B. Kế hoạch dạy học của Chủ đề Số tiết: 3 TIẾT
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
+ Nêu được các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp là gì và phát biểu được các định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, Sác-lơ, Gay Luy-xác.
+ Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì.
+ Nêu được các thông số p, V, T xác định trạng thái của một lượng khí.
+ Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
+ Viết được phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép.
2. Kĩ năng
+ Vận dụng các định luật chất khí giải thích được một cách định tính về mối quan hệ giữa các thông số nhiệt khi một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiệt; đẳng tích ; đẳng áp.
+ Giải các bài tập liên quan đến một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái.
+ Đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về các mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong các đẳng quá trình.
+ Lắp ráp được thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong các đẳng quá trình.
+ Tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra giả thuyết và rút ra nhận xét.
+ Biện luận về sai số của kết quả thí nghiệm và các nguyên nhân gây lên sai số: có thể có sự thay đổi nhiệt độ, sai số do đo đạc.
+ Đọc, hiểu tài liệu ( SGK) 3.Thái độ
+ Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức.
+ Có tinh thần học tập hợp tác.
4. Định hướng phát triển năng lực
Những năng lực thành phần của năng lực chuyên biệt môn Vật lí có thể bồi dưỡng cho học sinh trong dạy học chuyên đề “ Các định luật chất khí” Vật lí 10
Nhóm năng
lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề
Năng lực sử dụng kiến thức
K1:Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí
- Nêu được các thông số áp suất, thể tích và nhiệt độ xác định trạng thái của một lượng khí
- Phát biểu và viết được biểu thức của các định luật: Bôilơ - Mariốt; Sáclơ; Gayluýtsắc - Phát biểu và viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí
-Chỉ ra được mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong mỗi đẳng quá trình
- Thấy được mối liên hệ gữa phương trình trạng thái của khí lý tưởng với ba định luật Bôi-lơ - Ma ri ốt, Sác-lơ và Gay-luyt- sắc. - Phân biệt được áp suất do khối khí sinh ra với áp suất tác dụng lên khối khí.
- Dùng thuyết động học phân tử chất khí giải thích được một cách định tính về mối quan hệ giữa các thông số nhiệt khi một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiệt;
đẳng tích ; đẳng áp.
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập
- Sử dụng hai trong ba định luật Chất khí để xây dựng phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
-Từ Phương trình trạng thái của khí lý tưởng suy luận được mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong mỗi đẳng quá trình
- Giải các bài tập liên quan đến một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái.
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp,…) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn
- Dự đoán và giải thích được một số hiện tượng trong tự nhiên liên quan đến một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái. Ví dụ:
+Tăng áp suất trong lốp xe khi bơm.
+Bong bóng khí to ra khi nổi từ đáy hồ lên mặt nước.
+Quả bóng bàn bị bẹp được nhúng vào trong nước nóng sẽ phồng trở lại;
+Hiện tượng đưa quả bóng cao su từ mặt đất lên núi cao, thể tích sẽ tăng lên.
+ Lốp xe đạp để ngoài trời nắng thì bị nổ lốp.
+ Giải thích được nguyên tắc hoạt động của áp kế, phổi trong quá trình hô hấp, máy hút bụi, phanh không khí…
Năng lực về phương pháp
P1: Ðặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí
- Đặt ra những câu hỏi liên quan tới các thông số trạng thái: Tại sao lại có áp suất chất khí? Tại sao chất khí lại chiếm toàn bộ thể tích bình chứa?...
- Đặt ra những câu hỏi về những hiện tượng một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái trong thực tế
P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó
- Mô tả được những hiện tượng một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái trong thực tế bằng ngôn ngữ vật lí: gọi đúng tên các đẳng quá trình; xác định đúng các thông số nhiệt cho mỗi trạng thái khí.
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí
-Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau: đọc sách giáo khoa Vật lí, sách tham khảo, báo chí, các thông tin khoa học, Internet… để tìm hiểu nội dung các định luật chất khí,phương trình trạng thái của khí lí tưởng và các ứng dụng của chúng.
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí
- Sử dụng mô hình cấu tạo chất và thuyết động học phân tử để giải thích các định luật chất khí. áp suất chất khí là số va chạm của phân tử khí vào thành bình và mô hình khí lý tưởng để xây dựng mối quan hệ giữa hai trong ba thông số trạng thái: áp suất, thể tích và nhiệt độ trong các đẳng quá trình.
- Vận dụng sự tương tự con đường xây dựng định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt để xây dựng các định luật Sác-lơ và Gay luy-xắc
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí.
- Lựa chọn kiến thức về tương quan tỷ lệ thuận và tương quan tỷ lệ nghich để xử lí các kết quả thí nghiệm khi xây dựng các định luật chất khí.
- Lựa chọn loại đồ thị để mô tả sự tương quan giữa hai thông số nhiệt khi một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiệt hoặc đẳng tích hoặc đẳng áp.
