T và p.
Kết luận: Trong quỏ trỡnh đẳng tớch của một lượng khớ nhất định, ỏp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Tỡnh huống 2: Đường đẳng tớch
Đặt vấn đề: Dựa vào số liệu thu được từ thớ nghiệm ta thấy p tỉ lệ thuận với T. Vậy để biểu diễn mối liờn hệ này ta vẽ đồ thị như thế nào?
Giả thuyết: đường biểu diễn sự phụ thuộc của ỏp suất vào nhiệt độ tuyệt đối trong hệ tọa độ p-T là đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
A B 220V 6V 0 0 5 10 15 20 25 30 R T
Dựng thớ nghiệm mụ phỏng: dựng bảng số liệu nhận được từ thớ nghiệm tiến hành vẽ đồ thị ta nhận được dạng đồ thị
Kết luận: Đường biểu diễn sự biến thiờn của ỏp suất của một lượng khớ theo nhiệt độ khi thể tớch khụng đổi gọi là đường đẳng tớch.
2.3. Biờn soạn tiến trỡnh DH cụ thể
2.3.1. Cấu tạo chất thuyết động học phõn tử 1. Mục tiờu dạy học
a. Mục tiờu trong khi học
- Thụng qua cỏc vớ dụ và hỡnh ảnh minh họa nhắc lại cấu tạo chất đĩ được học ở lớp 8.
- Mụ tả được đặc điểm của lực tương tỏc phõn tử.
- Giải thớch được sự khỏc nhau giữa thể rắn, thể lỏng và thể khớ. - Nờu được định nghĩa của khớ lớ tưởng.
b. Mục tiờu sau khi học (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Hiểu được cỏc nội dung về cấu tạo chất đĩ học ở lớp 8.
- Nờu được cỏc nội dung cơ bản về thuyết động học phõn tử chất khớ. - Nờu được định nghĩa của khớ lớ tưởng.
- Vận dụng được cỏc đặc điểm về khoảng cỏch giữa cỏc phõn tử, chuyển động phõn tử, để giải thớch cỏc đặc điểm về thể tớch và hỡnh dạng của vật chất ở thể tớch, thể lỏng, thể rấn.
2. Sơ đồ xõy dựng cỏc kiến thức
Sơ đồ cấu trỳc logic
3. Lựa chọn cỏc phương tiện và đồ dựng dạy học cần thiết
- Mỏy vi tớnh, Projector, màn chiếu, một số hỡnh ảnh, phần mềm mụ phỏng chuyển động của phõn tử, một số video minh họa về phõn tử...
- Sử dụng mụ hỡnh (hai quả búng mắc vào hai đàu lũ xo) thể hiện lực tương tỏc phõn tử.
4. Những chuẩn bị của giỏo viờn và học sinh
a. chuẩn bị của giỏo viờn
- Mụ hỡnh mụ tả về lực tương tỏc giửa hai phõn tử: hai quả búng mắc vào hai đầu lũ xo.
- Dụng cụ để làm thớ nghiệm mụ phỏng về khoảng cỏch phõn tử trong cỏc thể rắn, lỏng, khớ.
- Sử dụng phần mềm mụ phỏng mụ tả về sự tồn tại của lực hỳt và lực đẩy phõn tử kốm theo đồ thị thể hiện độ lớn lực tương tỏc với khoảng cỏch giữa cỏc phõn tử.
Rắn
Lực tương tỏc phõn tử
Cấu tạo chất thuyết động học phõn tử chất khớ
Thuyết động học phõn tử
Khớ Lỏng
- Chuẩn bị phiếu học tập cho hs cú nội dung cụ thể sau:
PHIẾU HỌC TẬP
Cõu 1: Vật chất được cấu tạo như thế nào?
……… ……… ……… ………
Cõu 2: Cỏc phõn tử cấu tạo nờn vật chuyển động khụng ngừng thỡ tại sao vật khụng bị rĩ ra thành từng phõn tử riờng biệt, mà cứ giữ nguyờn hỡnh dạng và thể tớch của chỳng?
……… ……… ……… ………
Cõu 3: Cỏc phõn tử cấu tạo nờn vật chuyển động khụng ngừng thỡ tại sao khi ta xịt nước hoa ở đầu phũng thời gian sau nước hoa mới dịch chuyển được đến cuối phũng.
……… ……… ……… ………
Cõu 4: Thụng qua mụ hỡnh thớ nghiệm về lực tỏc dụng vào hai quả búng cú đặc điểm như thế nào?
……… ……… ……… ………
Cõu 5: Tại sao cho hai thỏi chỡ cú mặt đỏy phẳng đĩ được mài nhẵn tiếp xỳc với nhau thỡ chỳng hỳt nhau? Tại sao hai mặt khụng được mài nhẵn thỡ lại khụng hỳt nhau?
