Конспект урока по теме " Изопроцессы в идеальном газе и их графическое представление"

1. Число:

2. Тема урока: Изопроцессы в идеальном газе и их графическое представление

3. Тип урока: урок комплексного применения знаний

4. Цель урока: расширить и углубить знания по теме изопроцессы, отработать умения анализировать и строить графики изопроцессов.

5. Учебно-воспитательные задачи урока:

Образовательная: обобщить и систематизировать теоретические знания по теме изопроцессы; продолжить формирование умения объяснять законы с молекулярной точки зрения и графически отображать процессы в различных координатах.

Развивающая: активизация мыслительной деятельности (способом сопоставления), развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить; научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических задач.

Воспитательная: формирование познавательного интереса, представления о единстве окружающего мира через установление межпредметных связей (математика), содействовать осознанию учащимися ценностей совместной деятельности на уроке.

1. Средства обучения: проектор, компьютер, раздаточный материал, экспериментальное оборудование

2. План урока

   №	Этапы урока	время	Методы и методические приемы
   1	Организационный этап	1 мин	Словесный(приветствие)
   2	Воспроизведение и коррекция опорных знаний учащихся. Актуализация знаний.	7 мин
   2	Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.	2 мин	Словесный, практический
   3	Первичное закрепление в знакомой ситуации (типовые) в изменённой ситуации (конструктивные)	8 мин	Словесный, практический
   4	Физминутка	1 мин	Практический
   5	Творческое применение и добывание знаний в новой ситуации (проблемные задания) с проверкой	8 мин	Словесный, практический
   6	Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению	1 мин	Словесный (запись на доске), оценивание
   7	Рефлексия (подведение итогов занятия)	1 мин	Словесный

3. Ход урока:

1. Организационный момент. Здравствуйте, ребята! Настроены, ребята, на работу? Тогда в добрый путь! Улыбнемся друг другу! И начнем наш урок.

2. Воспроизведение и коррекция опорных знаний учащихся. Актуализация знаний.

Вы, наверное, обратили внимание на слайд. Скажите, ребята, почему я привела слайд с этими учеными?

Ответы: закон Бойля-Мариотта.

Какой процесс изотермический. Какой параметр постоянный? Т.

Запишем формулу зависимости давления от температуры. pV=const.

График? Как выглядит?

Давайте вместе рассмотрим эксперимент

Задача: Ребята, манометр соединен со шприцом с помощью трубки. Приведем медленно в движение поршень, что при этом происходит (уменьшается объем) температура? температура не изменяется, а что показывает стрелка манометра? увеличение давления.

Какой процесс? Изотермический.

Задача: как можно определить утечку газа в газопроводе?

Ответ: по показаниям манометра, если давление упало, значит объем газа изменился, произошла утечка на этом участке газопровода.

Следующий слайд: Шарль. Процесс изохорный. Постоянный параметр: V. Формула процесса. График процесса.

Следующий процесс мы с вами можем проиллюстрировать примером из жизни. Ответьте на вопрос: почему на баллончиках, которые мы используем в быту указан знак беречь от огня?

Ожидаемый ответ. При повышении температуры давление газа в ограниченном объеме растет и может превысить предельное значение для данного металла, из которого изготовлен баллончик.

Следующий слад: Гей-Люссак.

Формула процесса: Закон изобарный. Постоянный параметр p. Формула процесса: График процесса.

Задача: почему мыльные пузыри, наполненные воздухом, некоторое время поднимаются, а потом опускаются?

Давление равно атмосферному, выталкивающая сила больше силы тяжести, пузырь поднимается, через некоторое время температура понижается, воздух сжимается и давление не меняется за счет уменьшения объема, а если уменьшился объем, то и сила Архимеда становится меньше и пузырь опускается.

Ученые, которые объединили газовые законы. Уравнение Менделеева -Клапейрона объединяет эти законы.

Какие параметры состояния связывает это уравнение? (p, V, T). Какой параметр должен быть всегда постоянным? (масса газа)

Какая величина постоянна в каждом из случаев? масса

Прошло уже очень много лет, как были открыты эти законы, а мы помним вклад ученых в науку и используем, установленные ими законы природы.

3.Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Однотипных данных массивы
Обрабатывать сложно по текстам.
А таблицы (что обозримы)
Помогают нагляднее в этом.
Если ж данных очень уж много,
То таблица громоздкою будет:
Цифру в ней, как иглу в массе стога,
Отыскать затруднительно людям.
Вся наглядность теряется сразу...
Нужен новый макет - диаграмма.
Или график - он легче для глаза,
Чем таблицы громоздкая рама.
В нём динамику видим процесса -
Что со временем с данными было:
Все периоды спада, прогресса
Иль моментов, когда всё "застыло".

Тема нашего урока: Изопроцессы в идеальном газе и их графическое представление

Умение читать графики, построение графиков– это очень важное метапредметное умение. Оно необходимо на любом уроке будь то биология, химия, обществознание. Задания с графиками есть в любом ЕГЭ. Поэтому знания и умения, полученные на уроке будут для всех очень полезны и даже для тех, кто не сдает физику.