P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí
Chỉ ra được điều kiện lí tưởng để xét một quá trình biến đổi trạng thái khí trong tự nhiên:
khí trong quá trình biến đổi trạng thái được coi gần đúng là khí lí tưởng, lượng khí đang xét coi như không đổi, một thông số trạng thái thay đổi rất nhỏ có thể coi là không đổi P7: Ðề xuất được giả thuyết; suy ra
các hệ quả có thể kiểm tra được
- Đề xuất được mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong quá trình một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiệt, đẳng tích và đẳng áp.
P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét
-Đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về các mối quan hệ giữa các thông số nhiệt trong các đẳng quá trình.
-Lắp ráp được thí nghiệm kiểm tra giả thuyếtvề mối liên hệ trên.
-Tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra giả thuyết trên và rút ra nhận xét.
P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này
-Biện luận về sai số của kết quả thí nghiệm và các nguyên nhân gây lên sai số: có thể có sự thay đổi nhiệt độ, sai số do đo đạc.
Năng lực trao đổi thông tin
X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí
-HS trao đổi những kiến thức và các ứng dụng của hiện tượng một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái trong thực tế bằng ngôn ngữ vật lí: gọi đúng tên các đẳng quá trình; xác định đúng các thông số nhiệt cho mỗi trạng thái khí.
X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng
ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí
-Phân biệt được những mô tả hiện tượng tự nhiên: khí bị nén hay bị dãn (thể tích giảm hoặc tăng), khối khí nóng lên hay lạnh đi (nhiệt độ tăng hoặc giảm)…
X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau,
-So sánh những nhận xét từ kết quả thí nghiệm của nhóm mình với các nhóm khác và kết luận nêu ở sách giáo khoa Vật lí 10.
X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ
Hiểu được cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các loại áp kế, bình chia độ, nhiệt kế và biết cách sử dụng chúng.
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của
mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ).
- Ghi chép các nội dung hoạt động nhóm.
- Biểu diễn kết quả thí nghiệm dưới dạng bảng biểu, đồ thị sự phụ thuộc của các thông số nhiệt của các đẳng quá trình trong các hệ tọa độ khác nhau.
- Ghi nhớ các kiến thức: Nội dung thuyết cấu tạo chất, Thuyết động học phân tử chất khí;
Ba định luật chất khí, Phương trình trạng thái của khí lí tưởng X6: Trình bày các kết quả từ các
hoạt động học tập vật lí
-Trình bày được số liệu đo đạc dưới dạng bảng biểu, đồ thị. Giải thích kết quả đo được.
- Trình bày được kết quả hoạt động nhóm dưới các hình thức: văn bản, báo cáo thí nghiệm, bản trình chiếu PowerPoint
X7 Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí
Thảo luận các kết quả thực hiện các nhiệm vụ học tập của bản thân và của nhóm
X8 Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí
Năng lực cá thể
C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ nãng , thái độ của cá nhân trong học tập vật lí
-Xác định được trình độ hiện có về các kiến thức: Nội dung thuyết cấu tạo chất, Thuyết động học phân tử chất khí; Ba định luật chất khí, Phương trình trạng thái của khí lí tưởng thông qua các bài kiểm tra ngắn ở lớp, tự giải bài tập ở nhà.
- Đánh giá được kỹ năng về thí nghiệm, thái độ học tập và hoạt động nhóm thông qua Phiếu đánh giá đồng đẳng
C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
- Lập kế hoạch, thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập trên lớp và ở nhà đối với toàn chủ đề sao cho phù hợp với điều kiện học tập
C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong các trường hợp cụ thể trong môn vật lí và ngoài môn vật lí
Trình bày được ý nghĩa của các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trong việc chế tạo các động cơ nhiệt.
C4: So sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải
pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường
- So sánh đánh giá được các giải pháp khác nhau trong việc thiết kế, chế tạo áp kế (áp kế kim loại, nước ..v..v..), lựa chọn bình đo thể tích hay các ứng dụng kĩ thuật của các định luật chất khí..v..v..
C5: Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại
- Cảnh báo về việc:
+ Vận chuyển, sử dụng các bình chứa khí nén + Sử dụng bình ga, bếp ga
+ Việc lặn quá sâu, hoặc lên quá cao sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe.
+ Phơi lốp xe ngoài trời nắng giữa mùa hè…
- Cảnh báo về an toàn khi làm thí nghiệm:
+ Lựa chọn và đặt đúng vị trí của nhiệt kế để đo nhiệt độ chính xác và không bị nổ nhiệt kế
+ Chọn bình phù hợp trong thí nghiệm đun nóng đẳng tích.
+ Sử dụng nguồn nhiệt để làm tăng nhiệt độ của khí.
C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử
Nhận ra được vai trò của các định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng trong lịch sử phát triển khoa hoc
III. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH