основы МКТ 10 кл.docm

МОУ «Гимназия №2»
ОТКРЫТЫЙ УРОК
ПО ТЕМЕ:
«ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ
ТЕОРИИ И ИХ ОПЫТНОЕ
ОБОСНОВАНИЕ»
(10 класс)
Учитель
Виноградова Н.А.
Тема урока: Основные положения молекулярно-кинетической теории и их
опытное обоснование
Цели урока:
образовательные – познакомить с основными положениями
МКТ и их
опытными подтверждениями; познакомить с величинами, характеризующими
молекулы и с методами их измерения;
развивающие – развитие логического мышления, формирование умений
делать выводы из обобщения опытных данных, наблюдений и имеющихся
знаний; продолжить формирование представлений о процессе научного
познания;
воспитательные – воспитание коммуникативных умений; расширение
познавательных интересов; формирование научного мировоззрения
.
Тип урока – урок изучения и первичного закрепления знаний
Оборудование: компьютер, мультимедиапроектор, презентация урока,
интерактивная доска, таблица Менделеева
Для групп: пробирка с кристаллами перманентного калия, 3 пробирки с
чистой водой; кусок мела, стеклянная палочка; банка с водой, колба с
длинным горлом, шар с кольцом, спиртовка, спички, мензурки с водой и
спиртом; горох и манная крупа; полоска фильтрованной бумаги, раствор
фенолфталеина, пипетка, вата; нашатырный спирт; свинцовые цилиндры;
медицинский шприц; 2 свечи, пластилин.
План урока
Организационный момент
Подготовка к усвоению нового материала
Актуализация ранее усвоенных знаний
Освоение нового материала:
а) выполнение экспериментальных заданий группами и отчет о
выполненной работе;
б) объяснение учителя
5. Первичная проверка понимания и закрепление знаний
6. Подведение итогов урока
7. Домашнее задание
1.
2.
3.
4.
Ход урока
1. Организационный момент
2. Подготовка к усвоению нового материала
а) Мотивация.
В одной из своих лекций знаменитый американский физик Ричард
Фейнман заметил: «Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все
накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим
поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое
утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы
наибольшую информацию? Я считаю, что это - атомная гипотеза (можете
называть ее не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела
состоят из атомов маленьких телец, которые находятся в беспрерывном
движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются,
если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе ...
содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь
приложить к ней немного воображения и чуть соображения».
Теория, объясняющая тепловые свойства макроскопических тел на
основе представления об их атомно-молекулярном строении, называется
молекулярно-кинетической теорией (сокращенно - МКТ) или просто
молекулярной физикой.
Молекулярная физика служит научной основой современного
материаловедения, вакуумной технологии, порошковой металлургии,
холодильной техники.
б) Формулировка темы и цели урока
3. Актуализация ранее усвоенных знаний
 Что такое физическое тело?
 Из чего состоит физическое тело?
 Что вы знаете о строении вещества?
4. Работа над изучением нового материала
Чтобы сформулировать основные положения МКТ группам
учащихся предлагается выполнить экспериментальные задания:
а) 1 группа. Способы оценки размеров молекул и делимость вещества.
2 группа. Особенности строения вещества.
3 группа. Изменение размеров тел при изменении температуры.
4 группа. Явление диффузии.
5 группа. Броуновское движение (интерактивная модель явления).
6 группа. Взаимодействие молекул вещества.
Каждая группа отчитывается о своей работе и формулируется 3
положения МКТ:
1. Вещество состоит из мельчайших частиц – молекул и атомов;
2. Эти частицы беспорядочно и непрерывно движутся;
3. Частицы взаимодействуют друг с другом.
Основная задача МКТ – вывести уравнение состояния вещества,
установив связь между макроскопическими и микроскопическими
параметрами.
б) Объяснение учителя
Агрегатное состояние вещества.
Просмотр видеофильмов «Агрегатное состояние вещества», «Плазма».
Атом - это электрически нейтральная микрочастица, состоящая из
положительно заряженного ядра и окружающей его электронной оболочки.
Атомы при сближении могут объединяться в устойчивые группы- молекулы.
Число атомов в молекулах может достигать нескольких десятков, а в
некоторых случаях и даже сотен и тысяч. Молекула гемоглобина состоит из
1400 атомов.
Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его основными
свойствами.
Если 2 тела состоят из одного и того же числа частиц, то говорят, что
эти тела содержат одинаковое количество вещества. Количество вещества
обозначается греческой буквой  (ню) и измеряется в молях.
1 моль - количество вещества, которое содержит столько же молекул,
сколько атомов содержится в 12 г углерода.
