Submitted by Ольга Владимировна Свириденко on Wed, 02/02/2011 - 22:08
Тип учебного занятия
Изучения нового материала и первичного закрепления по теме «Уравнение состояния идеального газа»
Дидактическая цель
Создать условия для осознания и осмысления уравнения состояния идеального газа
Структура занятия
Организационный момент.
Целеполагание и мотивация.
Актуализация.
Первичное усвоение материала.
Осознание и осмысление учебной информации.
Первичное закрепление учебного материала.
Информация о домашнем задании.
Рефлексия (подведение итогов урока)
Личностные результаты
формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений;
самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;
формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию
Метапредметные результаты
овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний;
организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;
понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений
формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы, в объективности научного знания, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей;
развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия
Предметные результаты
Обучающиеся должны знать:
уравнение, связывающее три макропараметра: P, V, T, - описывающих состояние данной массы идеального газа, называемое уравнением состояния идеального газа. Уравнение состояния записывается в двух формах:
уравнение Клапейрона-Менделеева PV = mRT/M (для произвольной массы газа),
уравнение Клапейрона PV/T = const (для постоянной массы газа)
Величина R в первом уравнении называется универсальной газовой постоянной R = kNA = 8,31 Дж/ моль* K. Физический смысл R - объем одного моля любого газа при нормальных условиях.
Количественные зависимости между двумя параметрами при постоянном третьем называются газовыми законами
Обучающиеся должны уметь:
выводить уравнение состояния идеального газа;
распознавать уравнения состояния идеального газа; уравнения состояния произвольной массы газа; уравнения состояния идеального газа постоянной массы;
распознавать записи соответствующие понятию газовый закон
применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи по теме «Уравнения состояния идеального газа и газовые законы»;
Ключевые понятия темы
Уравнение состояния идеального газа в двух формах: уравнение Клапейрона-Менделеева PV = mRT/M (для произвольной массы газа), уравнение Клапейрона PV/T = const (для постоянной массы газа)
универсальная газовая постоянная R = kNA = 8,31 Дж/ моль* K.
Уравнение состояния идеального газа (П)
Уравнениесостоянияидеальногогаза Тест включает 10 интерактивных тестовых заданий
с возможностью автоматизированной проверки для аттестации по теме "Уравнениесостоянияидеальногогаза" для старшей школы. ООО
«Физикон» Физикон http://www.physicon.ru
Уровень учебной цели
Планируемые результаты обучения
Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов
Знание
•уравнение, связывающее три макропараметра: P, V, T, - описывающих состояние данной массы идеального газа, называемое уравнением состояния идеального газа. Уравнение состояния записывается в двух формах:
уравнение Клапейрона-Менделеева
PV = mRT/M (для произвольной массы газа),
уравнение Клапейрона PV/T = const (для постоянной массы газа)
•Величина R в первом уравнении называется универсальной газовой постоянной
R = kNA = 8,31 Дж/ моль* K. Физический смысл R - объем одного моля любого газа при нормальных условиях.
1. Вывести физический закон, устанавливающий зависимость между тремя макроскопическими параметрами — p, V, T – уравнение Менделеева- Клапейрона
2. С помощью уравнения состояния идеального газа вывести связь между давлением, объемом и температурой идеального газа, который может находиться в двух любых состояния – уравнение Клапейрона.
3.Дополнительная задача. Для постоянной массы идеального газа отношение произведения давления на объем к данной температуре есть величина постоянная. Вычислите отношение произведения давления на объем к данной температуре, если газ находиться при нормальных условиях, полагая что моль газа находиться при нормальных условиях: атмосферное давление p0=1,013·105 Па, температура t= 0°С, или Т0=273,15К, молярный объем V0= 22,41·10-3м3/моль)
Понимание
• умения выделять уравнения, соответствующие понятию «Уравнение состояние идеального газа»;
• указывать уравнения, записанные для:
а) произвольной массы газа; б) постоянной (данной) массы газа.
1. Выделите уравнения, соответствующие понятию «Уравнение состояние идеального газа»
4) Е = 3kT/2; 5) p = nkT; 6) V1/T1 = V2/T2 при P = const
m = const
7) ) P1/T1 = P2/T2 при V= const 8) P = mRT/M
m = const
4.Среди уравнений, которые вы отнесли к уравнению состояния идеального газа, укажите уравнения, записанные для: а) произвольной массы газа; б) постоянной (данной) массы газа.