……… ……… ……… ……… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cõu 6: Tại sao cú thể sản xuất thuốc viờn bằng cỏch nghiền nhỏ rồi cho vào khuụn nộn mạnh?
……… ……… ………
Cõu 7: Sự khỏc nhau giữa cỏc thể rắn, lỏng, khớ được giải thớch như thế nào? ……… ……… ……… ………
Cõu 8: Nờu định nghĩa khớ lớ tưởng?
……… ……… ……… ………
Cõu 9: Nờu vớ dụ chứng tỏ giữa cỏc phõn tử cú lực đẩy?
……… ……… ……… ………
b. chuẩn bị của học sinh
ễn lại kiến thức đĩ học về cấu tạo chất ở lớp dưới.
5. Cỏc cõu hỏi và cõu trả lời tương ứng với từng đơn vị kiến thức
Cõu 1: Vật chất được cấu tạo như thế nào?
Trả lời: Cỏc chất được cấu tạo từ cỏc phõn tử riờng biệt là phõn tử.
Cõu 2: Cỏc phõn tử cấu tạo nờn vật chuyển động khụng ngừng thỡ tại sao vật khụng bị rĩ ra thành từng phõn tử riờng biệt, mà cứ giữ nguyờn hỡnh dạng và thể tớch của chỳng?
Trả lời: Bờn trong của vật cỏc phõn tử chuyển động khụng ngừng tuy nhiờn giửa cỏc phõn tử tồn tại lực tương tỏc nờn vật giữ nguyờn được hỡnh dạng của chỳng.
Cõu 3: Cỏc phõn tử cấu tạo nờn vật chuyển động khụng ngừng thỡ tại sao khi ta xịt nước hoa ở đầu phũng thời gian sau nước hoa mới dịch chuyển được đến cuối phũng.
Trả lời: Mặc dự cỏc phõn tử chuyển động khụng ngừng nhưng khụng theo một quỹ đạo xỏc định. Do đú, nước hoa chuyển động đến cuối phũng phải mất một thời gian.
Cõu 4: Thụng qua mụ hỡnh thớ nghiệm về lực tỏc dụng vào hai quả búng cú đặc điểm như thế nào?
Trả lời: Khi ta kộo vật ra thỡ hai quả búng cú hướng chuyển động tiến lại gần nhau, khi ta nộn hai quả búng lại thỡ hai quả búng sẽ chuyển động xa nhau. Do đú, trong thớ nghiệm trờn tồn tại hai dạng lực là lực hỳt và lực đẩy gọi chung là
Cõu 5: Tại sao cho hai thỏi chỡ cú mặt đỏy phẳng đĩ được mài nhẵn tiếp xỳc với nhau thỡ chỳng hỳt nhau? Tại sao hai mặt khụng được mài nhẵn thỡ lại khụng hỳt nhau?
Trả lời: Khi hai thỏi chỡ được mày nhẵn tiếp xỳc nhau thỡ chỳng hỳt nhau là do giửa cỏc phõn tử cú lực hỳt lực này chỉ đỏng kể khi chỳng gần nhau.
Cõu 6: Tại sao cú thể sản xuất thuốc viờn bằng cỏch nghiền nhỏ rồi cho vào khuụn nộn mạnh?
Trả lời:
Khi nộn thuốc trong khuụn mạnh làm cho cỏc phõn tử ở gần nhau nờn lực hỳt phõn tử là đỏng kể chớnh vỡ vậy mà tạo ra được thuốc viờn.
Cõu 7: Sự khỏc nhau giữa cỏc thể rắn, lỏng, khớ được giải thớch như thế nào?
Trả lời:
Sự khỏc nhau cơ bản giửa cỏc trạng thỏi rắn, lỏng và khớ
Rắn Lỏng khớ Lực tương tỏc phõn tử Rất nhỏ Lớn Rất lớn Chuyển động phõn tử
Tự do về mọi phớa Dao động quanh cỏc vị trớ cõn bằng di chuyển
Dao động quanh vị trớ cõn bằng cố định
Cõu 8: Nờu định nghĩa khớ lớ tưởng? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trả lời:
Khớ lớ tưởng là chất khớ trong đú cỏc phõn tử được xem là cỏc chất điểm và chỉ tương tỏc khi va chạm.
Cõu 9: Nờu vớ dụ chứng tỏ giữa cỏc phõn tử cú lực đẩy?
Trả lời:
Ta cú nộn chất khớ nhưng khụng nộn được chất lỏng, chất rắn.
6. Giỏo ỏn bài “Cấu tạo chất thuyết động học phõn tử chất khớ” Hoạt động 1 (5 phỳt): ễn tập về cấu tạo chất
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
-Nhớ lại cỏc đặc điểm cấu tạo chất đĩ học ở THCS.
