Три состояния вещества. 7-й класс

Цели урока: Ознакомление учащихся со свойствами твердых тел, жидкостей и газов в ходе исследования этих свойств, объяснение свойств с точки зрения молекулярного строения вещества, формирование коммуникативных и проблемных компетенций через организацию работы в группах.

1. Применить полученные знания о молекулярном строении вещества для объяснения свойств твердых тел, жидкостей и газов.
2. Продолжить формировать у учащихся навыки самостоятельной исследовательской деятельности и работы с учебником.
3. Развивать умения выделять главное, сравнивать и анализировать результаты исследовательской работы при проведении эксперимента.
4. Создать условия для формирования познавательного интереса к уроку и развития творческих способностей.
5. Формировать умения излагать, сравнивать и аргументировано доказывать свою точку зрения посредством обсуждения результатов исследовательской и самостоятельной работы, заполнить сводную таблицу.
6. Осуществить контроль знаний по данной теме посредством тестовых заданий. Организовать самооценку учащимися своей деятельности на уроке.

Информационно-техническое сопровождение урока: компьютерная презентация “Три состояния вещества” (программа МS Роwer Роint), компьютер, мультимедийный проектор, экран или интерактивная доска, Диск “К и М”.

Приборы и материалы: Набор твердых тел из разного вещества (металла, дерева, пластмассы и т.д.), сосуд с водой, мензурка, 2–3 сосуда разной форы, шприц медицинский, воздушный шарик.

Раздаточный материал: Карточки с заданиями для исследовательской работы, жетоны разного цвета.

Перед началом урока каждый учащийся получает три жетона разного цвета.

Тема нашего урока “Три состояния вещества”.

В природе вещества встречаются в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Многие из них мы привыкли видеть в каком-либо одном состоянии. Например, железо – в твердом, спирт – в жидком, водород – в газообразном. Однако есть и такие, которые в нашей жизни встречаются сразу в трёх состояниях, например, вода: твердое состояние воды – лед, жидкое – вода, газообразное – водяной пар. В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Давайте попробуем разобраться: почему?

1. Из чего состоят все тела?
2. Что называют молекулами?
3. Из чего состоят молекулы?
4. Отличаются ля между собой молекулы одного и того же вещества?
5. Почему при нагревании все тела расширяются, а при охлаждении сжимаются?
6. Что вы можете сказать о величине промежутков между молекулами твердых тел, жидкостей и газов?
7. Какое явление называют диффузией?
8. Почему диффузия в разных телах происходит с разной скоростью?
9. Почему твердые тела и жидкости не распадаются на отдельные молекулы?
10. Что вы можете сказать о силах взаимодействия между молекулами твердых тел, жидкостей и газов?

Давайте попробуем исследовать и сравнить основные свойства твердых тел, жидкостей и газов. Данные исследований необходимо занести в таблицу.

1)Исследовательская работа учащихся в группах.

Карточки с заданиями раздаются учащимся заранее.

Задание 1: “Исследование свойств газов”.

Оборудование: воздушный шарик, медицинский шприц.

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

1. Надуйте шарик. Какую часть шарика заполняет воздух? Какова форма газа?
2. Сожмите шарик рукой (измените его форму). Сохранился ли объём воздуха? Сохранилась ли его форма?
3. Заполните шприц воздухом, вытягивая поршень. Закройте отверстие пальцем и попробуйте его сжать. Легко ли сжать газ?

Задание 2: “Исследование свойств жидкостей”.

Оборудование: сосуд с водой мензурка, 2–3 сосуда разной формы, медицинский шприц.

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

1. Измерьте объём жидкости с помощью мензурки?
2. Переливайте воду в сосуды разной формы? Какую часть сосуда заполняет жидкость? Сохраняет ли жидкость свою форму?
3. Вновь измерьте объём жидкости. Изменился ли её объём?
4. Заполните шприц водой. Закройте отверстие пальцем и попробуйте её сжать. Легко ли сжать жидкость?

Оборудование: набор твердых тел из разного вещества (металла, дерева, пластмассы и т.д.)

Проведите эксперимент и ответьте на вопросы:

1. Имеют ли твердые тела свою форму?
2. Сохраняют ли они свой объём?
3. Попробуйте сдавить тело рукой. Легко ли его сжать?

Учащиеся в группах экспериментально исследуют основные свойства твёрдых тел, жидкостей и газов: сохранение формы, объёма, сопротивление сжатию и заполняют таблицу:

Нам известно, что молекулы одного и того же вещества (например, воды) не отличаются друг от друга, но в чем же причина столь разных свойств вещества в различных агрегатных состояниях?

(Причина в расположении молекул в теле, характере их движения и взаимодействия.)

Представьте себе, что вы – молекулы и образуете газ (первый ряд), жидкость (второй ряд), твердое тело (третий ряд). Используя материал §11 “Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов” (Пёрышкин А.В. , “Физика.7 класс”) через 4–5 минут попробуйте описать расположение, движение и взаимодействие молекул в своем веществе.