Уравнения состояния для произвольной массы газа
Уравнение состояния для данной массы
газа
Применение
•умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи по теме «Уравнение состояния идеального газа»;
Уравнение состояния идеального газа (П)
Уравнениесостоянияидеальногогаза Тест включает 10 интерактивных тестовых заданий с возможностью автоматизированной проверки для аттестации по теме "Уравнениесостоянияидеальногогаза" для старшей школы. ООО «Физикон» Физикон http://www.physicon.ru
Анализ
•любая реальная система – газ, жидкость, твердое тело - характеризуется своим уравнением состояния. Но только эти уравнения намного сложнее, чем уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального (достаточно разреженного) газа.
•анализ особенностей зависимостей между величинами, входящими в уравнение состояния идеального газа
•анализ различных состояний идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории
1.Раскройте особенности зависимостей между величинами, входящими в уравнение состояния идеального газа
2.Составьте перечень основных свойств физических величин, характеризующих состояние идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории
Синтез
•формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы, в объективности научного знания, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей
•понимание практического значения уравнения состояния идеального газа.
1.Изложите в форме эссе своё мнение взаимосвязи между величинами уравнения состояния идеального газа и его практического применения.
2. Подготовьте сообщение о великом русском ученом Д.И. Менделееве и его вкладе в развитие МКТ.
3. Подготовьте сообщение о Клапейроне.
Оценка
• организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий
1.Обоснуйте важность понимания уравнения состояния идеального газа как ключевого понятия молекулярно-кинетической теории газов
2. Оцените практическую значимость уравнения состояния идеального газа.
Ход урока.
№
Этапы урока и их содержание
Цели этапа
Деятельность
учителя
обучаюащихся
I
Организационный этап
Приветствие обучающихся.
Три пути ведут к знанию:
Путь размышления – это путь самый благородный,
Путь подражания – это путь самый легкий,
И путь опыта – это путь самый горький.
Конфуций
(древний мыслитель и философ Китая)
Сегодня на уроке нам предстоит пройти эти три пути. У каждого из Вас на столе есть рабочий лист. Прошу Вас заполнять данный лист по мере продвижения по этапам.
Предлагаю Вас оценить Ваше настроение в начале пути, отметив смайлик, близкий Вашему состоянию.
Итак, нас ждет первый путь – путь размышления.
Цели:
-создание позитивного эмоционального настроя учеников на урок
Организационная
Сообщают об отсутствующих.
II
Целеполагание и мотивация.
Проблемная ситуация. Важную роль в нормальной жизнедеятельности многих людей играет атмосферное давление. Какие способы измерения или вычисления атмосферного давления, например, в нашем кабинете вы можете предложить?
Ученик: Самый простой способ использовать барометр – прибор для измерения атмосферного давления.
Педагог: А если нет барометра, если у нас под рукой только линейка и термометр.
Предложите способ определения атмосферного давления в нашем кабинете с помощью линейки и термометра (Время на обдумывание – 3 мин)
(В ходе беседы подвести школьников к необходимости установить зависимость между давлением, объемом и температурой)
Ученик: Термометром можно измерить температуру, линейкой измерить размеры комнаты и вычислить объем. А как установить зависимость между давлением, объемом и температурой?
Педагог.Длявычисления атмосферного давления в нашем кабинете мы пришли к необходимости установить зависимость между давлением, объемом и температурой. Какова основная учебная (познавательная) задача урока?
Ученики:Вывести физический закон, устанавливающий зависимость между тремя макроскопическими параметрами — p, V, T.
Педагог. Уравнение, определяющее связь температуры, объема и давления тел, называется уравнением состояния. В некоторых случаях вместо объема в уравнение состояния входит плотность.
Для чего нужно уравнение состояния?
Знать уравнение состояния необходимо при исследовании тепловых явлений. Оно позволяет полностью или частично ответить на три группы различных вопросов:
1) Уравнение состояния позволяет определить одну величин, характеризующих состояние, например, температуру, если известны две другие величины. Это используется в термометрах.
2) Зная уравнение состояния можно сказать, как протекают процессы при определенных внешних условиях: например, как будет меняться давление газа, если увеличить его объем при неизменной температуре.
3) Зная уравнение состояние, можно определить, как меняется состояние системы, если она совершает работу, или получает теплоту от окружающих тел.
Для идеального газа уравнение состояния было установлено французским физиком Клапейроном , а для произвольной массы газа уравнение Клапейрона было обобщено Менделеевым; уравнение состояния называют еще уравнением Менделеева-Клапейрона. Любая реальная система – газ, жидкость, твердое тело - характеризуется своим уравнением состояния. Но только эти уравнения намного сложнее, чем уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального (достаточно разреженного) газа.