? Nờu cõu hỏi “ Nhắc lại kiến thức về cấu tạo chất đĩ được học ở lớp 8”?
-Lấy vớ dụ về cỏc đặc điểm cấu tạo chất
-Nhận xột cõu trả lời. - Yờu cầu hs nờu vớ dụ.
Hoạt động 2 (10 phỳt): Tỡm hiểu về lực tương tỏc phõn tử.
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
-Thảo luận để tỡm cỏch giải quyết vấn đề do giỏo viờn đặt ra.
- Học sinh rỳt ra kết luận về lực tương tỏc phõn tử.
-Trả lời C1
-Đặt vấn đề: tại sao cỏc vật vẫn giữ được hỡnh dạng và kớch thước dự cỏc phõn tử cấu tạo nờn vật luụn chuyển động .
- Sử dụng mụ hỡnh “Hai viờn bi gắn vào hai đầu lũ xo.”
-Giới thiệu về lực tương tỏc phõn tử bằng TNMP. Từ đú, yờu cầu học sinh rỳt ra kết luận.
- Cho hs quan sỏt thớ nghiệm. Yờu cầu hs trả lời cõu C1 SGK.
- Quan sỏt thớ nghiệm. -Trả lời C2
- Rỳt ra kết luận.
-Nờu và phõn tớch lực hỳt, lực đẩy phõn tử trờn mụ hỡnh.
- Cho hs quan sỏt quy trỡnh sản xuất thuốc viờn, Yờu cầu trả lời cõu C2.
- Từ cõu C1, C2 yờu cầu hs rỳt ra kết luận chung về lực tương tỏc phõn tử.
- Nhận xột kết luận của hs.
Hoạt động 3 (10 phỳt): Tỡm hiểu cỏc đặc điểm của cỏc trạng thỏi cấu tạo chất.
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
-Nờu cỏc đặc điểm về thể tớch và hỡnh dạng của vật chất ở thể khớ, lỏng và rắn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Giải thớch cỏc đặc điểm trờn.
Đặt vấn đề: Nước đỏ, nước và hơi nước được cấu tạo từ một loại phõn tử. Nhưng tại sao nước đỏ cú thể tớch và hỡnh dạng riờng, nước cú thể tớch riờng nhưng hỡnh dạng bỡnh chứa, cũn hơi nước thỡ khụng cú thể tớch và hỡnh dạng riờng?
- Cho hs quan sỏt thớ nghiệm về cỏc trạng thỏi rắn, lỏng, khớ.
- Quan sỏt thớ nghiệm. Thảo luận nhúm. -Rỳt ra kết luận về cỏc trạng thỏi. Thể rắn Thể lỏng Thể khớ
-Nờu và phõn tớch cỏc đặc điểm về khỏang cỏch phõn tử, chuyển động và tương tỏc phõn tử của cỏc trạng thỏi cấu tạo chất.
- Yờu cầu hs rỳt ra kết luận. - Nhận xột cõu trả lời của hs.
Hoạt động 4 (10 phỳt):Tỡm hiểu cỏc nội dung cơ bản của thuyết đụng học phõn tử chất khớ.
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
-Đọc sgk, tỡm hiểu cỏc nội dung cơ bản của thuyết động học chất khớ.
-Nhận xột nội dung học sinh trỡnh bày.
- cho hs quan sỏt mụ phỏng chuyển động của phõn tử từ đú rỳt ra kết luận.
-Giải thớch vỡ sao chất khớ gõy ỏp suất lờn thành bỡnh.
-Gợi ý giải thớch.
Hoạt động 5 (5 phỳt):Tỡm hiểu khỏi niệm khớ lớ tưởng
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
-Nhận xột về những yếu tố bỏ qua khi xột bài toỏn khớ lớ tưởng.
-Nờu và phõn tớch khỏi niệm khớ lớ tưởng
Hoạt động 6 (5 phỳt) Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giỏo viờn
- Lần lượt trả lời cỏc cõu trắc nghiệm.
-Cho hs trả lời cỏc cõu hỏi dưới hỡnh thức trắc nghiệm.
-Ghi cõu hỏi và bài tập về nhà -Ghi những chẩn bị cho bài sau
-Nờu cõu hỏi và bài tập về nhà . -Yờu cầu: hs chuẩn bị cho bài sau
2.3.2. Quỏ trỡnh đẳng nhiệt. Định luật Bụi- lơ – Ma- ri- ốt 1. Mục tiờu dạy học
a. Mục tiờu trong khi học
- Nhận biết được khỏi niệm trạng thỏi và quỏ trỡnh. - Nờu được định nghĩa quỏ trỡnh đẳng nhiệt.
- Phỏt biểu và nờu được biểu thức của định luật Bụi- lơ – Ma- ri- ốt. - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ p-V.