Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Учебно-методическая разработка темы: «Газовые законы»
Учебно-методическая разработка темы:
«Газовые законы»
Автор: П., учитель физики и математики
высшей квалификационной категории ГОУ СОШ № 000 ЮВАО
Тема урока: изопроцессы
Цели урока:
- Достроить карту темы «Молекулярно – кинетическая теория идеального газа», встроив в нее изопроцессы; Определить место в карте темы следующие действия: решение задач на построение графиков и вычисление макроскопических параметров идеального газа; Ввести понятие изопроцесса как процесса, при котором один из макроскопических параметров остается неизменным; Вывести из уравнения состояния газа три изопроцесса: изотермический, изобарный, изохорный; Получить графики изопроцессов в разных координатных осях;
· Развивать умения структурировать теоретический материал
· Развивать умения создавать алгоритмы для решения расчетных задач и для анализа графиков
Карта учебной темы позволяет в целостном виде с учетом взаимосвязей структурировать всю изучаемую по теме «Молекулярно – кинетическая теория идеального газа» информацию. Дифференцированные по уровню сложности вопросы срезовой работы задают прогнозируемые результаты изучения темы и систему оценивания успешности обучения школьника.
К моменту изучение материала данного урока «Изопроцессы» учащиеся уже знают часть карты темы, которая создавалась на предыдущих уроках. Карта темы «Молекулярно – кинетическая теория идеального газа» создавалась во время урока с использованием фронтальной устной работы учащихся.
В конце учебного занятия прогнозируется достижение следующих результатов.
1. Учащиеся знают:
· процедуру построения карты темы;
· изотермический, изобарный и изохорный законы;
· построение графиков изопроцессов;
· алгоритмы решения задач.
2. Учащиеся умеют:
- структурировать информацию на основании процедуры построения карты темы;
- чертить графики изопроцессов и сравнивать их между собой ;
- применять алгоритмы для решения задач.
Эти задачи устанавливаются вначале учебного занятия, а в конце урока проводится рефлексия (в форме срезовой работы) и оценивается степень усвоения материала.
На экране первый кадр из презентации к уроку «Изопроцессы», подготовленной учителем (см. презентацию к уроку), где написана тема урока. Учитель объясняет, что значит понятие изопроцесс и на экране появляется определение изопроцесса: Изопроцесс – процесс изменения состояния термодинамической системы, при котором один из макроскопических параметров состояния данной массы газа остается постоянным.
Затем на экране появляется карта темы «Молекулярно – кинетическая теория идеального газа». Учитель ведет фронтальный опрос по домашнему заданию с использованием карты темы.
Учитель: Какие параметры, характеризующие газ, мы уже знаем?
Ответ: Макроскопические и микроскопические.
Учитель: Какие параметры называются микроскопическими?
Ответ: Масса молекулы, концентрация частиц, средняя квадратичная скорость молекулы, средняя кинетическая энергия молекул.
Учитель: Какие параметры называются макроскопическими?
Ответ: Давление газа, температура, объем газа.
Учитель: Какой газ называют идеальным?
Ответ: Идеальным газом называют такой газ, молекулы которого представляют собой материальные точки, которые при столкновении ведут себя как абсолютно упругие шарики и обладают только кинетической энергией, так как их потенциальная энергия пренебрежимо мала.
Учитель: Какие уравнения описывающие поведение идеального газа вы уже знаете? Покажите их место в карте темы.
Ответ: Основное уравнение молекулярно – кинетической теории P=nkT или P=2/3nEк
Ответ: Уравнение состояния газа (Менделеева – Клапейрона), показывающее математическую зависимость между тремя макроскопическими параметрами, однозначно определяющими термодинамическое состояние газа PV = νRT или PV = mRT/M
При ответах учащиеся показывают по карте темы, место положения уравнений и выше названных параметров газа. На карте ранее изученные темы показаны синим цветом, а все что относится к теме изопроцессы выделено красным цветом.
Учитель: Посмотрите на экран, какие параметры изменяются при расширении и сжатии газа. На экране демонстрируется опыт расширения газа.
Учитель: Посмотрим что нужно сделать чтобы изменить состояние газа.
На экране демонстрируется опыт изменения одного макроскопического параметра и при этом меняются два других параметра.
Учитель говорит, что сейчас мы из уравнения состояния получим аналитические выражения для трех изопроцессов.
