Интегрированный урок "Кругосветка по молекулярной физике"

Разделы: Физика

Здравствуйте дорогие ребята и уважаемые гости!

Сегодня наш урок “Кругосветка по молекулярной физике” мне хочется начать следующими словами:

“ Все в этом мире цепью связано нетленной,
Все включено в один круговорот,
Сорвешь цветок,а где -то во Вселенной,
В тот миг звезда сорвется и умрет …..!!!”

Лев Куклин)

Как раз на нашем уроке мы будем говорить о взаимосвязи веществ, предметов, явлений и конечно наук, которые мы изучаем таких как физика, химия, математика, русская литература, география, медицина, материаловедение, но и конечно все эти науки связаны с жизнью, с жизненным опытом, с профессией автомеханика – техникой.

Наше путешествие – это научная игра, игра на развитее логического мышления при даче ответов на устные вопросы и при решении задач, наш девиз ” Мы, играя, проверяем, что умеем и что знаем”

Отсюда цель нашего урока: систематизировать и обобщить знания по разделу “Молекулярная физика”, проверить уровень усвоения учебного материала.

В конце урока мы увидим результат того, что умеем и что знаем по молекулярной физике.

И так план нашего кругосветного путешествия:

На Земле всего 6 материков. Как они называются? ( Южная Америка, Северная Америка, Африка, Австралия, Антарктида, Евразия.)

Так как сегодня на уроке мы должны проследить связь наук, назовем материки несколько иначе.

Южная Америка - физика,
Северная Америка - техника,
Африка - математика,
Австралия - материаловедение,
Антарктида - химия,
Евразия - медицина.

Ваш класс мы разделим на 3 команды, выберем командира.

Командиры получают маршрутные листы, на которых указаны маршруты по материкам

На материках учащимся будут предложены маршруты и задания, на которые должны отвечать все члены команды. В маршрутных листах учителя будут фиксировать ответы учащихся следующими символами:

+ - отлично, хорошо,
- - неудовлетворительно,
± - удовлетворительно.

На каждый материк 5 минут.

После того как команды пройдут весь маршрут. Все собираются в литературной гостиной для подведения итогов кругосветного путешествия. Перед началом путешествия проведем конкурс капитанов.

А сейчас командиры получают маршрутные листы и 2 команды покидают наш материк, остается 1 команда и перед вами 2 очень интересных материка – Физика и Техника.

I. Повторение и актуализация.

Конкурс капитанов.

Вариант №l

  1. Частица, обладающая всеми физическими и химическими свойствами данного вещества, называется...
  2. Процесс, протекающий при постоянном давлении, называется..., подчиняется закону...
  3. Энергия взаимодействия частиц называется...
  4. В молекулярной физике -23°С это...Кельвин.
  5. КПД двигателя определяется...

Вариант№2

  1. Частица, состоящая, из атомов называется...
  2. Процесс, протекающий при постоянной температуре, называется...
  3. Энергия движения частиц называется...
  4. В молекулярной физике 20°С это... Кельвин.
  5. Основное уравнение МКТ записывается...

Вариант №3

  1. Ядро атома состоит из...
  2. Процесс, протекающий при постоянном объеме, называется... и подчиняется закону...
  3. Сумма кинетической и потенциальной энергии частиц называется...
  4. В молекулярной физике 10°С это... Кельвин.
  5. Уравнение Менделеева - Клайперона записывается...

II. Применение.

Вопросы по технике:

1. Почему, при недостаточной смазке у тракторов выплавляются коренные, стоящие на коленчатом валу и шатунные подшипники?

(В результате трения механическая энергия превращается во внутреннюю, температура поднимается до точки плавления).

2. Чем объясняется сильный нагрев покрышек колес автомобиля во время езды?

(Покрышки нагреваются за счет работы силы трения имеющей место при движении колес по полотну дороги, а также из-за работы сил деформирующих покрышки при качении).

3. Когда автомобиль расходует больше горючего: при езде без остановок, или с остановками?

(При остановке кинетическая энергия автомобиля превращается во внутреннюю тормозных колодок, шин).

4. Поступивший в цилиндр дизельного двигателя воздух подвергается сильному сжатию, вследствие этого температура воздуха повышается достигнув несколько сот градусов. Как, при этом изменяется давление воздуха?

( Давление газа в цилиндре увеличивается.)

5. Почему температура выхлопных газов на выходе из глушителя низкая несмотря на то, что она в цилиндре двигателя 1800°С?

(Работа выхлопных газов совершается за счет убывания внутренней энергии газов, а следовательно, понижается температура).

6. Давление в шинах автомобиля должно соответствовать его нагрузке. Если шины накачаны слабо, то при движении автомобиля они нагреваются. Какие превращения энергии при этом происходят?

(Химическая энергия топлива преобразуется в механическую энергию автомобиля, которая в свою очередь превращается во внутреннюю энергию шин).

7. Зимой ветровое стекло автомобиля с помощью специального вентилятора обдувается воздухом. Какое, это имеет значение?

(Обдуваемый воздух испаряет кристаллы льда, образующиеся на стекле).

8. Во время образования горячей смеси в карбюраторе температура понижается. Почему?

(Вследствие испарения топлива).

Вопросы по медицине:

1. Как может произойти отравление угарным газом?

(Особенно опасно отравление в небольших гаражах, где после 5 минут работы двигателя может возникнуть смертельная концентрация угарного газа. Во время сна. В плотных колоннах автомобилей.)

2. Какие симптомы наблюдаются при отравлении угарным газом? (Головная боль, головокружение, тошнота, рвота, шум в ушах, частое сердцебиение, учащенный пульс. В тяжелых случаях мышечная слабость, сонливость, одышка, бледность кожи, иногда красные пятна на коже, потеря сознания и смерть of паралича дыхательного центра.)

3. Как оказать первую помощь при отравлении угарным газом? (1. Вынести пострадавшего на свежий воздух и уложить. 2. Расстегнуть одежду и устранить препятствие для свободного дыхания. 3. Дать понюхать ватку, смоченную нашатырным спиртом. 4. Если состояние ухудшается, то приступить к искусственному дыханию при необходимости выполнить наружный массаж сердца. 5. Вызвать скорую помощь или доставить пострадавшего в больницу.)

4. Перечислите содержимое автомобильной аптечки первой помощи. Для чего предназначены препараты, содержащиеся в ней. (1. Обезболивающие, противошоковые средства при травме (ушиб, перелом, вывих) - анальгин, аспирин, гипотермический (охлаждающий) пакет, альбуцид или сульфацил натрия. 2. Для остановки кровотечения, обработки и перевязки ран - бинт стерильный, экгут, бинт нестерильный, атравматическая повязка с диоксидином, лейкопластырь бактерицидный, бинт эластичный, вата. 3. При болях в сердце - нитроглицерин, валидол. 4. Средство для проведения искусственного дыхания. 5. При обмороке - раствор аммиака. 6. При отравлении - энтеродез, активированный уголь. 7. При стрессе - корвалол. 8. Принадлежности: ножницы, футляр, инструкция.)

5. Почему после измерения температуры тела столбик термометра сам не опускается?

(Диаметр сужения в капилляре трубки на столько мал, что ртуть проходит через него под давлением, которое возникает в результате теплового расширения, либо под действием встряхивания.)

6. Почему градусник под мышкой врачи рекомендуют держать 5-7 минут?

(Чтобы наступило тепловое равновесие.)

Материк “Математика и материаловедение”

Задания по математике:

1. Вычислить:

2. Вычислить:

2. Решите физическую задачу:

Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117°С, а холодильника 27°С. Определить КПД тепловой машины.

3. Решите физико-химическую задачу:

Какова плотность сжатого воздуха при 0°С в камере автомобиля “Волга” если он находится под давлением 0,17 МПа.

4. Решите химическую задачу:

Вычислите объемы угарного и углекислого газа, содержащиеся в их газовой смеси объемом 15 литров (н. у.), если масса смеси равна 27,18г. (задачу решите алгебраическим способом).

Вопросы по материаловедению:

1. Какая вода быстрее охладит раскаленный металл: холодная Т=20°С, или горячая Т=100°С?

(Горячая, при этой температуре она испаряется.)

2. Почему наружные части сверхзвуковых самолетов делают из специальных титановых сплавов, у которых область рабочих температур 250-600°С?

(В полете, вследствие трения и сопротивления воздуха, обшивка крыльев и фюзеляжа самолета нагреваются и не плавятся, титан - тугоплавкий металл.)

3. Как скорость охлаждения влияет на свойства чугуна?

4. Почему коленчатые валы изготавливают из высокопрочного чугуна, а распределительные - из серого чугуна?

(Чтобы из-за силы трения не происходило плавление чугуна)

5. Найдите ошибки в маркировке:

а)АСт5Гпс1; б)5Ст6псЗ; в)Ст6пс4.

Материк “Физика и техника”

Вопросы по физике:

1. Какой ветер, зимний или летний, при одной и той - же скорости обладает большей мощностью?

(Зимой воздух имеет большую плотность, чем летом. Значит, масса тоже больше. Кинетическая энергия ветра зимой больше, значит, мощность тоже).

2. Почему в пустынях днем очень жарко, а ночью холодно?

(В пустынях нет облаков, поэтому тепловое излучение проникает к земле днем и быстро уходит в атмосферу ночью).

3. Мыльные пузыри, наполненные воздухом некоторое время поднимаются, потом опускаются на землю. Почему?

(Внутри мыльных пузырей воздух сначала теплый, потом остывает).

4. В засуху слежавшаяся почва высыхает быстрее, чем вспаханная. Почему?

