Конспект урока физики по теме "Строение газообразных, жидких и твердых тел" (10 класс)

10 класс ФИЗИКА 11.01.2024

Тема: Строение газообразных, жидких и твердых тел.

Тип: изучение нового материала.

Цель: изучить особенности строения тел различных состояний на основе МКТ.

Задачи:
Образовательные: рассмотреть особенности строения тел различных состояний; установить характер зависимости тел притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами; практиковаться в решении качественных задач.

Развивающие: развивать наблюдательность и самостоятельность.

Воспитательные: формировать представление о единстве и взаимосвязи явлений природы.

Автор разработки урока: Попов Дмитрий Сергеевич.

ХОД УРОКА

I.Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята! Сегодня урок я начну словами английского поэта и художника Уильяма Блейка:

«В одном мгновенье видеть вечность
Огромный мир – в зерне песка,
В едином миге – бесконечность
И небо – в чашечке цветка»

II. Постановка темы и целей урока.

- Мы, жители планеты Земля, как никто другой знаем, что даже учёным трудно прочитать язык природы. В своём роде, атомы лишь буквы, а молекулы только слова. Всем известно, что атомы и молекулы могут располагаться в пространстве в различном порядке, составлять различные вещества, которые под действие внешних сил, таких как температура или давление, могут находиться в различных агрегатных состояниях.

- Ребята, а какие агрегатные состояния тел вы знаете? (Ответ: твёрдое, жидкое, газообразное).

- Есть ещё одно, четвёртое состояние вещества – плазма, о ней мы будем говорить на других уроках.

- На сегодняшнем уроке мы рассмотрим строение газообразных, жидких и твёрдых тел.

- Откройте тетради, запишите дату (11.01.2024) и тему урока «Строение газообразных, жидких и твёрдых тел».

III. Работа по теме урока. Изучение нового материала.

- Рассмотрим пример воды, которая может находиться и в твёрдом, и в жидком и газообразном состоянии.

- Ребята, какой формулой в химии обозначается вода? (Ответ: Н₂О).

- Правильно, то есть мы имеем два атома водорода и один атом кислорода.

- Напоминаю, что вода может быть паром или льдом. Зададимся вопросом: отличаются ли молекулы пара и льда? (Ответ: нет)

- Молекулы льда и пара состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Так как они разные, если состав общий?

- Давайте вспомним основные положения молекулярно-кинетической теории. Напомните мне их, пожалуйста. (Ученики отвечают: 1) все вещества состоят из частиц; 2) эти частицы беспорядочно движутся; 3) частицы взаимодействуют друг с другом).

- Мы можем сделать вывод, что, если состав воды, льда и пара одинаков, то состояние вещества состоит от движения и взаимодействия частиц друг с другом.

В газах частицы расположены далеко друг от друга, беспорядочно. В жидкостях частицы расположены почти вплотную, порядка в расположении нет. В твердых телах молекулы расположены вплотную и в определенном порядке.

В газах расстояние между частицами в среднем во много раз превышает размеры самих частиц. Сжатие воздуха доказывает наличие больших расстояний между молекулами. Быстрое распространение запахов доказывает, что молекулы газов движутся с большими скоростями, беспорядочно. Частицы газа подобно бегунам - спринтерам, стремительно проносятся в пространстве. Частицы сталкиваются друг с другом и разлетаются в разные стороны подобно бильярдным шарам. Слабые силы притяжения в газах не способны удержать частицы друг около друга. Поэтому газы могут неограниченно расширяться. Напоминаю, что движущееся тело обладает кинетической энергией «Е_к». Энергию взаимодействия называют потенциальной «Е _п». Значит, вещество находится в газообразном состоянии, если энергия движения во много раз больше энергии взаимодействия.

- Запишите в тетрадь:
Газы:
1)Легко сжимаются.

2) Могут неограниченно расширяться.

3) Не сохраняют ни форму, ни объём.

- Теперь перейдём к изучению жидкостей. Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. l ≈ r₀. Этим и объясняется малая сжимаемость жидкостей. При попытке изменить объем жидкости (даже на малую величину) силы отталкивания становятся очень велики.

