- Nêu được các nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí.. Chuẩn bị 1.Giáo viên: - Các thí nghiệm ảo mô hình cấu tạo chất của thể rắn, lỏng, khí… - Tranh vẽ và thí nghiệm ảo về
Trang 1Bài 28 Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí
I Mục tiêu
1 Kiến thức: - Nhắc lại được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
- Nêu được các nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí
- Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng
- So sánh được các thể khí, lỏng, rắn
2 Kĩ năng: Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề và phương pháp mô hình ở các mặt
sau:
- Xây dựng mô hình cấu trúc vật chất
- Vận dụng mô hình cấu trúc vật chất để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, lỏng, rắn
- Làm được một số thí nghiệm đơn giản để kiểm tra tính chân thực của mô hình cấu tạo chất
3 Thái độ: Học tập tích cực, chủ động, có niềm tin vào tri thức Vật lí Có thái độ
khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận chính xác và có tinh thần hợp tác, đoàn kết trong học tập, cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được
II Chuẩn bị
1.Giáo viên:
- Các thí nghiệm ảo mô hình cấu tạo chất của thể rắn, lỏng, khí…
- Tranh vẽ và thí nghiệm ảo về lực tương tác phân tử
2 Học sinh: Ôn lại những kiến thức về cấu tạo chất đã được học ở trung học cơ sở.
III Phương pháp nhận thức Vật lí: Phương pháp quan sát, phương pháp mô hình
Phương pháp quan sát khi nghiên cứu: Cấu tạo chất
Phương pháp mô hình khi nghiên cứu: Lực tương tác phân tử
IV Tổ chức hoạt động dạy học
Đặt vấn đề:
+ Ở phần Cơ học chúng ta đã nghiên cứu các kiến thức liên quan đến chuyển động và tương tác của các vật thể vĩ mô Những chuyển động và tương tác của các vật thể vĩ mô này do các định luật Niu Tơn và các định luật bảo toàn chi phối + Ở lớp 8 ta đã biết vật chất được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử riêng biệt Trong tự nhiên có rất nhiều các hiện tượng liên quan đến chuyển động và tương
Trang 2tỏc giữa cỏc phõn tử Nhiệt học là 1 phần của vật lý cú nhiệm vụ nghiờn cứu cỏc hiện tượng này.
+ Cỏc em hóy quan sỏt hỡnh ảnh phúng vệ tinh Vinasat1 (Chiếu video về việc phúng vệ tinh nhõn tạo Vinasat 1) Đõy là hỡnh ảnh phúng thành cụng vệ tinh nhõn
tạo Vinasat 1 vào thỏng 4/2008, một ứng dụng kiến thức nhiệt học vào cuộc sống Việc phúng thành cụng vệ tinh Vinasat 1 đỏnh dấu một bước phỏt triển vượt bậc của ngành viễn thụng gúp phần vào sự phỏt triển kinh tế xó hội của nước ta.
Chương này chỳng ta sẽ nghiờn cứu về chất khớ và cỏc tớnh chất của chỳng.
Hoạt động 1: Tỡm hiểu về cấu tạo chất.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Ghi bảng Đưa ra 1 cục nước đỏ, 1 cốc nước
và 1 phớch nước núng được mở nắp
cho hơi bay ra
Nước đỏ, nước, hơi nước đều cú
cụng thức húa học là H2O Vậy tại
sao chỳng lại rất khỏc nhau? Hóy
mụ tả sự khỏc nhau này?
Tại sao lại cú những hiện tượng
trờn? Bài học hụm nay chỳng ta sẽ
nghiờn cứu vấn đề đú
Cỏc em hóy nhắc lại những kiến thức
đó học về cấu tạo chất?
Chiếu Slides (Ảnh chụp cỏc nguyờn
tử Silic qua kớnh hiển vi điện tử
hiện đại): Đõy là ảnh chụp cỏc
nguyờn tử Silic qua kớnh hiển vi
điện tử hiện đại Ta cú thể nhỡn
thấy rừ cỏc phõn tử và khoảng cỏch
giữa chỳng qua hỡnh ảnh đó được
phúng đại lờn rất nhiều lần Kớch
Cỏ nhõn suy nghĩ, trả lời:
- Nước đỏ: Cú thể tớch và hỡnh dạng xỏc định
- Nước: Cú thể tớch xỏc định nhưng khụng cú hỡnh dạng xỏc định
- Hơi nước: Khụng cú thể tớch và hỡnh dạng xỏc định
- Đọc SGK và trả lời:
+ Cỏc chất được cấu tạo
từ cỏc hạt riờng biệt là phõn tử Giữa cỏc phõn tử
cú khoảng cỏch
+ Cỏc phõn tử chuyển
I.Cấu tạo chất 1.Những điều đó học về cấu tạo chất.
