CHU DE CAC DINH LUAT CHAT KHI

a Bài 28: Cấu tạo chất_ Thuyết động học phân tử chất khí Bài học gồm những nội dung: Cấu tạo chấtnhững điều đã học về cấu tạo chất, lực tương tác phân tử, các thể rắn, lỏng, khí, Thuyết

Chủ đề : CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ

I MỤC TIÊU

Chương trình Vật lí 10 – cơ bản, chủ đề “ Các định luật chất khí” gồm các nội dung: ban Cơ bản gồm 4 bài

a) Bài 28: Cấu tạo chất_ Thuyết động học phân tử chất khí

Bài học gồm những nội dung: Cấu tạo chất(những điều đã học về cấu tạo chất, lực tương tác phân tử, các thể rắn, lỏng, khí), Thuyết động học phân

tử chất khí, khí lý tưởng

b) Bài 29: quá trình đẳng nhiệt Định luật Boyle – Mariotte

Bài học gồm những nội dung: Trạng thái và quá trình biến đổi trạng

thái; quá trình đẳng nhiệt, định luật Boyle – Mariotte (đặt vấn đề, thí nghiệm,

định luật); đường đẳng nhiệt

c) Bài 30: Quá trình đẳng tích_ Định luật Charles

Bài học gồm những nội dung: thí nghiệm, định luật, đường đẳng tích

d) Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

Bài học gồm những nội dung: khí thực và khí lý tưởng, phương trình

trạng thái của khí lý tưởng, quá trình đẳng áp ( quá trình đẳng áp, liên hệ giữa

V, T trong quá trình đẳng áp, đường đẳng áp), độ không tuyệt đối

1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ

a) Kiến thức

- Quan sát một số thí nghiệm về áp suất chất khí (hoặc ví dụ thực tế), nêu được hiện tượng và nhận ra vấn đề

- Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí

- Nêu được các đặc điểm của khí lý tưởng

- Phát biểu được các định luật Boyle –Mariotte, Charles

- Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì

- Nêu được các thông số p, V , T xác định trạng thái của một lượng khí

- Viết được phương trình trạng thái của khí lý tưởng :

b) Kỹ năng

- Vận dụng thuyết động học phân tử để giải thích đặc điểm về hình dạng, thể tích của các chất ở thể khí, thể lỏng và thể rắn

- Vẽ được đường đẳng tích, đẳng áp, vàđường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V)

- Vận dụng được phương trình trạngthái khí lý tưởng

c) Thái độ

- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học

- Có tác phong của nhà khoa học

2 Năng lực định hướng hình thành, phát triển cho học sinh.

- Qua việc thực hiện các hoạt động học trong bài học, học sinh được rèn luyện về năng lực tự học, phát hiện và giải quyết vấn đề

- Năng lực hợp tác nhóm: quan sát thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm

- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin, xử lí kết quả thí nghiệm dựa vào bảng số liệu và đưa ra nhận xét

(- Năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và an toàn thí nghiệm)

II.CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Video về thí nghiệm quả bóng bàn bị xẹp , thí nghiệm Bôi – lơ Ma-ri-ôt, thí nghiệm Sac-lơ

(Nếu có điều kiện GV, HS làm thí nghiệm trực tiếp)

- Hệ thống câu hỏi và bài tập liên quan đến nội dung “ Các định luật chất khí”

2 Học sinh:

- SGK, vở, giấy nháp,

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

1 Hướng dẫn chung

-Nêu vấn đề cho học sinh thấy mối liên hệ mật thiết giữa chất khí vàcuộc sống của chúng ta ( yêu cầu học sinh tìm ví dụ)

-Nêu câu hỏi cho học sinh tìm kiếm thông tin kiến thức

-Đánh giá phân tích thông tin và chú ý vào những kiến thức có thể sử

dụng (đáp ứng mục tiêu kiến thức và kỹ năng).