Подведение итогов самостоятельной работы.

Учащиеся на основе изученного материала описывают молекулярное строение вещества в разных агрегатных состояниях. Учитель, иллюстрируя сообщения учащихся, демонстрирует компьютерные модели строения вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях, характер движения и взаимодействия молекул. Одновременно учащиеся в таблице заполняют графы “Расположение молекул”, “Характер движения молекул”, “Взаимодействие молекул”:

Давайте разомнёмся и попробуем смоделировать движение молекул в твёрдом теле и жидкости.

Упражнение 1. “Прыжки на месте” – модель твёрдого тела. Представьте, что вы молекулы твердого тела (учащиеся прыгают на месте). Тело нагревается (прыжки в быстром темпе), тело охлаждается (прыжки в медленном темпе).

Упражнение 2. “Прыжки на месте с перескоками” – модель жидкости. Представьте, что вы молекулы жидкости (учащиеся прыгают, перескакивая с места на место). Тело нагревается (быстрый темп), тело охлаждается (медленный темп).

На основе знаний о молекулярном строении попробуем объяснить основные свойства вещества в разных агрегатных состояниях.

• Почему газы не сохраняют объём и легко сжимаются?
  Предполагаемый ответ учащихся: расстояние между молекулами велико, силы притяжения слабые, поэтому молекулы легко удаляются друг от друга и также легко сближаются. Когда расстояние между молекулами газа уменьшится на столько, что начинают резко возрастать силы отталкивания – сжатие прекращается.
• Почему газы не имеют формы и заполняют весь предоставленный объем?
  Предполагаемый ответ учащихся: причина в свободном движении молекул и слабом их притяжении.
• Почему жидкости сохраняют объем?
  Предполагаемый ответ учащихся: Взаимодействие между молекулами велико, следовательно, они не способны “отрываться” друг от друга.
• Почему жидкости не имеют своей формы и текучи?
  Предполагаемый ответ учащихся: молекулы жидкости подвижны, они способны перескакивать с места на место несколько миллиардов раз в секунду. В случае, если на жидкость подействует какая-нибудь внешняя сила, например, притяжение к Земле, перескоки частиц будут происходить, в основном, в направлении её действия (т.е. вниз). Это приведет к тому, что жидкость примет форму вытягивающейся капли или льющейся струи. Следовательно, текучесть и отсутствие собственной формы жидкостей объясняется частыми перескоками их частиц из одного устойчивого положения в другое.
• Чем объясняется не сжимаемость жидкостей?
  Предполагаемый ответ учащихся: расстояние между молекулами достаточно мало. При сближении силы отталкивания резко возрастают, не позволяя молекулам сближаться.
• Почему твердые тела сохраняют свою форму?
  Предполагаемый ответ учащихся: причина кроется в характере движения молекул. Они ведут “оседлый образ жизни”, совершая колебательные движения около положения равновесия и свободно перемещаться не могут.
• Почему твердые тела сохраняют свой объём?
  Предполагаемый ответ учащихся: взаимодействие между молекулами твердого тела огромное, поэтому они не могут отрываться друг от друга.
• Чем объясняется не сжимаемость твердых тел?
  Предполагаемый ответ учащихся: расстояние между молекулами мало (соизмеримо с размерами молекул). При сближении силы отталкивания резко возрастают, не позволяя молекулам сближаться.

4. Проверка и оценивание ЗУН: Подведение итогов, выставление оценок .

1. В каком состоянии находится вещество, если оно сохраняет форму и объем?
А) газообразном
Б) жидком
В) твердом

2. Почему газы не сохраняют объём?
А) Молекулы газа отталкиваются друг от друга
Б) Силы притяжения между молекулами очень слабые
В) Молекулы газа движутся свободно

З. Почему жидкости не имеют формы?
А) Молекулы жидкости слабо взаимодействуют друг с другом
Б) Молекулы жидкости способны перемещаться с места на место
В) Молекулы жидкости не имеют формы

4. Почему в горячей воде сахар растворяется быстрей, чем в холодной?
А) В горячей воде молекулы движутся быстрей
Б) В горячей воде расстояние между молекулами больше, чем в холодной
В) Молекулы сахара притягиваются к молекулам воды

5. Почему в газах и жидкостях диффузии протекает значительно быстрей, чем в твердых телах?
А) Расстояние между молекулами газов и жидкостей больше, чем в твердых телах
Б) Температура газов и жидкостей выше, чем температура твердых тел
В) В газах и жидкостях молекулы свободно перемещаются, а в твёрдых телах нет

6. В каких телах молекулы колеблются около положения равновесия?
А) В твердых
Б) В жидких
В) В газообразных

Рефлексия деятельности на уроке: Учащимся предлагается оценить свои знания с помощью жетонов разного цвета (красного – “Понял все!”, желтого – “Понял, но не все!”, зеленого – “Ничего не понял!”), которые они кладут в конверты разного цвета.

5. Домашнее задание: Пёрышкин А.В. “Физика. 7 класс”, § 10,11.