Trang 3thước và khối lượng của các phân
tử là vô cùng nhỏ bé GV lấy ví dụ
về kích thước và khối lượng phân
tử nước
- Để hình dung sự nhỏ bé của phân
tử ta dùng phép so sánh sau (Đưa ra
quả cam thật): kích thước và khối
lượng quả cam so với kích thước và
khối lượng trái đất thế nào thì kích
thước và khối lượng phân tử so với
kích thước, khối lượng quả cam như thế
động không ngừng + Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt
độ của vật càng cao
Hoạt động2: Tìm hiểu về lực tương tác phân tử.
Tình huống có vấn đề: Nếu các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động không
ngừng thì tại sao vật không rã ra thành từng phân tử riêng biệt mà vẫn giữ nguyên thể tích và hình dạng của chúng? Đó là vì giữa các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy và độ lớn các lực này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử và được gọi là lực tương tác phân tử Vậy lực tương tác phân tử có đặc điểm gì?
Xây dựng mô hình lực tương tác phân tử
Để hình dung sự tồn tại đồng thời của
cả lực hút và lực đẩy phân tử, ta dùng
mô hình sau:Chiếu SLIDES(Mô hình
lực tương tác phân tử)
* Khi lò xo đang ở trạng thái không
biến dạng, biến dạng nén, giãn Hãy
chỉ rõ lực đàn hồi của lò xo tác dụng
lên 2 quả cầu?
Đối với lò xo thì lực hút và lực đẩy
xuất hiện độc lập nhau khi lò xo bị nén
hay bị giãn Nhưng đối với các phân tử
thì luôn tồn tại cả lực hút và lực đẩy
+ Cá nhân trả lời câu hỏi:
- Khi lò xo không biến dạng: Fđh = 0
- Khi lò xo bị nén: Fđh
tác dụng vào các quả cầu chỉ là lực đẩy
- Khi lò xo bị giãn Fđh
tác dụng vào quả cầu chỉ
2 Lực tương tác phân tử
Trang 4phân tử nên ở mô hình này các em cần
chú ý: Coi 2 phân tử đứng cạnh nhau
như 2 quả cầu, khi 2 phân tử đứng xa
nhau (lò xo bị giãn) lực đàn hồi của lò
xo (lực hút) biểu diễn tổng hợp lực hút
và lực đẩy của phân tử Khi 2 phân tử
đứng gần nhau (lò xo bị nén) lực đàn
hồi (lực đẩy) của lò xo biểu diễn tổng
hợp lực hút và lực đẩy của phân tử
Nhấn mạnh: Mô hình trên chỉ cho
phép hình dung gần đúng sự xuất hiện
lực đẩy và lực hút phân tử.Không cho
thấy bản chất, sự phụ thuộc của độ lớn
các lực này vào khoảng cách giữa các
phân tử
*Độ lớn của lực hút và lực đẩy phân
tử phụ thuộc vào những yếu tố nào?
GV cung cấp kiến thức cho học sinh
Chiếu Slides (Hai thỏi chì đặt gần
nhau và quá trình nén thuốc ở các cơ
sở chế biến thuốc) Trả lời câu hỏi C1, C2 ?
+ Nhận xét câu trả lời và cần nói rõ:
Hai viên phấn để cạnh nhau theo quan
sát của chúng ta khoảng cách giữa
chúng là nhỏ nhưng so với kích thước
phân tử thì kích thước này đang là rất
lớn Lực hút chỉ đáng kể khi các phân
tử ở rất gần nhau
là lực hút
+ Ghi nhớ
+ Đưa ra dự đoán: phụ thuộc vào các khoảng cách phân tử
+ Tiếp thu, ghi bài
+ Thảo luận nhóm và trả lời
tt h d
F F F
+ Fhút, Fđẩy phụ thuộc khoảng cách giữa các phân tử
d = r0: Fhút= Fđẩy
d > r0 : Fhút > Fđẩy
d < r0 : Fhút < Fđẩy
d >> r0 : Ftt 0
r0
Trang 5Hoạt động3: Nghiên cứu các thể rắn, lỏng, khí.