-Hướng dẫn học sinh hoàn thiện kiến thức theo hệ thống

Có thể mô tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

Các

bước

Hoạt

Thời lượng dự kiến

Khởi

động

Hoạt động 1

Tạo tình huống và phát biểu các thông số trạng thái và nhận xét định tính mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của khí (đưa ra khái niệm khí lí tưởng)

15phút

Hình

thành kiến

thức

Hoạt động 2

-Tìm hiểu nội dung cấu tạo chất khí, thuyết động học phân tử chất khí, chất khí

lí tưởng.(phân biệt với khí thực)

- Các thông số trạng thái của một lượng khí nhất định

25 phút

và thực hiện

ở lớp

Hoạt động 3

Tìm hiểu 2 định luật Bôi-lơ Ma-ri-ôt

Hoạt động 4

Tìm hiểu phương trình trạng thái khí

Luyệ

n tập

Hoạt động 5

Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng

30 phút

ở lớp Tìm

tòi mở

rộng

Hoạt động 6

Tìm hiểu những ứng dụng của các định luật chất khí trong thực tiễn cuộc sống (làm việc ở nhà và báo cáo thảo luận

ở lớp)

10 phút

ở lớp

2 Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động

Hoạt động 1: Tạo tình huống và phát biểu các thông số trạng thái và nhận xét định tính mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của khí (đưa ra khái niệm khí lí tưởng)

a) Mục tiêu hoạt động: Thông qua video (hoặc thí nghiệm) để nhận biết các thông số trạng thái của chất khí và thấy được liên hệ cơ bản giữa chúng

Nội dung: Xem video (hoặc GV trực tiếp làm thí nghiệm biểu diễn)

* Chuẩn bị video ghi lại quá trình biểu diễn thí nghiệm “ quả bóng bàn”.

* Nếu làm thí nghiệm:

- Dụng cụ: Quả bóng bàn, phích nước sôi, 1 ly thủy tinh trong, kẹp gắp bóng

- Yêu cầu:

+ GV nói rõ khảo sát lượng khí thông qua sự thay đổi hình dạng, kích thướcquả bóng bàn

+ HS quan sát hình dạng, kích thước quả bóng trước và sau khi thả vào cốc nước nóng

- Tiến hành:

Bóp xẹp quả bóng, cho vào cốc nước nóng, quan sát sự thay đổi hình dạng, kích thước của quả bóng bàn

b) Gợi ý tổ chức hoạt động

* Làm thí nghiệm để đưa ra vấn đề:

+ HS quan sát hình dạng, kích thước ban đầu(khi chưa tác động) , sau đó GV bóp xẹp quả bóng bàn, HS quan sát và ghi lại nhận xét sau khi quan sát vào giấy

+ GV đổ nước nóng vào cốc và thả quả bóng bàn vào cốc, đợi 1 lúc.Đặt câu hỏi cho HS về sự thay đổi nhiệt độ và sự thay đổi hình dạng, kích thước quả bóng (nhấn mạnh lượng khí trong quả bóng )

+ Đến lúc quả bóng trở lại hình dạng ban đầu thì gắp ra, cho HS quan sát và đưa ra nhận xét và kết luận theo yêu cầu của GV

Yêu cầu HS thảo luận nhóm và đại diện nhóm trình bày kết quả ghi nhận được của nhóm

Trong quá trình hoạt động nhóm Gv quan sát học sinh tự học, thảo luận để trợ giúp kịp thời khi HS cần hỗ trợ, ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm HS

c) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS

Hoạt động 2: Cấu tạo chất, thuyết động học phân tử chất khí và các thông số trạng thái chất khí

a) Mục tiêu hoạt động: Tìm hiểu cấu tạo chất chất khí, nội dung thuyết động học phân tử chất khí, chất khí lí tưởng và các thông số trạng thái chất khí

Nội dung:

+ Học sinh tự làm việc theo nhóm tìm hiểu về cấu tạo chất khí, thuyết động học phân tử và khái niệm chất khí lí tưởng Các câu hỏi gợi ý:

-Chất khí có cấu tạo và vận động như thế nào?

- Có gì đặc biệt hơn so với chất rắn và chất lỏng (chiếu hình ảnh động cho học sinh tự quan sát để trả lời)

-Chất khí xung quanh ta được gọi là khí thực, tuy nhiên khi khảo sát các quá trình biến đổi người ta dùng khái niệm khí lý

tưởng Khí lý tưởng là gì?