Педагог: Итак, какова тема сегодняшнего урока: Ученики:Уравнение состояния идеального газа.
Педагог: Какова основная познавательная задача? Ученики: Вывести физический закон, устанавливающий зависимость между тремя макроскопическими параметрами — p, V, T идеального газа.
Педагог: Составим план наших действий. Урок мы начали с определения очень важного макропараметра – давления.
Цели:
-создание условий через проблемную ситуацию для возникновения у учеников внутренней потребности включения в учебную деятельность;
-наметить шаги учебной деятельности.
Эвристическая беседа с учениками.
Совместный с учениками анализ предложений учеников, подвести учеников к необходимости установить зависимость между давлением, объемом и температурой.
Учитель дает определение уравнения состояния тел.
Рассказывает, для чего нужно уравнение состояния тел.
Подводит школьников к формулировке темы урока, задачи урока
Обсуждение в малых группах.
Высказывание предложений
учениками по вычислению давления в кабинете.
В ходе беседы высказывают необходимость установить зависимость между давлением, объемом и температурой.
Заполнение рабочих листов
Формулируют тему урока,
основную задачу урока.
Записывают в рабочие тетради.
III
Актуализация.
1. От чего зависит давление газа? (давление зависит от концентрации молекул газа и температуры)
2. Сформулируйте зависимость давления идеального газа от концентрации и температуры? (p=nkT, давление прямо пропорционально температуре).
3. Что называется концентрацией? ( Концентрация – это число молекул в единице объема n = N/V).
4 Выразите число молекул N через микропараметры (N = mNA/M)
3. Какую физическую величину называют постоянной Авогадро?
(NА = 6, 02 * 1023 моль-1 число атомов в 1 моле любого вещества)
4. Каков физический смысл постоянной Больцмана? Чему она равна? (Постянная Больцмана связывает температуру Θ в энергетических единицах с температурой Т в Кельвинах. k = 1,38 * 10-23Дж/K)
Педагог: Подумайте, каким образом можно связать три последних выражения, которые содержат интересующие нас макропараметры P, V, T?
Ученики: Подставить выражение для концентрации и числа молекул в уравнение P = nkT.
Цели:
-организовать актуализацию знаний учеников для вывода уравнения состояния идеального газа
- уточнить следующий шаг учебной деятельности.
Фронтальная беседа с учениками, в ходе которой учитель с учениками определяют план действий.
Ученики актуализируют знания по теме, совершают мыслительную деятельность по составлению плана вывода уравнения состояния идеального газа.
IV
Следующий путь - путь подражания – это путь самый легкий.
Первичное усвоение материала. Итак, мы вспомнили все необходимое, наметили план решения нашей учебной задачи.
Учебная задача. Вывести физический закон, устанавливающий зависимость между тремя макроскопическими параметрами — p, V, T.
Предлагаю вам самостоятельно вывести уравнение состояния идеального газа. Работа с учебником §68.
План работы:
1.Вывести уравнение состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона
2.Ввести универсальную газовую постоянную R. Выяснить физический смысл универсальной газовой постоянной R.
3. Вывести связь между давлением, объемом и температурой идеального газа в двух любых состояниях – уравнение Клапейрона.
Физминутка. Думающий колпак (слайд 17) Это упражнение помогает учащимся сосредоточить внимание на собственном слухе и процессе слушания, а также способствует развитию памяти. Оно также снимает напряжение в мышцах головы. В этом упражнении большим и указательным пальцами мягко оттягивают назад и прижимают, массируя, раковины ушей. Массаж начинают сверху и идут вниз вдоль «свернутых» частей ушной раковины вплоть до мочек ушей.
Учебные инструкции:
• Держите голову прямо, чтобы подбородку было удобно.
• Упражнение повторяют трижды или более раз.
Учитель консультирует, помогает, тем, кто испытывает затруднения
Индивидуальная работа с учебником:
1)изучают самостоятельно новый материал.
2) Фиксируют выполнение плана работы в рабочей тетради.
Заполнение рабочих листов
Осознание и осмысление учебной информации.
Задание для обучающихся:
1.Выделите уравнения, соответствующие понятию «Уравнение состояние идеального газа»
2.Среди уравнений, которые вы отнесли к уравнению состояния идеального газа, укажите уравнения, записанные для: а) произвольной массы газа; б) постоянной (данной) массы газа.