Первый процесс изотермический или Закон Бойля-Мариотта, названный по имени ученого впервые экспериментально установившего этот закон.
Изотермический процесс - процесс изменения состояния данной массы газа при постоянной температуре. То есть при m=const, M = const, T=const
Запишем уравнение состояния PV = mRT/M отсюда
PV = const или P1V1 = P2V2
Закон Бойля – Мариотта: для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не изменяется
Р = const / V. Обозначим постоянную const через В тогда Р = В / V - между давлением и объемом обратно пропорциональная зависимость, т. е. если давление растет, то объем уменьшается.
На следующем кадре демонстрируются графики изотермического процесса в трех координатных осях, а затем опыт изотермического процесс движение поршня при изотермическом процессе.
Рассмотрим изобарный процесс ( или Закон Гей-Люссака). Изобарный процесс - процесс изменения состояния данной массы газа при постоянном давлении. При этом m=const, M = const, P = const
Запишем уравнение состояния PV = mRT/M отсюда перенесем постоянные величины в одну сторону, а переменные в другую получим:
V/T = mR/PM = const или V/T = const или V1/T1 = V2/T2
Закон Гей-Люссака – для газа данной массы отношение объема газа к его термодинамической температуре постоянно, если давление газа не меняется
V = Tconst Обозначим постоянную const через В тогда V = TВ - между объемом и температурой прямо пропорциональная зависимость, т. е. если температура увеличивается, то объем тоже растет.
На экране демонстрируются графики изобарного процесса а затем опыт с поршнем.
Рассмотрим изохорный процесс или ( Закон Шарля). Изохорный процесс - процесс изменения состояния данной массы газа при постоянном объеме
При m=const, M = const, V = const.
Запишем уравнение состояния PV = mRT/M отсюда перенесем постоянные величины в одну сторону, а переменные в другую получим:
P / T = mR / MV = const или P / T = const или P1 / T1 = P2 / T2
Закон Шарля – для газа данной массы отношение давления газа к его термодинамической температуре постоянно, если объем газа не изменяется.
P = Tconst Обозначим постоянную const через В тогда P = T В между давлением и температурой прямо пропорциональная зависимость, т. е. если растет температура, то давление тоже увеличивается
На экране демонстрируются графики изохорного процесса, а затем опыт с поршнем.
Рассмотрим алгоритм решения задач.
Алгоритмы решения задач:
Определить тип задачи, используя «ключевые слова» «изотермический, изобарный, изохорный», если в задаче сказано, что температура, давление или объем остается постоянной, то нужно использовать соответствующий закон изопроцесса. Записать «дано». Записать, что нужно «найти» т. е. искомую величину. Перевести все данные в систему «СИ». Если требуется по условию задачи построить график процесса, нужно построить график в той системе координат, чтобы искомая величина входила в систему координат. Выбрать формулу изопроцесса, которая подходит для нахождения искомой (Р, Т, или V) величины. Выбрать ту формулу, в которую входит наибольшее число известных величин. Определить величины, которые в выбранной формуле неизвестны. Относительно этих величин повторить шаг 5-8 Подставить найденные выражения (значения) неизвестных величин в исходную формулу и получить решение задачи в общем виде. Подставить численные значения в конечную формулу и вычислить искомую величину. Определить единицы измерения искомой величины. Записать ответ.Далее решаются ключевые тренировочные задачи вместе с учителем, а затем учащиеся выполняют срезовую самостоятельную работу.