+ Tự đọc sách để trả lời câu hỏi: p, V, T Các câu hỏi gợi ý:

-Chúng ta biết rằng chất khí luôn vận động và biến đổi trạng thái Vậy trạng thái khí được xác định bởi những thông số nào?

-Quá trình biến đổi trạng thái khí tuân theo quy luật chung nào? (nếu họcsinh không thể nhận ra ngay thì cần có gợi ý: quá trình biến đổi trạng tháikhí là biến đổi từ trạng thái 1 sangtrạng thái 2; mỗi trạng thái được xácđịnh bởi 3 thông số p, V, T Vậy mối liên

hệ tổng quát nhất của mối liên hệ 3 thông số này là gì?)

b) Gợi ý hoạt động

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm , tóm tắt các kiến thức để trình bày

- Nhóm HS thực hiện tổng hợp kiến thức

- HS giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận

c) Sản phẩm hoạt động: Bài làm của nhóm HS

Hoạt động 3: Tìm hiểu 2 định luật Bôi-lơ Ma-ri-ôt và Sac – lơ

a) Mục tiêu hoạt động: Đưa ra định luật Bôi-lơ Ma-ri-ôt và Sac – lơ đối với chất khí lí tưởng

Nội dung: Xem video minh họa lại thí nghiệm Bôi-lơ Ma-ri-ôt và Sac – lơ hoặc làm thí nghiệm trực tiếp

Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ôt

- Ví dụ dẫn dắt vấn đề: Khi chế tạo những chiếc phễu (dùng để đổ chất lỏng vào chai) người ta thường làm những cái gân nổi dọc theo mặt ngoài của cuống phễu Hãycho biết những cái gân này có tác dụng gì?

-(Giải thích: Đ nh lu t bôi­l  mariot áp d ng cho quá trình đ ng nhi t. ị ậ ơ ụ ẳ ệ Khi đó ta có p.V = const. Đi u đó có nghĩa là khi th  tích gi m đi thì áp su t ề ể ả ấ

s  tăng lên và ngẽ ượ ạc l i. Đ  gi  cho áp su t không đ i thì th  tích cũng ph i ể ữ ấ ổ ể ả không đ i.ổ  

Áp d ng vào cái ph u. Khi ta đ  ch t l ng qua ph u vào trong bình thì ch t ụ ễ ổ ấ ỏ ễ ấ

l ng s  chi m 1 ph n th  tích c a bình làm cho th  tích khí trong bình gi m ỏ ẽ ế ầ ể ủ ể ả

đi và áp su t s  tăng lên. Đ n 1 m c nào đó ch t l ng s  không th  rót vào ấ ẽ ế ứ ấ ỏ ẽ ể bình được n a. Đ  kh c ph c đi u này ngữ ể ắ ụ ề ười ta làm nh ng đữ ường s c theo ọ

m t ngoài c a cái ph u. Khi đó nh ng rãnh t o ra s  có tác d ng d n khí ặ ủ ễ ữ ạ ẽ ụ ẫ trong bình ra ngoài. Nh  v y thì khí trong bình s  đư ậ ẽ ược thông v i bên ngoài ớ làm cho áp su t không đ i và vi c rót ch t l ng vào d  dàng h n. Ch t l ng ấ ổ ệ ấ ỏ ễ ơ ấ ỏ tăng lên bao nhiêu thì khí s  tràn ra ngoài b y nhiêu. Gi i thích nh  v y có lẽ ấ ả ư ậ ẽ

h p lý r i nhợ ồ ỉ)

-Hướng dẫn HS đưa ra dự đoán quan hệ giữa V và p và đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra

- Xem video hoặc làm thí nghiệm

+ Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm: 1pittông có chứa lượng khí xác định để khảo sát,1 áp kế, 1 nhiệt kế

+ Tiến hành

Cố định 1 lượng khí nhất định, ấn hoặc kéo pittông để thay đổi thể tích đồng thời đọc giá trị áp suất tương ứng với mỗi thể tích trên áp kế và ghi lại số liệu mỗi lần đo

Xử lí kết quả đo và rút ra kết luận mối liên hệ p,V đồ thị biểu diễn

Định luật Sac- lơ

- Ví dụ dẫn dắt vấn đề: Tại sao lốp ôtô thường nổ khi xe đang chạy,

mà ít nổ khi xe đang nằm trong gara?