Зажатые, другими молекулами, они совершают как бы “бег на месте” (колеблются около положения равновесия, сталкиваясь с соседними молекулами). Лишь время от времени какая-нибудь молекула совершает “ прыжок”, но тут же попадает в новую «клетку», образованную новыми соседями. Нет свободного движения частиц- всегда есть взаимодействие сразу с несколькими ближайшими частицами. Потенциальная энергия взаимодействия больше кинетической энергии движения.

Характер молекулярного движения в жидкостях, впервые установленный советским физиком Яковым Ильичем Френкелем, позволяет понять основные свойства жидкостей.

- Записываем основные выводы по жидкостям:

Жидкости:
1) Сохраняют свой объём;
2) Текучи, легко меняют форму;
3) Принимают форму сосуда;
4) Плохо сжимаются.

- Переходим к твёрдым телам. В твердых телах молекулы расположены вплотную и в определенном порядке. l ≈ r₀ . Атомы или молекулы твердых тел в отличие от атомов или молекул жидкостей колеблются всегда около определенных положений равновесия. Это объясняется взаимодействием частиц. На каждую частицу действует большее число частиц, чем в случае с жидкостью, её положение более устойчиво, так как возникает дальний порядок. Если соединить эти положения, то получится пространственная решетка, её называют кристаллическая.

Внутренний порядок в расположении атомов кристаллов приводит к правильным внешним геометрическим формам. Твердые тела сохраняют не только объем, но и форму.

Существует притяжение и отталкивание частиц, потенциальная энергия взаимодействия частиц значительно больше их кинетической энергии (больше, чем у жидкостей).

Алмаз и графит – это атомы одного и того же элемента углерода, но расположенные в разном порядке и имеющие разные кристаллические решетки.

Алмаз — самый твердый среди минералов, это царь всех камней. Он крепче всех веществ на свете, это свет солнца, сгустившийся в земле и охлажденный временем. Он играет всеми цветами, но сам остаётся прозрачным, точно капля воды. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни, алмазные буры используют при разведке недр. Через волочильные алмазы протягивают нити парашютной ткани, с помощью алмаза изготавливают тонкую проволоку твердых металлов.

Природный алмаз встречается редко, поэтому его получают искусственным путем.

Графит совершенно не похож на алмаз. Твердость графита столь незначительна, что он легко оставляет след на бумаге. Из него изготавливают стержни для карандашей.

Разрабатывая проблему синтеза алмаза из графита исследователи обратили внимание на материал, очень схожий по структуре с графитом -нитрит бора,- и получили алмазоподобный материал борнитрит (боразон). Он оказался даже тверже алмаза и термически более стойким (алмаз сгорает при температуре 627°С, а боразон — при 2000 °С). Боразон нашел широкое применение в технике. Так наука привела к созданию нового материала.

- Записываем в тетрадь:
Твёрдые тела:

1) Сохраняют объём и форму

2) Плохо сжимаются
3) Плохо растягиваются

IV. Закрепление изученного материала.

Учитель проводит фронтальный опрос:
- При изменении чего может меняться внешний вид вещества?
- Почему молекулы газа удаляются друг от друга, пока не займут весь предоставленный объем?

- Почему газы способны неограниченно расширяться?
- Почему газы легко сжимаются?
- Почему сжать жидкость так же трудно, как и твёрдое тело?
- В каких агрегатных состояниях может находиться вишнёвый сок?

- Как называется процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое?

- Велики или малы силы притяжения между молекулами в твёрдых телах?

- Как движутся молекулы в твёрдых телах?

- Почему два свинцовых бруска с гладкими чистыми срезами слипаются, если их прижать друг к другу, а кусочки мела не слипаются?

V. Рефлексия учебной деятельности
- Продолжите предложения:
1) Сегодняшний урок заинтересовал меня …
2) Я считаю нужным запомнить …
3) Мне надо узнать лучше о …

VI. Подведение итогов урока
Оценивание рабочей деятельности учащихся на уроке.

VII.Домашнее задание

• При помощи конспекта в тетради и информации сети Интернет заполнить таблицу: