Будова речовини. Молекули. Атоми
Мета уроку:
Навчальна. Сформувати уявлення про атоми та молекули, залежність швидкості їх хаотичного руху від температури, ознайомити з явищем дифузії.
Розвивальна. Розвивати інтерес до предмету, логічне мислення, просторову уяву.
Виховна. Виховувати культуру наукового мовлення, спостережливість.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Хід уроку
I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ
IІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ЗНАНЬ УЧНІВ
1. Бесіда за матеріалом § 1
Питання
1. Яких правил безпеки потрібно дотримуватись під час роботи в кабінеті фізики?
2. Дайте визначення поняттю фізика. Що вивчає фізика?
3. Які явища відносять до фізичних та приведіть приклади.
4. Дайте визначення фізичного тіла. Наведіть приклади фізичних тіл.
5. Що таке речовина? Наведіть приклади речовин.
6. Дайте визначення матерії. Які види матерії ви знаєте?
2. Перевірити засвоєння матеріалу домашнього параграфу, виконуючи вправу 7 (ст. 12 підручника за ред. В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого).
Вправа 7. Уявіть, що ви потрапили на безлюдний острів. Як ви можете дізнатися, з яких речовин складаються тіла, що вас оточують, і в якому агрегатному стані вони перебувають? Спробуйте записати план ваших досліджень і проілюструвати його.
IІI. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
Будова речовини. Дифузія
У фізиці не лише спостерігають і описують явища та властивості, а й намагаються пояснити, чому відбувається так, а не інакше. Наприклад, чому вода розтікається, коли її вилити на підлогу, а на гарячій сковорідці вона збирається в краплі? Чому газ легко стиснути, а тверде тіло і рідину дуже важко? Чому нагрітий кусок сталі легше зігнути або розплющити, ніж холодний? На ці, та багато інших запитань відповісти можна, але для цього треба знати будову речовини.
Знання про будову речовини дають можливість не тільки пояснити багато фізичних явищ, вони допомагають передбачити, як відбуватиметься явище, що треба зробити, щоб його прискорити або уповільнити, тобто допомагають керувати явищами.
Вивчивши будову тіл можна пояснити їх властивості, а також створити нові речовини з потрібними властивостями - тверді і міцні сплави, жаротривкі матеріали (пластмаси, штучний каучук, капрон, лавсан).
Про те, що речовини складаються з окремих дрібних частинок люди здогадувалися дуже давно, це твердив ще 2000 років тому давньогрецький філософ Демокріт Абдерський. У XIX ст. існування таких частинок довела наука. Це молекули.
Після перегляду відеофрагменту постає логічне запитання, чому ж так відбувається?
Демонстрація з використанням парфюму.
Запах пахучої речовини через деякий час поширюється по всій кімнаті. Це означає, що молекули пахучої речовини проникли скрізь. Отже, вони рухаються. Як рухаються? Хаотично. Стикаючись із молекулами газів, які входять до складу повітря, вони багато разів змінюють напрям свого руху і безладно переміщуючись розлітаються по кімнаті. По тій же причині ми спостерігали самовільне перемішування води із забарвленою речовиною. Безперервний хаотичний рух молекул називають тепловим.
Дифузія - процес самовільного проникнення молекул однієї речовини в проміжки між молекулами іншої речовини, внаслідок чого відбувається перемішування дотичних речовин.
Поміркуємо, яка причина того, що об'єм суміші води та спирту менший за 500 мл? Між молекулами існують проміжки і в ході змішування рідин молекули води потрапляють у проміжки між молекулами спирту. Дифузія в рідинах відбувається повільніше ніж у газах.
У твердих тілах дифузія відбувається також, але дуже повільно.
Взаємодія молекул
Ми з'ясували, що молекули перебувають у безперервному хаотичному русі. Чому ж вони не розлітаються навсібіч? Тіла не тільки не розпадаються на окремі молекули, але тверде тіло навіть важко розтягти або розламати. Справа в тому, що між молекулами існує взаємне притягання. Але, якщо між молекулами є притягання, то чому розбита чашка не стає цілою після того, як її уламки притиснути один до одного? Чому дві частини, наприклад, розламаної грудки крейди не утримуються одна біля одної? Тому що притягання між молекулами стає помітним лише тоді, коли відстані між ними майже однакові з їх розмірами. Але тоді виникає питання, чому існують проміжки між молекулами? Здавалося б молекули повинні притягнутися одна до одної і “злипнутися”. Цього не буде тому що між молекулами одночасно з притяганням існує і відштовхування. При зближенні молекул до відстаней, порівняних з розмірами самих молекул, помітніше проявляється притягання, а при дальшому зближенні починає більше проявлятися відштовхування. Наприклад, спробуйте стиснути закриту пластикову пляшку, доверху заповнену водою - ви відчуєте, що зробити це неможливо, хіба що використаєте додаткові засоби.
Розміри молекул
Які ж розміри молекул? Такі факти сприймаються краще у порівнянні, проводячи аналогію. Так, наприклад молекула в стільки разів менша від яблука середнього розміру, у скільки разів яблуко менше від земної кулі.
Сучасні прилади - електронні мікроскопи - дали можливість побачити і сфотографувати молекулу.
Атоми
Хоч молекули є дуже маленькими частинками речовини, але й вони подільні. Частинки, з яких складаються молекули, називають атомами.
Згадаємо українську абетку. Вона має лише 33 букви, проте з них можна скласти тисячі слів. Проведіть аналогію: буква-атом, слово-молекула. Кожне слово - це певна комбінація букв. Так само кожна молекула - це певна комбінація атомів. Кожна нова комбінація навіть тих самих видів атомів відповідає новій молекулі.
Будова атома
Атом, як і молекула, має складну структуру.
Атом - це частинка речовини, яка складається із ядра, навколо якого обертаються електрони. Ядро утворюють протони й нейтрони. Майже вся маса атома зосереджена у ядрі.
Основні положення МКТ
Теорія, яка пояснює будову та властивості речовини називається молекулярно-кінетична теорія (МКТ). Будову речовини МКТ розглядає з точки зору трьох основних положень:
усі речовини складаються з частинок - молекул, атомів, йонів. Між частинками є проміжки;
частинки речовини перебувають у безперервному, безладному (хаотичному) русі. такий рух називають тепловим;
частинки взаємодіють одна з одною (притягуються і відштовхуються).
IV. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ
Вкажіть склад молекули води та кисню.
Молекула води складається з двох атомів Гідрогену та одного атому Оксигену. Молекула кисню складається з двох атомів Оксигену.
У якої із наведених речовин взаємодія між частинками найменша?
а) крейда;
б) мідь;
в) нафта;
г) природний газ.
Біля кондитерської фабрики зазвичай пахне ваніллю або шоколадом. Поясніть це явище.
Дим від багаття з часом “зникає” у повітрі. Чому так відбувається?
Риба поміщена в підсолену воду стає солоною
Чи відрізняються молекули води в гарячому чаї від молекул води в холодному лимонаді?
Чому помідори просолюються в теплій воді швидше ніж в холодній?
Якщо винести надуту повітряну кульку з тепла на холод, що станеться з її об'ємом? Чому?
Крейда залишає на дошці слід. Поясніть, чому?
Поясніть, чому для того, щоб розірвати нитку треба прикласти зусилля?
V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ
Питання для бесіди:
Назвіть частинки, з яких складаються речовини?
Чим пояснюється той факт, що існують мільйони різних речовин?
Що вам відомо про розміри атомів і молекул?
Доведіть на конкретних прикладах, що між частинками речовини є проміжки?
Що таке дифузії. Поміркуйте, коли вам доводилося спостерігати дифузію.
Чому речовини не розпадаються на окремі частинки?
За якої умови стає помітною взаємодія між частинками речовини?
VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Опрацювати § 2, виконати вправу № 2 (1, 3).