-Hướng dẫn HS đưa ra dự đoán quan hệ giữa p và T và đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra

- Xem video hoặc làm thí nghiệm

+ Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm: 1pittông có chứa lượng khí xác định để khảo sát,1 áp kế, 1 nhiệt kế, bình đựng nước, chuẩn bị nước nóng và nước mát

+ Tiến hành

Cố định 1 lượng khí nhất định, giữ nguyên pittông để thể tích không đổi,

Đặt pit tông vào nước nóng, dung nước mát để thay đổi nhiệt độ nhiều lần đồng thời đọc giá trị áp suất tương ứng với mỗi giá trị nhiệt độ trên áp kế và ghi lại số liệu mỗi lần đo

Xử lí kết quả đo và rút ra kết luận mối liên hệ p,T và đồ thị biểu diễn

b) Gợi ý hoạt động

- GV nêu ví dụ dẫn dắt và HS đưa ra dự đoán các mối liên hệ giữa 2 thông số còn lại khi 1 thông số không đổi và đề xuất phương án thí nghiệm

- HS xem video hoặc quan sát thí nghiệm để thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm , xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận liên quan

- Nhóm HS thực hiện tổng hợp kiến thức

- HS giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận

c) Sản phẩm hoạt động:

Đưa ra định luật Bôi-lơ Ma-ri-ôt và Sac – lơ đối với chất khí lí tưởng va vẽ được đường đẳng nhiệt và đường đẳng tích

Hoạt động 4: Tìm hiểu phương trình trạng thái khí lí tưởng và quá trình đẳng áp

a) Mục tiêu hoạt động: Rút ra phương trình trạng thái khí lí tưởng từ 2 định luật trước

và định luật Gay-luy xắc

Nội dung: Từ thí nghiệm biểu diễn ban đầu đưa ra phương trình trạng thái khí lí

tưởng từ 2 định luật trước và định luạt Gay-luy xắc

- Dẫn dắt: Trạng thái của một lượng khí xác định được đặc trưng bởi

ba đại lượng: áp suất, nhiệt độ tuyệt đốivà thể tích Chúng ta

nghiên cứu mối quan hệ giữa hai đại lượng khi giữ đại lượng còn lại không đổi Nhưng trong thực tế, khi có sự thayđổi trạng thái thì cả

ba đại lượng đều thay đổi

- Từ thí nghiệm đầu bài quả bóng bàn bị bẹp lấy lại được hình dạng đầu nhờ bỏ vào cốc nước nóng Khi đó thể tích, áp suất đều thay đổi khi nhiệt độ tăng lên

-Trong ví dụ trên, chúng ta thấy rằng cả ba đại lượng đều bị thay đổi Như vậy,giữa ba đại lượng trên có mối liên hệ như thế nào?

-Cho HS tự đọc SGK nghiên cứu và rút ra phương án xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng bằng quá trình đẳng nhiệt và quá trình đẳng tích đã biết

-tự đọc SGK tự rút ra định luật Gay-luy xắc từ phương trình trạng thái khí lí tưởng

b) Gợi ý hoạt động:

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm , tóm tắt các kiến thức để trình bày

- Nhóm HS thực hiện tổng hợp kiến thức.

- HS giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận

c) Sản phẩm hoạt động: Rút ra phương trình trạng thái khí lí tưởng từ 2 định luật trước

và định luật Gay-luy xắc

Hoạt động 5: Hệ thống hóa kiến thức- bài tập

a) Mục tiêu hoạt động: Thảo luận nhóm để chuẩn hóa kiến thức và luyện tập

Nội dung:

+ Kiến thức đạt được:

-Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí

- Nêu được các đặc điểm của khí lý tưởng

- Phát biểu được các định luật Boyle –Mariotte, Charles

- Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì

- Nêu được các thông số p, V , T xác định trạng thái của một lượng khí

- Viết được phương trình trạng thái của khí lý tưởng :

+ Giao cho HS luyện tập theo một số câu hỏi hoặc bài tập đã biên soạn trong bài b) Gợi ý hoạt động:

- GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ

- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, sau đó thảo luận nhóm giải quyết các nhiệm

vụ GV giao

- HS lên trình bày và GV hệ thống lại và cùng HS chốt kiến thức

c) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi

Hoạt động 6: Hướng dẫn về nhà

a) Mục tiêu hoạt động: Giúp HS vận dụng tìm tòi, mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau

Nội dung: Chọn các câu hỏi và bài tập để tự tìm hiểu ở ngoài lớp học: Giải thích các hiện tượng và ứng dụng thực tế liên quan đến các định luật chất khí

b) Gợi ý hoạt động:

-GV đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ đã nêu trong tài liệu để thực hiện ngoài lớp

- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, sau đó thảo luận nhóm giải quyết các nhiệm

vụ GV giao ngoài lớp

- GV ghi nhận kết quả

c) Sản phẩm hoạt động: Bài tự làm vào vở của HS

IV CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CỤ THỂ

Mức độ nhận biết:

Câu 1: Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử

A chỉ có lực đẩy

B có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút

C chỉ lực hút

D có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ lực hút

Câu 2: Tính chất nào sau đây không phải là chuyển động của phân tử vật chất ở thể khí?

A Chuyển động hỗn loạn

B Chuyển động hỗn loạn và không ngừng

C Chuyển động không ngừng

D Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định

Câu 3: Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ở thể khí?

A chuyển động không ngừng

B chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao

C Giữa các phân tử có khoảng cách

D Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động

Câu 4: Nhận xét nào sau đây không phù hợp với khí lí tưởng?

A Thể tích các phân tử có thể bỏ qua

B Các phân tử chỉ tương tác với nhau khi va chạm

C Các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao

D Khối lượng các phân tử có thể bỏ qua

Câu 5: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình

A Đẳng nhiệt B Đẳng tích C Đẳng áp D Đoạn nhiệt

Câu 6: Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một

lượng khí?

A Thể tích B Khối lượng C Nhiệt độ tuyệt đối D Áp suất

Câu 7: Một lượng khí xác định, được xác định bởi bộ ba thông số:

A áp suất, thể tích, khối lượng B áp suất, nhiệt độ, thể tích

C thể tích, khối lượng, nhiệt độ D áp suất, nhiệt độ, khối lượng

Câu 8: Hệ thức nào sau đây là hệ thức của định luật Bôilơ Mariốt?

A B hằng số C hằng số D hằng số.

Câu 9: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi gọi là quá trình:

A Đẳng nhiệt B Đẳng tích C Đẳng áp D Đoạn nhiệt

Câu 10: Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sáclơ.

A p ~ T B p ~ t C hằng số D

Câu 11: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó áp suất được giữ không đổi gọi là quá trình:

A Đẳng nhiệt B Đẳng tích C Đẳng áp D Đoạn nhiệt

Câu 12: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

A hằng số B pV~T C hằng số D.= hằng số

Mức độ thông hiểu:

Câu 13: Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?

A Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau

B Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử

C Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử

D Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử

Câu 14: Theo quan điểm chất khí thì không khí mà chúng ta đang hít thở là

A khi lý tưởng B gần là khí lý tưởng C khí thực D khí ôxi

Câu 15: Khi làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi thì:

A Áp suất khí không đổi

B Số phân tử trong đơn vị thể tích tăng tỉ lệ với nhiệt độ

C Số phân tử trong đơn vị thể tích không đổi

D Số phân tử trong đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ

Câu 16: Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôilơ - Mariốt?

A B C D p ~ V

Câu 17: Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác – lơ.

A p ~ t B C hằng số D

Câu 18: Trong hệ toạ độ (p,T) đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?

A Đường hypebol

B Đường thẳng kéo dài thì đi qua gốc toạ độ