В 12 г углерода содержится 6  10 23 атомов.
N A  6  10 23
1
моль
Где N А - число частиц в 1 моле (постоянная Авогадро)
 
N
NA
Массу 1-ого моля вещества называют молярной массой.
M  mo N A
Где mo - масса 1-ой частицы.

m
M
Где m – масса вещества
Как определить молярную массу?
M  M r  10 3
кг
моль
M r - относительная молекулярная масса вещества
Mr 
mo
1 12moc
Где moc - масса атома углерода.
При решении задач M r находят с помощью таблицы Менделеева, где указаны
относительные атомные массы элементов.
5. Проверка понимания и закрепление знаний.
а) Определение относительной молекулярной массы воды,
углекислого газа, кислорода (работа с таблицей Менделеева)
б) Решение задачи:
Сколько молекул содержится в 1г воды? Какова масса одной молекулы?
в) Фронтальный опрос:
▾ Сколько молекул содержится в 1 моле углекислого газа? Кислорода?
▾ Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его
молекул?
▾ Чем объясняется увеличение длины проволоки при ее нагревании?
▾ Почему сахар лучше растворяется в горячей воде?
▾ Почему ложка дегтя и бочку меда испортит?
▾ Почему воду, набранную в медицинский шприц практически нельзя
сжать?
6. Итоги урока.
7. Домашнее задание: § 20, эксп. задание по выращиванию поваренной соли
ПРИЛОЖЕНИЯ
Задание 1
Наблюдение делимости вещества и измерение размеров молекул
Оборудование: пробирка с кристаллами перманганата калия, пробирки с водой (3 шт.),
стакан с водой, стеклянная палочка, кусок мела
Выполнение задания:
1. Растворите в воде несколько кристаллов перманганата калия. Помешав раствор
стеклянной палочкой, отлейте часть раствора в пробирку с чистой водой. Что
наблюдаете?
Из второй пробирки отлейте часть раствора в третью пробирку. Что наблюдаете?
Проведите пальцем по куску мела. Почему мел остался на руке? СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ.
2. Как оценить размер молекулы?
Если поместить на поверхность воды каплю масла, то оно растечется по поверхности
воды
тонким
слоем. Максимальная площадь масляной пленки
соответствует ее толщине в
одну молекулу.
Зная объем капли и площадь масляной пленки, можно оценить размер одной молекулы
масла.
d =V /S
Решите задачу
Капля оливкового масла объемом 1 ммЗ растекается по площади не более 1 м2.
Оцените размер молекулы.
СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ.
Задание 2
Расположение частиц в веществе
Оборудование: пробирка со спиртом, мензурки 50 мл (4 шт.), стакан с водой, пробирки с
горохом и
манной крупой.
Выполнение задания
1. Модельный опыт
Пересыпьте горох и манку в мензурки, заметьте их объем. Смешайте их, пересыпав
манку с
горохом.
Каким стал их общий объем? Почему?
2. Перелейте спирт в мензурку, определите его объем. Отмерьте 10 мл воды в другую
мензурку. Влейте спирт в воду. Каким стал объем смеси? Почему?
СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
Задание 3
Измерение размеров тел при измерении их температуры
Оборудование: банка с водой, колба с длинным горлышком, шар с кольцом, спиртовка,
спички
Выполнение задания
1. Опустите горлышко колбы в воду и нагрейте саму колбу ладонями.
Что происходит?
2. Проверьте, проходит ли шар в кольцо при комнатной температуре.
Нагрейте шар на пламени спиртовки и попробуйте, пройдет ли он через кольцо в нагретом
состоянии. Сделайте выводы.
СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
Задание 4
Явление диффузии
Оборудование: полоска фильтрованной бумаги, раствор фенолфталеина. Стеклянный сосуд,
вата, водный раствор аммиака 40%
Выполнение работы:
1. Размешав раствор фенолфталеина, смачивают им полоску фильтровальной бумаги. Бумагу
приклеивают на внутреннюю поверхность стеклянного сосуда.
2. Смачивают раствором аммиака вату и, удерживая ее у верхнего края стеклянного сосуда,
наблюдают за результатом. Что происходит? Почему, открывая пузырек с нашатырем, мы
сразу чувствуем его запах?
СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
Диффузия - перемешивание веществ при непосредственном контакте
Задание 5
Броуновское движение
Изучите теорию и пронаблюдайте явление на интерактивной модели
БРОУНОВСКОЕДВИЖЕНИЕ
Сейчас вы познакомитесь с самым очевидным доказательством теплового движения
молекул (второе основное положение молекулярно-кинетической теории).
