Первоначальные сведения о строении вещества. Урок обобщения и систематизации знаний. Базовый курс. 7-й класс

Цели урока: повторение, обобщение и закрепление знаний и выработанных умений учащихся по основам молекулярной физики; развитие познавательных и творческих способностей; формирование навыков коллективной работы в сочетании с самостоятельной работой учащихся (слайд 2).

Оборудование: бутылка и медицинская перчатка с резинкой, яблоко и нож, надутый воздушный шарик, красные чернила, пузырёк с кристаллами KMnO₄ и пинцет, пипетка, 4 одинаковых сосуда с водой, глубокая миска, чайник, стеклянная палочка, карточки с заданиями для коллективной и индивидуальной работы, рисунки серий “Характер движения молекул”, “Расположение молекул”, “Основные свойства различных состояний вещества”, книга “Домашние заготовки”, модели молекул воды, метана, ацетилена, мультимедийный проектор, презентация “Первоначальные сведения о строении вещества”.

План урока (Приложение 1).

Ход урока

Мы завершили изучение раздела физики, посвящённого строению вещества. Цель нашего сегодняшнего урока - обобщить, систематизировать и закрепить полученные вами знания и выработанные умения. Сегодня на уроке мы вспомним ключевые понятия данной темы, учёных, которые внесли вклад в развитие теории строения вещества, повторим основные свойства частиц вещества, а также в завершении обратимся к разделу “Агрегатные состояния вещества”. Открыли тетради, записали число и тему урока “Первоначальные сведения о строении вещества”.

Для начала давайте, отвечая на мои вопросы, построим логическую цепочку: “Как называются окружающие нас предметы? Приведите примеры физических тел. Из чего состоят окружающие нас тела? Ответ поясните примерами”.

Начинается заполнение первого луча (слайд 3): записываются термины “физическое тело”, “вещество” (Приложение 2).

Наука познаёт строение вещества. На основе этого познания люди научились создавать новые материалы, которые не могла создать природа, причём не вообще новые материалы, а материалы с заданными свойствами. В одном случае этим свойством может быть лёгкость, в другом - механическая прочность, в третьем - стойкость против коррозии и т.д. Но прежде чем люди научились создавать новые материалы, они исследовали внутреннее строение вещества.

Первые высказывания по вопросу строения тел принадлежит учёным античного мира - Древней Греции и Древнего Рима. Это Фалес Милетский, Анаксимен, Гераклит. Фалес утверждал, что началом всех вещей является вода, из неё образуются все вещи, Анаксимен учил, что весь мир построен из воздуха, Гераклит считал, что первичной формой вещества является огонь. Все эти учёные впервые поставили вопрос: “Из чего состоят окружающие нас тела?” Впервые гениальное предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частичек, которые находятся в движении и, взаимодействуя между собой, образуют все тела природы, высказал древнегреческий учёный Демокрит. Данные частички вещества были названы атомами, что в переводе означает “_____”. (Учащиеся должны в качестве ответа дать слово “неделимый”). Демокрит писал: “Не существует ничего, кроме атомов”. И далее: “Атомы бесчисленны по величине и множеству, носятся же они во Вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается всё сложное: огонь, вода, воздух, земля” (слайд 4, 5).

Но, к сожалению, замечательная догадка древнегреческих мыслителей, родившаяся 24 века назад, позднее была надолго забыта. Показателен в этом отношении следующий исторический факт: в 1626 г. парижский парламент издал декрет, запрещавший под угрозой смертной казни распространение идей об атомном строении вещества. Однако, несмотря на преследования церкви, блестящие мысли, а скорее догадки, античных атомистов получили распространение и дальнейшее развитие в середине XVII века.

В 1647 г. французский учёный _____ (Пьер Гассенди) издал книгу, в которой утверждал, что вещества в мире состоят из атомов. Соглашаясь с учением древних атомистов, этот учёный развил это учение дальше. В частности, он ввёл в обращение понятие _____ (молекула).

О ком идёт речь? Какое понятие он ввёл? (Слайд 6, 7)

В сочинениях российского учёного, которого А.С. Пушкин назвал “нашим первым университетом”, содержатся следующие мысли, получившие подтверждение на опыте много позднее. В частности, он пишет, что молекула может быть разнородной (состоит из атомов отличных друг от друга) и однородной (когда группируются одинаковые атомы). При этом образуются соответственно “смешанные” (сложные) и простые вещества. Движением “нечувствительных частичек” (так он называл молекулы) и их взаимодействием этот учёный объяснял особенности агрегатных состояний вещества, а также переход из одного состояния в другое. Этого российского учёного звали _____ (М.В. Ломоносов) (Слайд 8, 9).