Уравнения состояния для произвольной массы газа
Уравнение состояния для данной массы
газа
Беседа с обучающимися по вопросам:
1. Какие величины характеризуют состояние газа? (Макропараметры p, V, T)
2. Чем отличается уравнение состояния газа от уравнения Менделеева - Клапейрона? Какое из них полнее по содержанию? Почему? (Уравнение состояния идеального газа для постоянной массы газа. Уравнение Менделеева – Клапейрона для переменной массы газа)
3. Чему равна универсальная газовая постоянная в СИ? (R=NAk= 8,31Дж/ моль·К – универсальная газовая постоянная)
4.Дополнительная задача. Для постоянной массы идеального газа отношение произведения давления на объем к данной температуре есть величина постоянная. Вычислите отношение произведения давления на объем к данной температуре, если газ находиться при нормальных условиях, полагая что моль газа находиться при нормальных условиях: атмосферное давление p0=1,013·105 Па, температура t= 0°С, или Т0=273,15К, молярный объем V0= 22,41·10-3м3/моль)
Решение: p0V0/T0=8,31 Дж/(моль·К)
R=8,31 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная – объем одного моля любого газа при нормальных условиях. В этом состоит физический смысл универсальной газовой постоянной
Цели:
-создать условия для осознания и осмысления учебной информации.
По выполнению заданий можно судить о степени понимания и сознания учебной информации
Учитель консультирует, помогает, тем, кто испытывает затруднения
Работа в парах: обсуждение заданий
Самопроверка по ключу. Обсуждение ответов учеников.
Заполнение рабочих листов
И путь опыта – это путь самый горький.
Первичное закрепление учебного материала.
2.Работа с ЭОР.
Уравнение состояния идеального газа (П)
Уравнениесостоянияидеальногогаза Тест включает 10 интерактивных тестовых заданий с возможностью автоматизированной проверки для аттестации по теме "Уравнениесостоянияидеальногогаза" для старшей школы. ООО «Физикон» Физикон http://www.physicon.ru
Перед проведением теста познакомить обучающихся с системой оценивания.
Максимальное количество очков за задание зависит от его типа и сложности. Количество очков, которое получит обучающийся, также зависит от числа от количества числа попыток ввести ответ; так, если вы правильно ответили только со второго раза, то количество очков уменьшится в 1,5 – 2 раза (в зависимости от типа задания).
Оценку по пятибалльной системе можно выставить по следующему принципу:
«5» ставится, если тестовый балл превышает 80 %;
«4» ставится, если тестовый балл находится в промежутке от 60 % до 80 %;
«3» ставится, если тестовый балл находится в промежутке от 40 % до 60 %;
«2» ставится, если тестовый балл находится в промежутке менее 40 %.
Самооценка по журналу успеваемости ОМС
Цель: проверить уровень усвоения учебного материала.
Учитель консультирует, помогает, тем, кто испытывает затруднения
Индивидуальная работа за ПК с ЭОР.
Запись решения задач в рабочей тетради
Заполнение рабочих листов
V
Информация о домашнем задании.
§§ 68 Стр.189 Пример 1, 2 решения задач (конспект) Упр. 13 (4, 5, 6)
Доп.задание: 1.Изложите в форме эссе своё мнение взаимосвязи между величинами уравнения состояния идеального газа и его практического применения.
2. Подготовьте сообщение о великом русском ученом Д.И. Менделееве и его вкладе в развитие МКТ.
3. Подготовьте сообщение о Клапейроне.
Учитель комментирует домашнее задание, отвечает на вопросы
Записывают домашнее задание в дневник, задают вопросы
VI
Анализ деятельности
1. Раскройте особенности зависимостей между величинами, входящими в уравнение состояния идеального газа
2. Составьте перечень основных свойств физических величин, характеризующих состояние идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории
Оценка деятельности
3.Обоснуйте важность понимания уравнения состояния идеального газа как ключевого понятия молекулярно-кинетической теории газов
4. Оцените практическую значимость уравнения состояния идеального газа.
Вернемся к проблемной ситуации. Сейчас вы можете предложить способ вычисления давления в нашем кабинете? Предложите!!!
Контролирует грамотность рассуждений
Работа в малых группах, представление результатов обсуждения, записывают ключевые моменты в тетрадь
Заполнение листов самоконтроля.
VII
Рефлексия (подведение итогов урока)
3. Какие понятия вы сегодня повторили?
4. С какими новыми понятиями вы познакомились?
Возвращение к эпиграфу урока.
Согласны ли с Вы с высказыванием Конфуция?
Какой путь для Вас был самым легким, самым трудным?
Оцените Ваше настроение в начале и в конце урока с помощью смайликов.