№ | Прогнозируемые результаты урока | Срезовые работы |
1 2 3 4 | К концу урока учащиеся знают: - изотермический, изобарный и изохорный законы и графики изопроцессов, - формулы для расчета давления объема и температуры при изопроцессах. - алгоритмы решения задач на изопроцессы Учащиеся умеют: - читать и чертить графики изопроцессов, - составлять и применять алгоритмы для решения задач для всех изопроцессов. | 1.Запиши закон Бойля-Мариотта. Нарисуй графики изотермического процесса в координатах «Р - V , Р – Т, V - T». 2.При изотермическом расширении газа его объем увеличился в 2 раза. Как изменилось давление газа 3.Давление газа в баллоне уменьшилось в 2 раза. Как изменилась температура газа 4.Объем газа увеличился в 3 раза. Как изменилась температура газа, если давление оставалось неизменным? |
Первичное формирование умения прямого применения алгоритма решения задач на изопроцессы
Упражнения первого уровня | |||
Совместно по шагам | Совместно полусамостоятельно | Самостоятельно по шагам | Самостоятельно по шагам |
На доске | Проверка на экране | Проверяем каждый шаг на экране | Проверяем окончательный результат на экране |
1.При изотермическом сжатии газа его объем уменьшился в 3 раза. Как изменилось давление газа? | 2.Давление газа в баллоне увеличилось 2 раза. Как изменилась температура если объем газа неизменен? | 3.Давление газа увеличилось 2 раза. Как изменился объем газа, если температура газа не менялась? | 4. Объем газа увеличился в 3 раза. Как изменилась температура газа, если давление оставалось неизменным? |
Домашняя работа: § 71, упр.13, задачи № 1-5.. |
Урок: Решение задач на изопроцессы.
№ | Прогнозируемые результаты урока | Срезовые работы |
1 2 3 4 | К концу урока учащиеся знают: - формулы для расчета давления объема и температуры при изопроцессах. - алгоритмы решения задач на изопроцессы Учащиеся умеют: - читать и чертить графики изопроцессов, - составлять и применять алгоритмы для решения задач для всех изопроцессов. | 1.Как изменялась температура идеального газа в процессе, график которого изображен на рисунке?
2.Постройте график процесса, происходящего с идеальным газом, в координатах Р, Т и Р, V. Масса газа постоянна
|
Формирование умения применения алгоритма решения графических задач второго уровня на «изопроцессы».
Совместно по шагам | Совместно полусамостоятельно | Самостоятельно по шагам | Самостоятельно по шагам |
На доске | Проверка на экране | Проверяем каждый шаг на экране | Проверяем результат на экране |
Задачи второго уровня | |||
1.Какой процесс изменения состояния газа представлен на рис.1? Сравнить Р1 и Р2.
Рис.1 | 2.Какой процесс изменения состояния газа представлен на рис.2.? Сравнить Т1 и Т2.
Рис. 2. | 3.При нагревании газа получена зависимость давления газа от абсолютной температуры. Определите, сжимался или расширялся газ.
| 4. На рисунке дан график изменения состояния газа в координатных осях V, T. Изобразите этот процесс на графиках в осях Р, Т и Р, V.
|
Формирование умений применения алгоритма решения задач второго уровня на изопроцессы
Совместно по шагам | Совместно полусамостоятельно | Самостоятельно по шагам | Самостоятельно по шагам |
На доске | Проверка на экране | Проверяем каждый шаг на экране | Проверяем окончательный результат |
Задачи второго уровня | |||
1.Найдите первоначальный объем газа, если при увеличении давления в 1,5 раза при постоян ной температуре объем газа уменьшился на 30мл? | 2.Автомобильные шины накачаны до давления 2*104 Па при температуре 7С. После нескольких часов езды температура воздуха в шинах поднялась до 42С. Каким стало давление воздуха в шинах? | 3.Газ сжат изотермически от объема 8л до объема 6л. Давление при этом возросло на 4кПа. Каким было начальное давление? | 4.В процессе изобарного нагревания объем газа увеличился в 2 раза. Насколько нагрели газ, если его начальная температура равна 273С? |
Домашняя работа: § 70-71, упр.13, задачи № 9, 11, 12, стр. 197. | |||
Итоговая работа «Газовые законы»
Задания первого уровня | Задания второго уровня |
1 Как изменились объем и давление некоторой массы газа при охлаждении его от Т1 до Т2?
2.Какое давление производят пары ртути в баллоне ртутной лампы объемом 3*10-5м3 при 300К, если в ней содержится 1018 молекул? 3.В баллоне вместимостью 5л находятся молекулярный водород и гелий. Считая газы идеальными, найдите давление газов в сосуде при температуре 25С, если их массы соответственно равны 4г и 6г. | 4. Постройте график процесса, происходящего с идеальным газом, в координатах Р, Т и Р, V. Масса газа постоянна
5. Автомобильные шины накачаны до давления 2 104 Па при температуре 7С. После нескольких часов езды температура воздуха в шинах поднялась до 42С. Каким стало давление воздуха в шинах? |
Основные порталы (построено редакторами)