Форма занятия: урок–исследование с использованием опорного конспекта.
Учебник: ФИЗИКА - 7, А.В.Перышкин, издательство «ДРОФА», 2008 г.
Класс: 7.
Цели урока:
- знать основное положение молекулярно-кинетической теории строения вещества о взаимодействии частиц (молекул);
- уметь применять знания о строении вещества в новых ситуациях;
- уметь излагать теоретический материал по опорным конспектам;
- уметь читать схемы физических экспериментов;
- уметь правильно интерпретировать результаты физических экспериментов;
- учить пониманию, что экспериментальные факты могут служить основой для выдвижения научных предположений – гипотез;
- формировать научное мировоззрение учащихся, используя наблюдения и опыты для получения новых знаний;
- воспитывать у школьников интерес к научным знаниям и развивать способности к исследовательскому труду при изучении физики.
Оборудование:
Шар с кольцом; колба, закрытая резиновой пробкой со стеклянной трубкой, в середине которой находится водяная пробка, окрашенная в розовый цвет; резиновый мяч; кристаллики марганцовки и колба или стакан со слабым раствором марганцовки; весы рычажные, песок, стеклянная пластинка, прикрепленная по углам к нитям, мензурки с водой и медным купоросом (для демонстрации диффузии), шар с кольцом, резиновый мяч, воздушный насос; ветка дерева; свинцовые цилиндрики, гири 1 и 2 кг, штатив; прямоугольная пластинка из тонкого стекла, кусочек мела и пластилина; два пластмассовых колпачка от шариковых ручек, спиртовка; два куска медной проволоки, нагретый паяльник, тюбик с клеем, две полоски кожи или металла. Компьютер, медиапроектор, экран или интерактивная доска, слайды с опорным конспектом «Притяжение и отталкивание молекул. Смачивание и несмачивание» и фотографией тарелки с бульоном, на поверхности которого плавают кружки жира.
Ход урока
I. Знакомство с темой урока, постановка целей урока
II. Опрос домашнего задания
1. Демонстрация результатов диффузии в двух мензурках: в первой – граница вода + медный купорос размытая, а во второй – граница отсутствует (жидкость однородная).
2. Обсуждение вопроса о внешних признаках диффузии: размытость границы раздела двух жидкостей, однородность раствора после перемешивания жидкостей.
III. Изучение нового материала
Вопрос 1. Какова основная цель нашего урока? (Доказать, что между молекулами веществ существует взаимодействие). См. ОК - 6.
На демонстрационный стол выставлены - шар с кольцом; колба, закрытая резиновой пробкой со стеклянной трубкой, в середине которой находится окрашенная в розовый цвет водяная пробка; резиновый мяч; кристаллики марганцовки и колба или стакан со слабым раствором марганцовки.
Вопрос 2. Какие методы используются в физике для получения новых знаний? (Наблюдения и опыты)
Вопрос 3. Какие наблюдения и опытные факты позволяют судить о том, что вещества несплошные? (Изменение объема стального шара при нагревании и охлаждении, расширение жидкости в колбе при нагревании, уменьшение объема воздуха в резиновом мяче при сдавливании, равномерное окрашивание воды марганцовкой).
Но это только предположение (гипотеза), которое выдвигается на основе вышеуказанных опытных фактов.
Вопрос 4. Что убеждает нас и доказывает достоверно, что вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки? (Фотографии молекул и атомов веществ, полученные с помощью электронного микроскопа)
Комментарий учителя. При доказательстве наличия промежутков между частицами вещества мы использовали следующую схему:
1. собрали опытные факты, провели наблюдения, свидетельствующие о том, что тела несплошные;
2. перешли к формулировке гипотезы (научного предположения) о существовании промежутков между молекулами;
3. «провели эксперимент» («фотографировали» с помощью электронного микроскопа молекулы и атомы), подтверждающий гипотезу;
4. сделали окончательный вывод о том, что вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки.
Используя данную схему, мы будем доказывать новое предположение о существовании взаимодействия между молекулами и атомами вещества.
На демонстрационный стол выставлены – воздушный насос; ветка дерева; свинцовые цилиндрики, гири, штатив; прямоугольная пластинка из тонкого стекла, кусочек мела; два пластмассовых колпачка от шариковых ручек, спиртовка; два куска медной проволоки, нагретый паяльник, тюбик с клеем, две полоски кожи или металла. На экран через медиапроектор проецируется фотография тарелки с бульоном, на поверхности которого плавают кружки жира.
Опыт 1. Нагнетание воздуха с помощью воздушного насоса, выходное отверстие которого закрыто.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Какое вещество сжимается? Воздух – газ. Почему при сжатии он становится упругим? Ведь воздух состоит из молекул, между которыми есть промежутки. Этот факт можно объяснить, если предположить, что промежутки между молекулами уменьшаются до определенных пределов. Затем между молекулами возникают большие силы отталкивания, препятствующие дальнейшему сжатию. Эти силы придают воздуху упругость.
