2.2.1. Vị trí đặc điểm của chương
Chương trình SGK vật lý THPT bao gồm các phần: Cơ học, Nhiệt học, Điện học, Quang học và Vật lý hạt nhân. Vật lý lớp 10 ban cơ bản có nhiệm vụ nghiên cứu hai phần: Cơ học và Nhiệt học. Trong đó phần Nhiệt học gồm 3 chương được giảng dạy trong 24 tiết.
Chương “Chất khí” là chương đầu tiên của phần II Nhiệt học, nó là cơ sở và và nền tảng để nghiên cứu các phần kiến thức tiếp theo. Vì vậy, chương này có tầm quan trọng nhất định trong chương trình vật lý 10. Chương “Chất khí” kế thừa và phát triển những kiến thức của học sinh đã học ở THCS về thuyết động học phân tử,
dung thuyết này để tìm ra các tính chất của khí lý tưởng. Những kiến thức của chương gắn liền với nhiều hiện tượng trong cuộc sống và trong kĩ thuật.
2.2.2. Phân tích cấu trúc kiến thức của chương.
Định luật Boilo- Mariot : PV=const Định luật Saclo: P/T=const Phương trình trạng thái khí lý tưởng Độ không tuyệt đối Quá trình đẳng áp: V/T=const Động năng chuyển động nhiệt Cấu tạo chất
Các nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử
Khí lý tưởng Phân tử va chạm nhau và va chạm với thành bình Chuyển động Brao-no, chuyển động nhiệt
Cơ sở thực nghiệm của thuyết động học phân tử chất khí
Sự tồn tại của nguyên tử,
2.2.3. Phân tích nội dung chương
* Lý thuyết:
- Thuyết động học phân tử chất khí - Các trạng thái cấu tạo chất
- Khái niệm khí lý tưởng
- Các định luật cơ bản của chất khí: Định luật Boi-lo-Ma-ri-ot, Sac-lo,Gay- luyxac, các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp.
- Phương trình trạng thái khí lý tưởng * Bài tập
- Vận dụng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích các hiện tượng liên quan. - Vận dụng các định luật cơ bản của chất khí, vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp.
- Vận dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng
Nội dung chương coi trọng việc biểu diễn các đẳng quá trình trong hệ tọa độ P,V. Như vậy chúng ta có thể lập ra một sơ đồ nội dung của chương theo SGK vật lý lớp 10 THPT hiện hành như ở hình dưới đây.
Định luật Sác lơ Phương trình trạng thái khí lý tưởng Định luật Bôi lơ- Mariốt Cấu tạo chất khí Thuyết động học phân tử chất khí Khí lý tưởng
2.2.4. Phân tích đánh giá thực trạng dạy học của chương.
Kiến thức của chương có nhiều liên hệ với đời sống, kĩ thuật và được xây dựng trên cơ sở của TN hay suy luận logic. Tuy nhiên thực trạng dạy và học cũng giống như trực trạng chung trong dạy học vật lí như đã nêu ở chương I.
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học nhóm một số kiến thức chương “Chất khí” vật lý 10 THPT để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. lý 10 THPT để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
Giáo án số 1 Bài 28
CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Nêu được nội dung cơ bản về thuyết cấu tạo chất.
- Nêu được các ví dụ chứng tỏ giữa các phân tử có lực hút và lực đẩy. - Phát biểu được định nghĩa khí lý tưởng.
- So sánh được các thể rắn, lỏng, khí về các mặt: hình dạng, chuyển động của các phân tử, lực tương tác giữa các phân tử.
2. Về kĩ năng
- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể rắn, thể lỏng, thể khí. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
- Dụng cụ để làm thí nghiệm ở hình 28.5 SGK.
- Mô hình mô tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và hình 28.6 SGK - Phiếu học tập
2. Học sinh
Sơ đồ thiết kế tiến trình dạy học bài:
“Cấu tạo chất – Thuyết động học phân tử chất khí
Vật chất được cấu tạo như thế nào ? Vì sao các vật lại giữ được hình dạng và thể tích? Sự khác nhau giữa các thể rắn, lỏng, khí được giải thích như thế nào? Thể rắn Thể lỏng Thể khí - Vật chất tồn tại ở các thể rắn, lỏng, khí. - Các vật rắn có thể giữ được hình dạng và thể tích riêng của chúng. Chất khí, lỏng có thể gây áp suất lên thành bình chứa. Nội dung cơ bản về cấu tạo chất
Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí Khí lý tưởng Chất khí gây áp suất lên thành bình Kích thước, khối lượng phân tử Lực tương tác phân tử Khoảng cách giữa các phân tử Hình dạng Thể tích Hình dạng Thể tích Hình dạng Thể tích
Đặt vấn đề:
Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạng thái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt? Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại hay không ?
Đó là những vấn đề mà ta nghiên cứu trong phần NHIỆT HỌC.
Ở lớp 8 các em đã được học một số nội dung cơ bản về cấu tạo chất. Do đó bài học ngày hôm nay vừa ôn lại, vừa mở rộng những hiểu biết của các em.
Bài mới:
Bài 28: CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Để phát triển năng lực tư duy của học sinh chúng tôi tổ chức hoạt động dạy học như sau:
Giai đoạn 2: Tìm hiểu về lực tương tác giữa các phân tử, nguyên tử. Tức là đi trả lời câu hỏi vì sao vật chất không bị rã ra từng phân tử riêng rẽ, mà lại có thể giữ được hình dạng và thể tích của chúng?
Giai đoạn 3: Tìm hiểu về các trạng thái tồn tại của vật chất và đặc điểm của mỗi trạng thái đó.
Giai đoạn 4: Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. Tìm hiểu khái niệm khí lý tưởng.
Giai đoạn 1: ôn tập lại kiến thức đã học về cấu tạo chất
- Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt là phân tử, nguyên tử. - Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
Hoạt động 1: Ôn tập lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất (5 phút)
Hình thức tổ chức dạy học: GV hướng dẫn cả lớp thảo luận
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Vì sao khi trộn một lượng đường vào nước lại làm cho nước có vị ngọt ? Vì sao bong bóng cao su sau khi bơm căng dù buộc chặt vẫn cứ bị xẹp dần…? - Nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất.
Cá nhân suy nghĩ trả lới câu hỏi của GV.
Nhắc lại: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là phân tử, nguyên tử. Giữa các phân tử, nguyên tử có khoảng cách.
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về lực tương tác giữa các phân tử, nguyên tử (15 phút)
Hình thức tổ chức dạy học: Tổ chức hoạt động nhóm (8 nhóm, mỗi nhóm 6 thành viên), các nhóm và các thành viên làm chung một nhiệm vụ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Tại sao vật lại không bị rã ra thành từng phần tử riêng biệt mà lại có thể giữ được hình dạng và thể tích của chúng?
- Phát phiếu học tập số 1
- Quan sát các nhóm làm việc và hướng dẫn các nhóm đi chệch hướng đồng thời khuyến khích các nhóm hoạt động tích cực.
- Hướng dẫn thảo luận:
+ Yêu cầu các nhóm thảo luận dán phiếu trả lời các câu hỏi trong phiếu lên bảng.
+ Các nhóm học sinh chữa bài cho nhau
theo hình thức:1→2→3→
4→5→6→7→8→1.
+ Để nghị nhóm cử một bạn HS có học lực khá, trung bình để chữa bài cho nhóm khác.
- Đánh giá kết quả làm việc của các nhóm ở hai mặt: Dựa vào phiếu trả lời và khả năng chữa bài cho nhóm khác. - Chính xác hoá kiến thức.
- HS về vị trí nhóm.
- Các nhóm làm việc theo phiếu học tập(7 phút).
- Trả lời câu hỏi ở phiếu học tập
- Mỗi nhóm cử đại diện dán phiếu trả lời lên bảng.
- Mỗi HS chữa bài cho nhóm khác theo sự phân công.
- Ghi nhận kiến thức.
2. Lực tương tác phân tử
- Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy.
- Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút. - Khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy.
- Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn so với kích thước phân tử thì lực tương tác không đáng kể.
Nếu coi r0 là khoảng cách gữa các phân tử ở trạng thái cân bằng thì khi:
+ r = ro: lực hút= lực đẩy + r > ro: lực hút> lực đẩy. + r < ro: lực hút< lực đẩy.
+ r >> khoảng cách giữa các phân tử thì lực tương tác không đáng kể
Hoạt động 3: Tìm hiểu về các trạng thái tồn tại của vật chất và đặc điểm của mỗi trạng thái đó (10 phút). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình thức tổ chức dạy học: Tổ chức hoạt động nhóm (8 nhóm, mỗi nhóm 6 thành viên), các nhóm và các thành viên làm chung một nhiệm vụ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Có mấy trạng thái tồn tại của vật chất, sự khác nhau giữa các thể này được giải thích như thế nào?
- Chia nhóm, cử nhóm trưởng - Phát phiếu học tập số 2
- Quan sát các nhóm làm việc và hướng dẫn các nhóm đi chệch hướng đồng thời khuyến khích các nhóm hoạt động tích cực.
- Hướng dẫn thảo luận:
+ Đề nghị các nhóm thảo luận dán phiếu trả lời các câu hỏi trong phiếu lên bảng.
+ Các nhóm HS chữa bài cho nhau theo hình thức:
1→2→3→ 4→5→6→7→8→1.
+ Để nghị nhóm cử một bạn HS có học
- HS về vị trí nhóm.
- Các nhóm làm việc theo phiếu học tập(5 phút).
- Trả lời câu hỏi ở phiếu học tập
- Mỗi nhóm cử đại diện dán phiếu trả lời lên bảng.
lực khá, trung bình để chữa bài cho nhóm khác.