(Капилляры разрушаются).

5. Почему после купания, человек испытывает холод? (Испарение).

6. Где вода закипит быстрее: в глубокой шахте, на поверхности земли или высоко в горах?

(Высоко в горах, давление невысокое).

7. Что больше: кинетическая энергия пара (100°С) или воды (100°С)? (Пара, потому что от жидкости отрываются молекулы, обладающие большой кинетической энергией).

Вопросы по химии:

1. Перечислите основные компоненты выхлопных газов автомобилей. (Оксиды углерода, оксиды азота, оксиды серы, токсичные выбросы, тяжелые металлы, углеводороды и т. д.)

2. У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно заправляетесь, добавляют в бензин воду. У вас в хозяйстве есть гашенная и негашеная известь. Можно ли с помощью этих веществ, проверить свои подозрения? Потребуется ли для этого еще какой - либо реагент?

(Если бензин содержит воду, то при добавлении в него как гашенной так и негашеной извести образуется раствор со щелочной реакцией, что можно обнаружить с помощью индикатора фенолфталеина. Так что необходим еще кислотно-щелочной индикатор).

3. Как образуются кислотные дожди? Объясните и запишите уравнения
химических реакций.

(Содержащиеся в выбросах автомобилей углекислый и сернистый газы и оксиды азота, растворяясь в дождевой воде, образуют кислоты:

СО2+Н2О = Н2СО3 угольная кислота

S02+H20=H2S03 сернистая кислота

2N02+H20=HN03+HN02 азотная и азотистая кислоты)

4. Как уменьшить количество вредных выхлопов бензиновых и дизельных автомобильных двигателей? Объясните с химической точки зрения.

(Применением каталитических нейтрализаторов. Современные каталитические нейтрализаторы выполняются в виде двухкамерного реактора. В одной из камер осуществляется окисление угарного газа:

2СО+О2=2СО2

В другой камере происходит восстановление оксидов азота:

2CО+2NО=N2+2CО2

5. Экспериментальная задача.

Токсичность тяжелых металлов объясняется их способностью вызывать денатурацию (разрушение) белков. Подтвердите это экспериментально. (В пробирку налейте 2 мл. раствора яичного белка. Медленно по каплям, встряхивая пробирку, добавьте раствор ацетата свинца(II) РЬ(СН3СОО)2. Выпадает хлопьевидный осадок белого цвета, образующийся в результате разрушения структуры белка).

Литературная гостиная

Прослушайте четверостишия и ответьте на вопросы.

И. В. Гете “Фауст”

1. Где фей с эльфами в тумане
Играют в прятки на поляне
Там, там росой у входа в грот
Я б смысл учености полет

-При какой температуре выпадает роса? (Т=Тр,у=100%.)

2. Растаял лед, шумят потоки
Луга зеленеют под лаской тепла
Зима, размякнув на припеке
В суровые горы ушла.

-Что за тепловой процесс, и почему для этого процесса необходимо тепло?

(Процесс плавления, для разрыва связей между молекулами.)

3. То с юга из пустыни суховей
Нас солнечным ударом стукнет в темя
То запад целой армией дождей
Повалится нас поливать все время.

-Чем отличаются воздушные массы с юга и запада?

(С юга воздух сухой, влажность 10-30%, а с запада- влажный 60-80%).

Мы, играя, проверили уровень усвоения учебного материала по молекулярной физике. Атом, молекула это невесомые частицы, которые стали самыми весомыми не только для научно-технического прогресса, но и для жизни всего человечества, всего материального мира. Именно из этих частиц складывается наш прекрасный удивительный мир.

III. Контроль и выставление оценок

В заключение учитель подводит итоги игры, выставляет оценки учащимся.

Домашнее задание: повторить теорию по разделу “Молекулярная физика”.

Используемая литература:

  1. А. Т. Смирнов, Б И. Мишин, П. В. Ижевский “Основы медицинских знаний и здорового образа жизни” 10-11 кл. М. Просвещение, 2004г.
  2. Г. В. Пичугина “Повторяем химию на примерах из повседневной жизни” М. 2000г.
  3. Ю. Н. Кукушкин “Что мы знаем о химии” М. “Высшая школа” 1993г.
  4. О. Г. Блохина “Я иду на урок химии” Изд. “Первое сентября” 2005г.
  5. И. В. Гете “Фауст” Изд. Санкт Петербург,2000г.
  6. Б. М. Ивлев, С. М, Саакян “Дидактический материал по алгебре и началам анализа”
  7. Г. П. Макеева “Физические парадоксы и занимательные вопросы” Минск, 1981г.
  8. А. С. Низамов “Задачи с физическим содержанием” М, 2001г.
  9. Я. И. Перельман “Занимательная физика” М, 1998г.
  10. И. К. Цитович, П. н. Протасов “Методика решения расчетных задач по химии” М “Просвещение”, 1983 г.