- Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. - Nêu được đặc điểm của khí lí tưởng.
- Phát biểu và viết được biểu thức của các định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, định luật Sác-lơ,định luật Gay-Luy xắc, phương trình trạng thái khí lí tưởng.
- Nêu được nội dung của thuyết động học phân tửchất khí. - Vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích và đẳng áp. - Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì?
2.1.2. Về kĩ năng
- Vận dụng được các kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng liên quan.
- Vận dụng được ba định luật chất khí và phương trình trạng thái khí lí tưởng để giảimột số bài tập.
- Có kĩ năng làm thí nghiệm và vận dụng được phương pháp xử lí các số liệu thu đượcbằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa các đại lượng trong các đẳng quá trình.
2.1.3. Về thái độ
- Hứng thú tham gia xây dựng bài học, đưa ra được các dự đoán, giải pháp để giảiquyết nhiệm vụ được giao.Nghiêm túc, lắng nghe, yêu thích bài học.
2.2. Đặc điểm nội dung của chương Chất khí
Chương Chất khí là chương đầu tiên của phần Nhiệt học thuộc chương trình Vật lí 10 cơ bản.
Nội dung của chương đề cập đến cấu trúc phân tử cũng như tính chất nhiệt của vật chất ở trạng thái khí. Đây là cấu trúc và tính chất tương đối đơn giản so với cấu trúc và tính chất của chất ở trạng thái rắn.
Vì tương tác phân tử trong chất khí, chất lỏng và chất rắn là khác xa nhau nên ta khơng thể trình bày chung một thuyết động học cho mọi trạng thái. Chương này trình bày thuyết động học phân tử chất khí trước, sau đó bổ sung một phần đối với chất lỏng và chất rắn. Học tiếp chương sau thì HS mới có khái niệm đầy đủ, ở mức độ phổ thông về thuyết động học phân tử của vật chất. Nội dung thuyết động học phân tử được trình bày trong sách giáo khoa Vật lí 10.
Đối với chất khí, có thể thiết lập được mối quan hệ định lượng giữa cấu trúc phân tử và tính chất nhiệt. Tuy nhiên việc này vượt ra ngoài những quy định của chương trình phổ thơng. Chương này chỉ giải thích định tính những định luật chất khí bằng thuyết động học phân tử chất khí. Trong đó các tính chất và định luật về chất khí được khảo sát và thiết lập chủ yếu bằng thực nghiệm. Ba định luật về chất khí là: Định luật Bơi-lơ-ma-ri-ốt, định luật Sác-lơ, định luật Gay-Luy xắc đều đã được phát hiện bằng thực nghiệm. Ta có thể tiến hành thí nghiệm để tìm ra cả ba định luật hoặc chỉ cần tìm ra hai trong ba định luật rồi dùng suy luận để có được định luật cịn lại thơng qua phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Chương Chất khí là cơ sở để nghiên cứu các phần kiến thức tiếp theo. HS từ đây có thể hiểu được những hiện tượng, tính chất, quy luật của chất khí ở cả cấp độ vi mơ và vĩ mơ. Có thể nói chương này là nhịp cầu kết nối kiến thức cơ học (cấp độ vĩ mô) với những nội dung về cấu tạo chất, sự chuyển thể (cấp độ vi mô). Chương này có tầm quan trọng nhất định trong chương trình Vật lí 10.
Trong q trình dạy học, bồi dưỡng phương pháp nhận thức đặc thù của vật lí học là một trong những mục tiêu cần đạt được trong chương trình Vật lí THPT. Kiến thức khơng phải là mục đích cuối cùng và duy nhất của việc dạy học, nó là phương tiện để ta nhận thức và tư duy. Ở chương này các kiến thức chủ yếu được xây dựng bằng con đường thực nghiệm, trong đó có một số kiến thức có thể xây dựng theo con đường của phương pháp thực nghiệm như các định luật về chất khí.
Điều quan trọng là phải chọn PPDH phù hợp với đặc điểm kiến thức, đóng vai trịn quan trọng trong việc hình thành và phát triển năng lực trí tuệ, phát huy TTC, sáng tạo của HS. Để làm được những yêu cầu trên, ta có thể chọn việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm – một trong những phương pháp nhận thức đặc thù và quan trọng nhất của mơn học Vật lí.
Q trình học tập chương này địi hỏi và cho phép HS làm quen với phương pháp thực nghiệm, một phương pháp đặc thù và quan trọng nhất trong vật lí học. Bên cạnh các nội dung, hiện tượng, khái niệm, định luật mà HS cần nắm vững thì chương Chất khí cịn là phương tiện để rèn luyện kĩ năng thực hành thí nghiệm, qua đó phát huy năng lực sáng tạo của HS.
2.2.1. Cấu trúc chương Chất khí
Chương Chất khí theo chương trình Vật lí 10 được phân phối như sau: 5 tiết lí thuyết, 2 tiết bài tập và 1 tiết kiểm tra.
Bảng 2. 1. Cấu trúc nội dung cụ thể của từng bài thuộc chương Chất khí Chương V: Chất khí
Bài học Nội dung
Bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.
- Những kiễn thức đã học về cấu tạo chất ở lớp 8. - Lực tương tác giữa các phân tử chất khí.
- Các thể rắn, lỏng, khí.
- Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. - Khí lí tưởng.
Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
- Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
- Quá trình đẳng nhiệt, định luật Bôi-lơ-ma ri ốt, đường đẳng nhiệt.
Bài 30: Q trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ.
- Q trình đẳng tích, định luật Sác-lơ, đường đẳng tích.
Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
- Khí thực và khí lí tưởng.
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
- Q trình đẳng áp, định luật Gay-Luy xắc, đường đẳng áp.
Trong chương Chất khí đã đề cập đến các vấn đề sau: - Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí. - Ba định luật chất khí.
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Đầu tiên nghiên cứu về thuyết động học phân tử chất khí, sau đó đưa ra khái niệm khí lí tưởng. Từ nội dung của thuyết động học phân tử chất khí nhận thấy trạng thái của một lượng khí xác định bởi 3 thơng số trạng thái: áp suất (p), nhiệt độ (T), thể tích (V). Khi chất khí chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác các thông số trạng thái của lượng khí sẽ thay đổi. Bằng cách giữ 1 thơng số của 1 lượng khí khơng thay đổi, tìm mối quan hệ giữa 2 thơng số cịn lại theo con đường thực nghiệm xây dựng được hai định luật chất khí đó là định luật Bơi-lơ ma- ri-ốt và định luật Sác-lơ. Theo con đường suy luận lý thuyết, từ hai định luật chất khí xây dựng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho trường hợp một khối khí xác định chuyển trạng thái mà cả 3 thông số trạng thái đều thay đổi và định luật Gay-Luy xắc. Các nội dung kiến thức trong chương có cấu trúc theo sơ đồ:
Hình 2. 1.Cấu trúc chương Chất khí Vật lí 10 (Cơ bản)
Chất khí
Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
Khí lí tưởng
Định luật chất khí
Định luật Bơi-lơ ma-ri-ốt Định luật Sác-lơ
Định luật Gay-Luy xắc
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học chương Chất khí sử dụng PPDH HTNN