- Đánh giá kết quả làm việc của các nhóm ở hai mặt: Dựa vào phiếu trả lời và khả năng chữa bài cho nhóm khác. - Kết luận: Sự khác nhau giữa các thể này được giải thích trên cơ sở nào?
sự phân công.
- Ghi nhận kiến thức.
- Khoảng cách giữa các phân tử ở các thể là khác nhau => lực tương tác giữa các phân tử là khác nhau. NỘI DUNG THỂ RẮN THỂ LỎNG THỂ KHÍ Khoảng cách phân tử Rất nhỏ Nhỏ Rất lớn Tương tác phân tử Rất mạnh Trung bình Rất yếu Chuyển động phân tử Dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định Dao động xung quang vị trí cân bằng không cố định Chuyển động hỗn loạn Hình dạng Có hình dạng xác định Có hình dạng của phần bình chứa Không có hình dạng xác định Thể tích Có thể tích riêng xác định Thể tích của phần bình chứa Thể tích của bình chứa 3. Các thể rắn, lỏng, khí
Hoạt động 4: Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí, Tìm hiêu khái niệm khí lý tưởng (7 phút).
Hình thức tổ chức dạy học: Thảo luận
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS đọc SGK và trả lời câu hỏi:
+ Nội dung của thuyết động học phân tử chất khí ?
- GV khẳng định lại và phân tích từng nội dung
+ Khí lý tưởng là gì?
- Nội dung của thuyết động học phân tử chất khí đó là:
+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
+ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- HS lĩnh hội
- Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng
Hoạt động 5: Củng cố lại kiến thức (5 phút)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Yêu cầu học sinh vân dụng kiến thức đã học để giải thích câu hỏi ở phần đặt vấn đề.
- Học sinh trả lời:
Giáo án số 2:
Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ-MARIỐT I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nhận biết và phân biệt được “trạng thái” và “quá trình” - Nêu được định nghĩa và quá trình đẳng nhiệt.
- Phát biểu và viết được định luật Bôi-lơ Ma-ri-ot
- Nhận biết và vẽ được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (P,V) 2. Kĩ năng
- Biết cách đọc áp kế và bình đo thể tích, cách tiến hành TN về định luật Bôi-lơ Ma- ri-ot
- Xử lý số liệu từ thí nghiệm để xác định mối quan hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng nhiệt.
- Vận dụng được định luật Bôi-lơ Ma-ri-ot để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm: 9 xilanh không có kim tiêm. - Bộ thí nghiệm như hình 29.1 và 29.2.
- Giấy khổ lớn có vẽ khung và bảng “Kết quả thí nghiệm”. 2. Học sinh: - Ôn lại: Nhiệt độ tuyệt đối, áp suất của chất khí lên thành bình. - Mỗi HS một tờ giấy kẻ ôli , một xilanh y tế đã tháo bỏ kim tiêm.
Sơ đồ thiết kế tiến trình dạy học bài :
“Quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôilơ – Mariot”
- Trong một quá trình biến đổi trạng thái, các thông số trạng thái P,V,T của một lượng khí xác định đều có thể thay đổi.
- Trong một quá trình biến đổi trạng thái với nhiệt độ không đổi, áp suất của một lượng khí tăng khi thể tích giảm và giảm khi thể tích tăng.
- Qua trình biến đổi trạng thái của một lượng khí trong đó nhiệt độ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt.
Trong quá trình đẳng nhiệt, mối liên hệ
giữa áp suất khí và thể tích của nó có được thể hiện bằng hệ thức toán học nào không ?
Xét thí nghiệm như hình vẽ: - Dựđoán mối quan hệ giữa P và V. - Tiến hành thí nghiệm, xử lý số liệu và đối chiều kết quả với dự đoán. Từ đó rút ra kết luận
Dự đoán: PV=const Kết quả thí nghiệm: P1V1≈ P2V2≈P3V3
=>PV=const
Kết luận: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích; PV=const
Bài mới: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ-MARIỐT. * Đặt vấn đề:
GV: - Chia HS ra thành các nhóm ( mỗi bàn thành một nhóm) và phát cho mỗi bàn 1 xy lanh.
- Hướng dẫn HS làm thí nghiệm với xilanh y tế (đã chuẩn bị sẵn):
Hãy để cho pit tông nằm ở giữa xy lanh. Dùng ngón tay bịt đầu xilanh lại. Kéo, sau đó ấn pittong một đoạn.
- Hãy cho biết cảm giác của tay khi ấn hoặc kéo pittông và rút ra nhận xét. HS: Thực hiện thí nghiệm và thảo luận nhóm.
GV: Yêu cầu học sinh trả lời trước lớp.
HS: Nêu hiện tượng tay ta có cảm giác như bị đẩy ra khi ấn pittông vào và có cảm