Вы научились строить график одного процесса, который может происходить с газом, но часто бывает так, что газ проходит ряд изменений состояния, когда меняется то один, то другой параметр. И все они могут быть отражены в разных системах координат.

Какие же задачи мы будем сегодня решать?

Мы научимся переносить графики из одной системы координат в другие;

Научимся строить графики изопроцессов по условию текста задачи;

Мы научимся с вами читать графики и видеть, что же происходило с газом.

Да, ребята, верно.

1. Первичное закрепление в знакомой ситуации (типовые) в изменённой ситуации (конструктивные)

Давайте начнем нашу работу с того, что перенесем график каждого изопроцесса в другие координатные оси. Перед вами лежат рабочие листы, выберите лист номер 1 и выполните задание. Через полминуты проверим.

Закончили?

А теперь оцените себя, со всем ли вы справились правильно и вовремя? Открываю слайд.

Есть те, у кого не получилось? Если да, то внесите исправления и, если что-то непонятно можете задать вопросы.

Молодцы, ребята, вы хорошо справились с заданием.

Теперь опираясь на лист, который вы заполнили мы решим задачу чуть посложнее.

Ц икл, проводимый с идеальным газом, выглядит следующим образом. Изобразить последовательность процессов изменения состояния данной массы газа в двух других системах координат VТ и рV.

Для того, чтобы вспомнить что такое цикл, возьмите в руки шарики, сожмите и разожмите. Какие параметры изменяются при сжатии? (объем уменьшается, давление растет). И что происходит, когда мы отпускаем? (параметры те же, что и до сжатия). Т.е. циклом называют последовательность процессов, после завершения которой система снова возвращается в свое исходное состояние.

А теперь воспользуйтесь возможностью немного отдохнуть и поиграть с антистрессом (30 сек) ( фоновая музыка).

История свидетельствует, что открытый Гей-Люссаком закон был опубликован в 1802 г. При этом ученый настоял на том, чтобы закон носил имя Жака Александра Сезара Шарля, который открыл этот закон пятнадцатью годами раньше (в 1787 г.).

При решении задачи воспользуйтесь рабочим листом номер 2.

Обратите внимание в какой системе координат приведен график (рТ). Рассмотрим каждый отдельный участок цикла и выясним какой параметр остается постоянным в ходе процесса и как меняются два других параметра состояния газа. Результаты будем заносить в таблицу.

Изменение величин обозначим так: постоянная- const, увеличение-стрелка наверх, уменьшение- стрелка вниз.

Рассмотрим участок 1-2: направление процесса показывает стрелка. Как изменяется температура? (растет), а давление? (увеличивается). Какой это процесс? (изохорный) Заполним первую строчку таблицы. И посмотрим анимацию этого процесса. Следите за показанием термометра и манометра.

Итак, 1-2 – изохорный процесс, а как изменялась температура газа? (температура газа росла). Значит 1-2 – изохорное нагревание.

Процесс 2-3: в течение этого процесса не менялась температура – значит, это был изотермический процесс. Также видим, что давление падало, вспоминаем: если процесс изотермический и давление падает, то газ расширился. Итак, 2-3 – изотермическое расширение. Посмотрим анимацию и этого участка.

Процесс 3-1: в ходе этого процесса не менялось давление газа – значит, это изобарный процесс. А температура в точке 3 больше, чем температура в точке 1, газ остывал, то есть это изобарное охлаждение.

Используя таблицу, построим график в системе координат рV.

Учитель строит график в системе координат рV.

Кто попробует построить график в системе координат VТ? Ученик выходит к доске и строит график.

Учитель обращает внимание, что во всех трех координатах процесс был замкнутый – это обязательное условие: если в одних координатах процесс замкнутый, то он должен быть замкнут и в других координатах.

1. Творческое применение и добывание знаний в новой ситуации (проблемные задания) по группам.

Теперь давайте решим еще одну творческую задачу (слайд с условием задачи). Ваша задача: Каждая группа в заданной системе координат строит график по условию задачи. Через 3 минуты покажет результаты работы. Уч-ся получают рабочие листы с заданием и алгоритмом решения задачи.

Через 3 минуты сравниваем полученные графики с правильным решением. Оценивание результатов.

Задача: Идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа увеличилось до первоначального давления. Постройте график, соответствующий изменениям состояния идеального газа в координатах рV.

Результаты на слайде:

Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Ну поскольку ваши знания нужно еще подкрепить, предлагаю вам пройти по QR- коду и выполнить задания, а я увижу ваши результаты.

Рефлексия. Ученики анализируют свою деятельность, делятся трудностями, затруднениями, рассказывают о приобретенных знаниях, навыках и умениях. Уточняют личную значимость урока. Проводят самооценку своей деятельности, оценивают работу других групп.

Был ли урок вам понятен и интересен?

Чему вы сегодня научились?

Сможете ли вы использовать умения, полученные на уроке в будущем?

Как вы оцениваете свое участие на уроке?

Как, по-вашему, какая группа справилась с заданием сегодня?

5