По-настоящему ввёл атомы в науку и сделал их предметом исследования английский учёный _____ (учащиеся должны в качестве ответа дать “Джон Дальтон”). Дальтон показал, что существуют химические закономерности, которые можно объяснить, лишь используя представления об атомах (слайд 10. 11).

По ходу беседы идёт заполнение первого и второго луча на схеме. При этом ученики должны дать определения понятиям “молекула” и “атом”.

Давайте теперь вспомним известные вам свойства молекул (идёт заполнение третьего луча).

Молекулы вещества обладают уникальным свойством, которое можно проиллюстрировать следующим образом. Учитель показывает модель молекулы воды, комментируя свои действия следующими фразами: модель молекулы холодной воды; модель молекулы горячей воды; модель молекулы льда; модель молекулы водяного пара; модель молекулы метана; модель молекулы ацетилена. О каком свойстве молекул идёт речь?

Вывод: молекулы одного и того же вещества одинаковы, а у различных веществ - разные.

Давайте запишем это свойство следующим образом: “на одно лицо” у данного вещества (слайд 11).

Кроме того, молекулы обладают следующими основными свойствами.

Я покажу опыт, а вам, работая в группах (класс предварительно разбит на четыре группы: “Научные работники” (“Н.р.”), “Лирики” (“Л. ”) и “Практики” (“П. ”); на столах у каждой группы лежат два комплекта карточек: серия “Свойства молекул” и рисунки серии “Агрегатные состояния вещества”; отдельную группу составляют “Лаборанты”, которые проводят опыты №1, 3 и 5 с комментариями к своим действиям по ходу их выполнения; остальные опыты проводятся учителем), необходимо будет догадаться иллюстрацией какого свойства является этот опыт и найти, среди имеющихся у вас карточек, соответствующую данному свойству.

ОПЫТ № 1: с растворением крупинки марганцовки и многократным разбавлением полученного раствора.

“Н.р.”: “Размеры молекул растут с увеличением числа атомов в них и лежат в пределах 10^-8-10^-5 см. Но есть возможность пронаблюдать отдельные крупные молекулы с помощью электронного растрового микроскопа”.

“Л.”:

“И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны.
Платье сыреет всегда, а на солнце оно высыхает;
Видеть, однако, нельзя, как влага на нём оседает.
Так и кольцо изнутри, что долгое время на пальце носится,
Из году в год становится тоньше и тоньше...
И мостовую дорог, мощённую камнями,
Видим стёртой ногами толпы...
Нам, очевидно, что вещь от стирания становится меньше,
Но отделение тел, из неё каждый миг уходящих,
Нашим глазам усмотреть запретила природа ревниво”.

ОПЫТ № 2: на горлышко предварительно охлаждённой бутылки надеть резиновую перчатку, опустить бутылку в кипяток (перчатка начнёт раздуваться).

“П.”: “Один конец больших мостов не закрепляют, а располагают на катках; две одинаковые полоски из разных металлов, например, из стали и латуни, склёпанные вместе, образуют так называемую биметаллическую пластинку. При нагревании такие пластинки изгибаются вследствие того, что одна расширяется больше другой. Та из полосок, которая расширяется больше, оказывается всегда с выпуклой стороны. Это свойство биметаллических пластинок широко используется для измерения температуры и её регулирования”.

“Л.”:

“Но не заполнено всё веществом и не держится тесно
Сплочённым с разных сторон: в вещах пустота существует”.

Вывод: “мельчайшие частицы с промежутками” (слайд 11).

Переходим к следующему свойству.

ОПЫТ № 3: капля красных чернил в сосуде с водой растекается по всему стакану.

“Л.”:

“Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает
В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,
Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая,
Мечутся взад и вперёд в лучистом сиянии света...
Кроме того, обратить тебе надо внимание
На суматоху в телах, мелькающих в солнечном свете,
Что из неё познаёшь ты материи также движенья,
Происходящее в ней потаено и скрыто от взора.
Ибо увидишь ты там, как много пылинок меняют
Путь свой от скрытых толчков и отлетают обратно,
Всюду туда и сюда разбегаясь во всех направлениях”.

“П.”: “Бельё разного цвета, замоченное вместе, закрашивается”.

