Учительська світлиця

УРОК № 61 / III.1-3. ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ ЯК ФІЗИЧНА МОДЕЛЬ. ТИСК ГАЗІВ. ОСНОВНЕ РІВНЯННЯ МКТ

Мета: 1) сформувати в учнів уявлення про ідеальний газ як фізичну модель, сприяти засвоєнню знань щодо визначення тиску в газах, ввести фізичні характеристики, які описують газоподібний стан речовини — мікро- та макропараметри системи, сформувати вміння застосовувати основне рівняння МКТ для визначення параметрів системи;

2) продовжити формування уявлення учнів про способи пізнання мікросвіту, обирати способи розв'язання задач, формування математичної компетентності учнів;

3) показати роль наукового пізнання природи та застосування фізичних теорій для пояснення фізичних явищ, продовжити формування політехнічного світогляду учнів.

Очікувані результати: учні оперують поняттями ідеальний газ, тиск газу, концентрація, середня квадратична швидкість, використовують основне рівняння МКТ при розв'язуванні задач.

Тип уроку: урок вивчення та засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 2 хв

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ (ЦОР) 7 хв

Тестові завдання (див. ЦОР до уроку)

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Ідеальний газ

Ідеальний газ — це модель реального газу, що має такі властивості:

1) молекули нехтувано малі щодо середньої відстані між ними;

2) молекули поводять себе на кшталт маленьких твердих кульок: вони пружно зіштовхуються між собою і стінками посудини, жодних інших взаємодій між ними немає;

3) молекули перебувають в безперервному хаотичному русі.

За високого тиску і низьких температур газ не можна вважати ідеальним. Такий газ називають реальним.

· Ідеальний газ — це газ, у якому молекули можна вважати матеріальними точками, а силами притягання і відштовхування можна знехтувати.

2. Чому газ тисне на стінки посудини?

Демонстрування відеофрагменту «Модель ідеального газу».

3. Основне рівняння МКТ ідеального газу

За допомогою ЦОР до уроку учитель стандартним методом виводить основне рівняння МКТ ідеального газу

Тиск молекул на стінки посудини дорівнює 1/3 добутку концентрації молекул на масу однієї молекули і на середній квадрат швидкості руху молекул.

Основне рівняння МКТ пов’язує макроскопічні величини — тиск, який можна виміряти манометром, з мікроскопічними величинами, що характеризують молекули, і є ніби мостом між двома світами — макроскопічним та мікроскопічним.

Якщо через позначимо середню кінетичну енергію поступального руху молекул

то рівняння (8) набуде такого вигляду:

Оскільки а рівняння набуде такого вигляду:

де ρ — густина газу.

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ УЧНІВ

Питання для фронтального опитування:

1. Що таке макроскопічні параметри? Які величини належать до їх числа? чи зміниться стан системи при зміні одного такого параметра?

2. Який газ називають ідеальним? Що є моделлю ідеального газу?

3. За яких умов газ за своїми властивостями близький до ідеального? За яких умов і чому газ не може вважатися ідеальним?

4. Що називають абсолютним нулем температури? який фізичний смисл цього поняття з погляду молекулярно-кінетичної теорії?

5. Чому дорівнює тиск ідеального газу на стінки камери за абсолютного нуля температури?

Розв'язування задачі

Визначте концентрацію молекул кисню, якщо його тиск 0,2 МПа, а середня квадратична швидкість молекул 700 м/c.

V. РЕФЛЕКСІЯ

VІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Вивчити відповідний параграф підручника, конспект уроку, відповісти на запитання після параграфа, виконати завдання за задачником.