8. Cấu trúc luận văn
2.1. Cấu trúc và đặc điểm nội dung chương “Chất khí” Vật lý10 THPT
2.1.1. Cấu trúc chương trình – nội dung chương “Chất khí”
Trong chương trình vật lý 10 THPT hiện hành, nội dung của chương “Chất khí” bao gồm 4 bài học và được phân phối dạy trong 7 tiết ( 5 tiết lý thuyết + 1 tiết bài tập + 1 tiết kiểm tra) với các nội dung chính như sau ( Bảng 2.1):
Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung của chương “Chất khí” – Vật lý 10 hiện hành
CHƯƠNG BÀI NỘI DUNG
CHƯƠNG V: CHẤT KHÍ ( 7 tiết)
Bài 28: Câu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí ( 1 tiết) Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí Bài 29: Qúa trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ – Mariot. ( 1 tiết)
Trạng thái và qúa trình biến đổi trạng thái Quá trình đẳng nhiệt Đinh luật Bôilow – Mariot Đường đẳng nhiệt Bài 30: Qúa trình đẳng tích. Định luật Sác -Lơ Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ Đường đẳng tích Bài 31: Phương trình trạng thái khí lý tưởng (2 tiết) Khí thực và khí lý tưởng Phương trình trạng thái của khí lý tưởng Qúa trình đẳng áp Độ không tuyệt đối Tổng kết chương V + Bài tập (1 tiết)
Kiểm tra 1 tiết
Theo cấu trúc của chương “ Chất khí” trong SGK vật lý 10 hiện hành, trước tiên sẽ tìm hiểu về thuyết cấu tạo chất , sau đó đi sau nghiên cứu về chất khí cụ thể là tìm hiểu về thuyết động học phân tử chất khí và khái niệm của khí lý tưởng. Tiếp
41
đến là tìm hiểu về trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí, các đẳng qúa trình và các định luật thưc nghiệm tương ứng, cụ thể là tìm hiểu cách xây dựng hai định luật Bôi lơ – Mariot và Sác- lơ . Sau đó sử dụng hai định luật trên, Tiến hành suy luận lý thuyết để thiết lập phương trình trạng thái của khí lý tưởng, cuối cùng dùng phương trình trạng thái cảu khí lý tưởng để tìm ra định luật Gay- luy- xác.
Thực tế, ba định luật chất khí đều được phát hiện bằng thực nghiệm ( Bôilơ – Mariot và năm 1662, Sác-lơ vào năm 1787, Gay – luy-xác và năm 1802). Sử dụng bất khí hai trong ba định luật này sẽ tìm ra phương trình trạng thái khí lý tưởng và ngược lại từ phương trình trạng thái có thể suy ra ba định luật chất khí, các nội dung kiến thức này có liên hệ chặt chẽ với nhau. Do đó, logic hình thành kiến thức chương “Chất khí” – Vật lý 10 có thể được mô tả như sơ đồ 2.1 dưới đây.
42
Sơ đồ 2.1 : Logic hình thành kiến thức của chương “ Chất khí” – Vật Lí 10
2.1.2. Đặc điểm kiến thức của chương “Chất khí” 2.1.2.1. Vị trí, vai trò của chương 2.1.2.1. Vị trí, vai trò của chương
CHƯƠNG V : CHẤT KHÍ
Chất rắn Cấu tạo chất Chất lỏng
Mô hình khí lí tưởng Chất khí
Thuyết động học phân tử chất khí
Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái Các định luật chất khí
Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
T không đổi, p.V= const Đường đẳng nhiệt
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
𝑝𝑉 𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 Khí thực Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ V không đổi, 𝑝 𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 Đường đẳng tích Quá trình đẳng áp Định luật Gay Luy-xác P không đổi, 𝑉
𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
43
Nội dung chương trình vật lý 10 THPT hiện nay gồn 2 phần lớn theo thứ tự là “ cơ học” và “ nhiệt học”. Chương “chất khí” là chương thứ 5 của chương trình và là chương mở đầu của phần “Nhiệt học”. Những kiến thức về chất khí đã được đề cập đến ở chương trình Vật lý THCS ( lớp 6 và lớp 8) song phần lớn là định tính. Đến lớp 10, trên cơ sở kế thừa những kiến thức ấy , HS được học hệ thống kiến thức về chất khí hoàn thiện hơn, có cấu trúc chặt chẽ hơn.
Nội dung của chương “Chất Khí” dề cập đến một số vấn đề như: thuyết cấu tạ chất; chuyển động học phân tử chất khí; các đẳng quá trình ( đẳng nhiệt, đẳng áp , đẳng tích) đối với khí lý tưởng và các định luật thực nghiệm tương ứng (Bôi-lơ – Ma- ri- ôt, Sác- lơ, Gay- luysac); phương trình trạng thái khí lý tưởng. Đây là những kiến thức nền tảng của phần “Nhiệt học” mà HS cần lĩnh hội để tiếp tục tìm hiểu các nội dung tiếp theo của chương trình Vật lý phổ thông.
Qua kiến thức chương này, HS sẽ có được một cái nhìn tổng quan về thế giới vi mô vật chất, tạo một bước chuyển mới trong hoạt động nhận thức, trong sự hình thành và phát triển thế giới quan khoa học cảu HS. Kiến thức về chất khí luôn gắn liền với cuộc sống , từ đó hình thành được thế giới quan duy vật biện chứng, niềm tin vào khoa học, có được quan niệm đúng đắn về thế giới tự nhiên, hiểu được sự tồn tại về thế giới vật chất và quy luật của sự vận động. Vận dung kiến thức cảu chướng sẽ giúp HS giải thích được nhiều hiền tượng thực tế cũng như giải quyết được các bài toán thực tiễn đặc ra có liên quan đến kiến thức về chất khí.
2.1.2.2. Mục tiêu dạy học của chương
Bảng 2.2. Mục tiêu dạy học chương “Chất khí”
Chủ đề Kiến thức Kĩ năng Thái độ
a) a) Thuyết động học phân tử chất khí b) b) Các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp đối với khí lý tưởng c) c) Phương trình trạng thái của khí lý tưởng - - Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí - - Nêu được đặc điểm của khí lý tưởng - - Phát biểu các định luật Bôi-lơ – Mariot, Sác-lơ. - - Nêu được nhiệt
độ tuyệt đối là gì.
- - Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
- - Vẽ được đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong các hệ toạ độ (p, V); (p, T); (V, T). - - Hứng thú học tập, tham gia xây dựng bài học, đưa ra được các dự đoán, giải pháp để giải quyết nhiệm vụ được giao. -Có tinh thần hợp tác , trách nhiệm trong các hoạt động nhóm.
44 - - Nêu được các thông số p, V, T xác định trạng thái của một lượng