“Я не знаю другого вещества, более способного просачиваться всюду, чем керосин. Мы держали его на носу лодки, а он оттуда просочился на другой конец, пропитав своим запахом всё, что попадалось ему на пути. Просачиваясь сквозь обшивку, он попадал в воду, портил воздух и небо, отравляя жизнь. Иногда керосиновый ветер дул с запада, иногда с востока, а иной раз это был северный керосиновый ветер или, может быть, южный, но он всегда достигал нас, насыщенный ароматами керосина. По вечерам это благоухание уничтожало прелесть заката, а лучи солнца положительно источали керосин ... Привязав лодку у моста, мы пошли прогуляться по городу, но ужасный запах преследовал нас. Казалось, весь город был пропитан им”, - писал Дж.К. Джером.

“Н.р.”: “данное свойство можно опытно обосновать с помощью двух явлений: во-первых, самопроизвольного проникновения веществ друг в друга; название данного явления в переводе с латинского означает “распространение, растекание”. О каком явлении идёт речь? Укажите причину данного явления.

Во-вторых, “явления открытого в 1827 г. английским ботаником _____ (учащиеся должны в качестве ответа дать “Р. Броун”). Качественно объяснил данную теорию Ш. Перрен. Полная теория данного явления была дана А. Эйнштейном в 1905-1906г. и польским физиком М. Смолуховским в те же годы”. О каком явлении идёт речь? Дайте определение и укажите причину данного явления (слайд 12).

Вывод: запишем ещё одно свойство: “частицы непрерывно и хаотически движутся” (слайд 13).

Небольшое дополнение. Обратимся к книге “Домашние заготовки”:

“Малосольные огурцы: одинаковые по размеру огурцы кладут в стеклянную или эмалированную посуду, пересыпая каждый слой укропом, чесноком, хреном, листьями чёрной смородины. Заливают тёплым рассолом, сверху кладут груз. Огурцы готовы через два-три дня”. Какое физическое явление используется при засолке огурцов? Если хотят иметь малосольные огурцы на следующий день, их заливают кипящим рассолом. Объясните почему?

Вывод: чем выше температура тела, тем больше скорость движения его молекул, а значит - быстрее происходит диффузия (слайд 14).

Осталось вспомнить последнее свойство частиц вещества.

ОПЫТ №4: яблоко разрезают поперёк, а затем обе половинки плотно прижимают друг к другу, при этом некоторое время обе части яблока удерживаются относительно друг друга.

ОПЫТ №5: если надавить на надутый воздушный шарик, а потом отпустить, то первоначальная форма шарика восстановится (показываем).

“Н.р.”: “О существовании данного свойства свидетельствует сопротивляемость всех тел растяжению и сжатию”.

“Л.”:

“Не подходи ко мне - я обиделась, я обиделась,
Больше никогда не подходи ко мне”.
“Я без тебя ни живу, ни пою,
Лишь о тебе мечтаю,
Только сейчас начал я понимать,
Как мне тебя не хватает”.

“П.”: “Кассир, считая бумажные деньги, время от времени опускает пальцы во влажную губку”. Зачем он это делает? “Сильно вспотевшему или попавшему под дождь человеку трудно снять с себя рубашку, тогда как сухая рубашка снимается легко”. Объясните почему?

Вывод: между частицами вещества существуют силы взаимодействия: притяжения и отталкивания (слайд 15).

Подведём итоги. Изучение строения вещества показывает, что: все вещества состоят из мельчайших частиц: молекул и атомов; частицы вещества непрерывно и беспорядочно движутся; частицы вещества взаимодействуют друг с другом. Эти три положения называют основными положениями молекулярно-кинетической теории строения вещества (слайд 16, 17).

Последнее, что нам необходимо вспомнить - это раздел “Агрегатные состояния вещества”. Перечислите известные вам состояния вещества (термины “газообразное”, “жидкое”, “твёрдое” на четвёртом луче (слайд 17)). Каждая группа должна подобрать карточки, соответствующие перечисленным состояниям вещества.

“П.”: сохраняет объём и форму.

“Н.р.”:

Расположение молекул

“Л.”: “Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит”.

“П.”: сохраняет объём, но легко меняет форму.

“Н.р.”:

Расположение молекул

“Л.”: “Всю ночь гремел овраг соседний,
Ручей, бурля, бежал к ручью,
Воскресших вод напор последний
Победу разглашал свою”.

Характер движения молекул

“П.”: не имеет постоянного объёма и собственной формы.

“Н.р.”:

Расположение молекул

“Л.”: “Клубит и пляшет дым болотный
Но и в кошме певучей тьмы
Неизреченностью животной
Напоены твои холмы”.

