Урок физики по теме "Основные положения молекулярно-кинетической теории и ее опытное подтверждение"

Разделы: Физика

Класс: 10

Ключевые слова: молекулярно-кинетическая теория


Цели урока: повторение и углубление знаний учащихся о строении вещества, формирование умений описывать тепловые явления на молекулярно кинетических представлениях о строении вещества, убедить учащихся в реальности микромира, возможности его познания, рассмотреть экспериментальные доказательства существования и движения молекул.

Оборудование: презентация (приложение 1), таблица (приложение 2), видео, портреты ученых, сосуды с водой разной температуры, акварельные краски, перманганат калия.

Ход урока

1. Орг. момент, приветствие учителя.

2. Повторение ранее изученного материала.

  1. Что изучает механика?
  2. Из каких разделов состоит механика?
  3. Какие существуют виды движения?
  4. Что является причиной появления ускорения?
  5. На какие виды делятся силы по своей природе?

1. Историческая справка

Задолго до нашей эры народы Древнего Востока – египтяне, вавилоняне, ассирийцы, индусы и китайцы – накопили много естественнонаучных и технических знаний. В связи с необходимостью строить здания, храмы, пирамиды, с развитием мореплавания, потребностями измерения земельных участков и т.д. накапливались первоначальные сведения о свойствах различных материалов, о технике математических вычислений, о движении небесных светил.

Сейчас мало осталось людей, для которых реальность существования атомов менее очевидна, чем движение Земли вокруг Солнца. Почти у каждого с этим понятием связано интуитивное представление о чем-то маленьком неделимом.

Творцом идеи атома принято считать Демокрита, хотя история упоминает также его учителя Левкинпа, и не менее уверенно-древнеиндийского философа Канаду.

Легенда рассказывает, что Демокрит сидел на камне у моря, держал в руке яблоко и размышлял. “Если я сейчас это яблоко разрежу пополам, то у меня останется половина, если я эту половину снова разрежу на две – останется четверть. Но если и дальше продолжать, всегда ли у меня в руке будет оставаться часть яблока? Или же в какой-то момент оставшаяся часть уже не будет обладать свойствами яблока?” философ пришел к выводу, что деление такое бесконечно не существует и назвал эту последнюю, уже неделимую частицу атомом.

В России развитие идей древних ученых о внутреннем строении вещества продолжил М.В. Ломоносов. Многие идеи Ломоносова более чем на 100 лет опередили науку того времени. Так, например, он впервые разграничил понятия “корпускула” – молекула и “элемент” – атом. Он считал, что наименьшие неделимые частицы – атомы – входят в состав более крупных частиц – молекул. Разнообразие тел зависит от того, какие атомы, в каком количестве и каким образом соединены в молекулы.

Изучая строение вещества, М.В. Ломоносовым была создана молекулярно—кинетическая теория, которой успешно пользуются как физики, так и химики.

С основными положениями этой теории мы сегодня с вами и познакомимся, а также разберем опыты, подтверждающие данную теорию.

3. Изучение нового материала. (Приложение 1).

Физические свойства тел в различных агрегатных состояниях на основе рассмотрения их молекулярного строения, силы взаимодействия между частицами, образующими тела и характеры теплового движения этих частиц изучает специальный раздел физики, который называется “Молекулярная физика”. Молекулярная физика опирается на основные положения МКТ:

Давайте сформулируем их вместе. Вот что сказал о природе вещей Лукреций Кар:

  1. Начала вещей недоступны для глаза.
  2. Выслушай то, что скажу, и ты сам, несомненно, признаешь,
    Что существуют тела, которых мы видеть не можем.
    Но не заполнено все веществом и не держится тесно
    В веществах пустота существует. (Делаем вывод: все вещества состоят из молекул, между которыми есть промежутки)

  3. Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая,
  4. Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света. (Делаем вывод: молекулы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении)

  5. Увидишь ты там, как много пылинок меняют
  6. Путь свой от скрытых толчков и опять отлетают обратно,
    Всюду туда и сюда разбегаясь во всех направленьях. (Делаем вывод: молекулы взаимодействуют между собой: одновременно действуют силы взаимного притяжения и отталкивания)

А теперь проведем опытное обоснование данных положений:

  1. Опыт “Диффузия”
  2. Видеоролик “Броуновское движение”
  3. Видеоролик “Взаимодействие молекул”
  4. “Все молекулы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении” – гласит второе положение МКТ.

4. Составление опорного конспекта:

Заполнение таблицы, в которой приводится экспериментальное обоснование основных положений МКТ.

Основные положения МКТ

Экспериментальное подтверждение

Все вещества состоят из молекул

Возможность механического дробления вещества, растворение веществ в воде, диффузия, сжатие и расширение газов.

Молекулы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении

Диффузия. Броуновское движение мелких, взвешенных в жидкости частиц под действием ударов молекул.

Молекулы взаимодействуют между собой: одновременно действуют силы взаимного притяжения и отталкивания.

Для разрыва твердого тела необходимо некоторое усилие, в тоже время твердые и жидкие тела трудно сжимаемы. Капли жидкости, помещенные в непосредственной близости друг от друга. Сливаются.

В зависимости от расположения молекул и их поведения различают 3 агрегатных состояния вещества:

твердое, жидкое и газообразное. (просмотр видео “Состояния вещества с позиции МКТ”)

5. Блиц-тестирование на закрепление свойств веществ

6. Решение качественных задач.

  1. Поваренная соль, помещенная в воду, через некоторое после ее растворения, равномерно распределяется по всему объему. Почему?
  2. Почему вблизи твердых кусочков йода серебряная ложка темнеет, покрываясь тонким слоем йодистого серебра?
  3. Почему пыль, представляющая частицы твердого вещества, довольно долго удерживается в воздухе во взвешенном состоянии?

7. Подведение итогов урока, выставление оценок.

8. Домашнее задание §3,1, конспект, найти и повторить основные понятия молекулярной физики.

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8