Lực tương tác phân tử quyết định đến sự sắp xếp phân tử cũng như tính chất của các thể cấu tạo chất Sự sắp xếp và chuyển động của các phân tử ở các thể rấn, lỏng, khí được mô tả qua các mô hình sau: Trình chiếu mô hình thể rắn, lỏng, khí.
Dựa vào các kiến thức đã học về
cấu tạo chất, lực tương tác phân tử
Các em hãy giải thích sự khác
nhau giữa các thể cấu tạo chất?
- Phân 6 nhóm: 2 nhóm nghiên cứu
chất rắn, 2 nhóm nghiên cứu chất
lỏng, 2 nhóm nghiên cứu chất khí
Dùng giấy A4 có kẻ ô phát cho
từng nhóm
- Nhận xét
Nhận nhiệm vụ, nghiên cứu SGK, thảo luận, cử đại diện báo cáo kết quả
3 Các thể rắn, lỏng, khí
Frắn> Flỏng > Fkhí
Hoạt động 4: Tìm hiểu về thuyết động học phân tử chất khí.
Chúng ta đã biết quan điểm về vật chất được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử riêng biệt, được Đêmôcrit đưa ra trước công nguyên nhưng đến những năm đầu thế kỷ 18 việc phát hiện ra các định luật thực nghiệm về chất khí và việc dùng quan điểm nguyên tử, phân tử để giải thích thành công các định luật này đã đóng góp rất lớn vào sự ra đời thuyết động học phân tử Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu những nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Ghi bảng
Chiếu SLIDES về nội dung II Thuyết động học
Trang 6* Hóy dựa vào hỡnh 28.5 SGK
cho biết yếu tố nào mụ tả
chuyển động hỗn loạn của cỏc
phõn tử chất khớ trong bỡnh?
Chiếu SLIDES về mụ hỡnh chất
khớ gõy ỏp suất lờn thành bỡnh
* Cỏc em hóy cho 1 số vớ dụ
chứng tỏ chất khớ gõy ỏp suất
lờn thành bỡnh?
+ Ghi chộp
+ Cỏ nhõn suy nghĩ, trả lời: Dựa vào cỏc vộc tơ vận tốc của cỏc phõn tử khớ
+ Cỏ nhõn suy nghĩ, trả lời
phõn tử chất khớ
1 Nội dung cơ bản của thuyết động học phõn tử chất khớ
Khi một lượng khớ biến đổi thỡ cỏc đại lượng như ỏp suất, nhiệt độ, thể tớch của khớ cũng biến đổi Quy luật sự phụ thuộc đú sẽ rất phức tạp khi khối khớ ở điều kiện cú
ỏp suất và nhiệt độ lớn Sẽ đơn giản hơn rất nhiều nếu chất khớ được xem là khớ lý tưởng Vậy khớ lý tưởng là gỡ?
Trợ giúp của GV Hoạt động của
HS
Ghi bảng
Vỡ cỏc phõn tử khớ ở rất xa nhau nờn thể
tớch riờng của cỏc phõn tử khớ rất nhỏ so
với thể tớch bỡnh chứa, cho nờn ta cú thể
xem cỏc phõn tử khớ là cỏc chất điểm Mặt
khỏc lực tương tỏc giữa cỏc phõn tử khớ rất
bộ nờn cũng cú thể bỏ qua và chỉ xột đến
khi chỳng va chạm vào nhau Chất khớ như
vậy gọi là khớ lý tưởng Chất khớ ở điều
kiện nhiệt độ và ỏp suất nhỏ cú thể xem là
khớ lý tưởng
Ghi bài
2 Khớ lý tưởng
Hoạt động 5 : Vận dụng và củng cố bài
* Vận dụng thuyết cấu tạo chất và thuyết động học phõn tử khớ giải thớch một số hiện tượng
Trang 71 Cá muốn sống phải có không khí, nhưng tại sao ta thấy cá vẫn sống được trong nước?
2 Tại sao săm xe đạp bơm căng, để ngoài trời nắng dễ bị nổ?
* Củng cố : Yêu cầu học sinh phát biểu lại nội dung cơ bản của:
+ Thuyết cấu tạo chất
+ Thuyết động học phân tử chất khí
+ Khái niệm về khí lý tưởng
* Giao nhiệm vụ về nhà: Trả lời các câu hỏi 5,6,7,8 trong SGK