Характер движения молекул

- Давайте ещё раз посмотрим на полученную схему. Закрыли тетради. Небольшая проверочная работа, которую мне поможет провести барон Мюнхгаузен. Найдите и исправьте неточности в рассказе барона Мюнхгаузена.

(слайд 20)

-Господа, друзья и товарищи! - так начинал свои рассказы барон Мюнхгаузен, потирая по привычке руки (слайд 21). Затем, улыбаясь, продолжал:

- А вчера утром в 19 ч. 30 мин. меня пригласил к себе в гости мой друг, древнегреческий учёный Демократ в тридевятое царство тридесятое государство под названием Овтсещев. Жителей этого государства зовут молекулы. Это он, Демократ, их изобрёл. Какие они все эти молёкулы одинаковые, а вместе они образуют дружные семейки под названием атомы.

Ой, сколько их там! Так тесно, что эти молёкулы сидят неподвижно, даже не шевелятся, вплотную друг к другу. Мне их жаль: между ними полное безразличие и их друг к другу даже не тянет.

Есть в этом царстве три города или, как их называют местные жители, состояния: Твёрдое, Жидкое и Парообразное.

В первом городе живут одни военные. Они всегда ходят строем.

Во втором городе живут художники и музыканты. Они всё больше дружной толпой держатся.

А в третьем городе живут предприниматели - “новые молёкулы”. И здесь каждый сам по себе, все целый день бегают по всему городу, спешат, суетятся, а если встретятся между собой или, как они говорят, “столкнутся”, то сразу же разбегаются в разные стороны.

Ещё есть в этой стране река Дефузия, море Смачивание и пустыня Несмачивания.

Мне часто случалось замечать, что мои слушатели, когда я рассказывал эту историю, выражали на лицах некоторое недоверие.

Чтобы развеять подобные сомнения, хоть это и нехорошо, но взял я рукой и засунул в карман 7 молёкул. Сейчас я их вам покажу и вы сможете на них посмотреть.

У меня имеются для недоверчивых людей, бесстыдно сомневающихся в правдивости моих рассказов, ещё много веских доказательств. Этим господа, друзья и товарищи, я закончу на сегодня, благодарю вас за внимание, которым вы удостоили мой рассказ”.

Мне остаётся только присоединиться к последним словам барона Мюнхгаузена и поблагодарить Вас за работу на уроке.

В качестве домашнего задания я прошу Вас ещё раз просмотреть записи, сделанные на уроке, а желающие могут составить кроссворд на тему “Первоначальные сведения о строении вещества”.

Спасибо за урок! До свидания!

Литература

1. Большая книга экспериментов для школьников. Под редакцией Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. И.Э. Мотылевой.- М.: ООО “Росмэн-Издат”, 2001.
2. Гуревич А.Е., Краснов М.В., Нотов Л.А., Понтак Л.С. Рабочая тетрадь 5-6-ой классы// Физика. Еженедельное приложение к газете “Первое сентября”, 2001. №18. С. 13.
3. Джером Дж.К. Избранное.- Пер. с англ.- М.: “Рипол-Классик”, 1999.
4. Домашние заготовки./ Сост. Н.Г. Новосад. Переиздание.- Екатеринбург: Изд-во “У-Фактория”, 2000.
5. Есенин С.А. Стихотворения и поэмы.- Уфа: Башкирское книжное издательство, 1977.
6. Королёва С.А. Основы молекулярной физики// Физика. Ежедневное приложение к газете “Первое сентября”, 2001. №38. С.15.
7. Ландау Л.Д., Китайгородский А.И. Физика для всех: Молекулы.- 6-е изд., стер.- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.
8. Ланина И.Я. 100 игр по физике: Кн. для учителя.- М.: Просвещение, 1995.
9. Матренина В.Н. Первоначальные сведения о строении вещества// Физика. Ежедневное приложение к газете “Первое сентября”, 2000. №47. С.34.
10. Наука. Энциклопедия. Аннабел Крейг и Клифф Росни. Пер. с англ.- М.: “Росмэн”, 1995.
11. Распе Э. Путешествия барона Мюнхаузена.- М.: “Стрекоза”, 2000.
12. Русская лирика XIX века./ Сост. Вл. Орлов.- М.: Худож. лит., 1986.
13. Хрестоматия по физике: Учебное пособие для учащихся./ Сост.: А.С. Енохович, О.Ф. Кабардин, Ю.А. Коварский и др.; под ред. Б.И. Спасского.- М.: Просвещение, 1982.
14. Я иду на урок физики: 7 класс. Часть I и часть II. Книга для учителя.- М.: Издательство “Первое сентября”, 2000.