Ранее вы познакомились с диффузией - перемешиванием газов. жидкостей и
твердых тел при непосредственном контакте. Это явление можно объяснить
беспорядочным движением молекул. Но самое видное доказательство движения молекул
можно получить, наблюдая в микроскоп мельчайшие, взвешенные в воде частицы какоголибо твердого вещества. Эти частицы совершают беспорядочное движение, которое
называют броуновским.
Броуновское движение - это тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частиц
Наблюдение броуновского движения. Английский ботаник Р .Броун (1773-1858) впервые
наблюдал это явление в 1827 г., рассматривая в микроскоп взвешенные в воде споры
плауна. Позже он рассматривал и другие мелкие частицы, в том числе частички египетских
пирамид. Сейчас для наблюдения броуновского движения используют частички краски
гуммигут, которая не растворяется в воде. Эти частички совершают беспорядочное
движение. Самым поразительным и непривычным для нас является то, что это никогда не
прекращается. Мы ведь привыкли к тому, что любое движущееся тело рано или поздно
останавливается. Броун вначале думал, что споры плауна проявляют признаки жизни.
Объяснение броуновского движения. Объяснить броуновское движение можно только на
основе молекулярно-кинетической теории. Причина 6роуновского движения частицы
заключается в том, что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга
Броуновское движение - тепловое движение, и оно не может прекратиться. С увеличением
температуры интенсивность его растет. Броуновское движение можно наблюдать и в газе.
Его совершают взвешенные в воздухе частицы пыли или дыма.
В настоящее время понятие 6роуновское движение используется в более широком смысле.
Например, броуновским движением является дрожание стрелок чувствительных
измерительных приборов, которое происходит из-за теплового движения атомов деталей
приборов и окружающей среды.
Молекулярно- кинетическая теория броуновского движения была создана в 1905 г. А. Э й н
ш т е й н о м (1879- 1955). Построение теории броуновского движения и ее
экспериментальное подтверждение французским физиком Ж. Перреном окончательно
завершили победу молекулярно-кинетической теории.
Задание 6
Взаимодействие молекул вещества
Оборудование: свинцовые цилиндры, пластилин, шприц медицинский,
2 парафиновые свечки
Выполнение задания:
1. Прижмите 2 куска пластилина друг к другу. Что произошло?
Проделайте то же самое со свечками. Если разница?
2. Закрыв пальцем, отверстие для иглы в шприце, попробуйте сжать воздух. Что вы
чувствуете?
3. Зачистите ножом свинцовые цилиндры, попробуйте их соединить.
Что получилось?
СДЕЛАЙТЕ ВЫВОДЫ.
Силы притяжения и отталкивания между молекулами действуют одновременно, но при
удалении молекул преобладает действие притяжения, а при их сближении - действие сил
отталкивания.
При удалении на расстояние 10-8 см молекулы практически перестают действовать друг на
друга
Как вырастить кристаллы поваренной соли из раствора
1. Возьмите 1 кг поваренной соли. (Наиболее удачным опыт получается с солью
крупного помола.)
2. Для приготовления насыщенного раствора соли поставьте нагревать на плиту 1,2 - 2
л воды и по мере нагревания растворяйте в ней соль, доведя раствор до кипения. Если
появится грязная пена - снимите ее ложкой.
3. Остудите раствор до комнатной температуры (признаком того, что он приготовлен,
верно, служит появление на его поверхности белого налета) и профильтруйте.
4. Приготовьте затравку в виде кристаллика правильной формы, выбрав его из
исходного материала заранее. Привяжите кристаллик к капроновой или шелковой
нити.
5. Опустите затравку в приготовленный раствор, предварительно перелив его в 1,5 2литровую банку. (Примечание: затравка должна не касаться стенок сосуда и
находиться на уровне примерно середины раствора - чуть ниже.)
6. Поставьте сосуд с раствором в спокойное место, где исключаются нагрев и
сотрясения раствора, и наблюдайте за происходящим в течение месяца.
Кристаллизация медного купороса
Возьмите порошок медного купороса, примерно 200 г (оставьте щепотку для
затравки), и растворите его полностью в горячей воде (0,5 л). Процедите раствор через
чистую ткань. Нить (желательно толстую и шерстяную) обмакните в этот раствор и
обваляйте в сухом оставленном порошке медного купороса; дайте ей высохнут. Затем
эту нить опустите в холодный раствор медного купороса. Через 4-5 ч она покроется
кристалликами, а если оставите ее еще часов на 5, получите прекрасные,
неповторимой красоты бусы. Оставшийся раствор будет испаряться, а на дне сосуда
вы получите «гроздья» кристаллов.