Опыт 2. Анализ по фотографии формы жиринок в бульоне.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Жиринки имеют форму круга и не расплываются по поверхности бульона. Что удерживает молекулы жира друг возле друга? По-видимому, силы притяжения молекул.
Комментарий учителя. Существованием сил притяжения между молекулами дерева объясняется и невозможность без значительных усилий сломать даже сухую ветку дерева.
Опыт 3. Ученые провели опыт. В полый толстостенный свинцовый шар залили воду. Запаяли отверстие и ударили по шару молотом. Вода не сжалась, а просочилась через слой свинца и осела на наружной поверхности шара в виде капелек.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Это опыт доказывает, что между молекулами существуют промежутки. Несжимаемость воды можно объяснить только наличием сил отталкивания между молекулами при сжатии жидкости.
Опыт 4. Прилипание свинцовых цилиндриков после сжатия их гладко отшлифованных поверхностей. Удержание цилиндриками гирь массой 1 и 2 кг.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Между молекулами и атомами твердых тел существуют силы притяжения. Эти силы достаточно велики, т.к. позволяют удерживать «на весу» гири большой массы.
Вывод 1. Между молекулами и атомами газообразных, жидких и твердых тел существуют силы притяжения и отталкивания.
Для демонстрации зависимости сил притяжения от расстояния между молекулами проведем ряд опытов.
Опыт 5. Сломать пополам тонкую стеклянную пластинку и попробовать соединить две ее части в одну, сдавливая друг с другом в месте разлома. Повторить опыт с кусочком мела.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Невозможность соединения кусочков стекла и мела указанным выше способом можно объяснить тем, что большинство молекул этих веществ находятся при сжатии на расстоянии, на котором силы притяжения между молекулами очень малы или не действуют.
Комментарий учителя. Действительно, ничтожно малой щели (меньше 0,000001 см) достаточно, чтобы притяжение между молекулами значительно ослабло.
Вывод 2. Между молекулами и атомами газообразных, жидких и твердых тел существуют силы притяжения и отталкивания, величина которых зависит от расстояния между частицами:
- на некотором расстоянии друг от друга силы притяжения молекул равны силам отталкивания;
- при увеличении расстояния между молекулами силы притяжения преобладают над силами отталкивания;
- при уменьшении расстояния между молекулами силы отталкивания преобладают над силами притяжения.
Какими же способами можно уменьшить щели между твердыми телами или их частями, чтобы соединить между собой?
Опыт 6. Расплавить на спиртовке концы пластмассовых палочек. Сжать их.
Способ 1. Расплавить места соединения твердых тел. На этом основана сварка металлов.
Опыт 7. С помощью паяльника соединить концы медных проволок.
Способ 2. С помощью расплавленного раствора соединить части твердых тел. На этом основана пайка деталей в радиотехнике.
Опыт 7. Склеить две полоски кожи или металла быстросохнущим клеем.
Способ 3. Основан на использовании клея.
Притяжением молекул объясняется смачивание и несмачивание твердых тел жидкостями.
Опыт 8. Прилипание стеклянной пластинки, подвешенной к рычажным весам, к поверхности воды. (Для ее отрыва используется песок, насыпаемый на противоположную чашку весов)
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
На поверхности стекла после отрыва остались капли воды, следовательно, вода смачивает стекло.
Причина: силы притяжения между молекулами воды слабее, чем между молекулами воды и молекулами стекла.
Опыт 9. Опустить пластинку парафина в воду.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
На поверхности парафина каплей воды значительно меньше, они легко стряхиваются, следовательно, вода парафин не смачивает.
Причина: силы притяжения между молекулами воды сильнее, чем между молекулами воды и молекулами парафина.
На демонстрационный стол выставлены – сосуд с нефтью или мазутом, птичье перо белого цвета; оборудование для проведения экспериментов: отрезки карандашей, пластилиновые шарики, кусочки мыла, деревянные бруски.
Опыт 10. Опустить птичье перо в стакан с нефтью. Оно покрывается слоем нефти.
Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.
Нефть смачивает птичьи перья, что ведет к гибели птиц. Вот почему нефть, разлитая по поверхности морских и речных вод, так вредна для фауны.
IV. Закрепление нового материала
1. Проецирование на экран опорного конспект ОК – 6 «Притяжение и отталкивание молекул. Смачивание и несмачивание».
2. Решение экспериментальных задач.
Продемонстрировать взаимодействие молекул с помощью карандаша; пластилина; кусочка мыла и деревянного бруска.
3. Решение качественных задач.
Вы вышли из воды и бросились на горячий чистый песок. Песчинки облепили вас со всех сторон. Когда ваше тело полностью высохло, то песчинки стали осыпаться с него. Почему?
V. Подведение итогов урока
Выставление отметок за участие в уроке.
VI. Домашнее задание
§10, выучить опорный конспект №6. Выполнить упражнение №2 (1,2)