Строение вещества. 7-й класс
Малиновская Наталья Васильевна , преподаватель физики
Статья отнесена к разделу: Преподавание физики
Тип урока: урок изучения нового материала
Цели урока:
Образовательные: изучить смысл понятий – вещество, простые вещества, сложные вещества, молекула (атом); изучить состав молекул (водород, кислород, вода).
Развивающие: развивать наблюдательность, грамотную речь, формировать умение делать выводы из наблюдений.
Воспитывающие: воспитывать интерес к изучению физики, трудолюбие на примере из жизни ученых
Оборудование : Приборы и материалы для демонстрационного и фронтального экспериментов: стакан с водой, 3 пустых стакана, стальной шарик, кольцо, спиртовка, акварельные краски, масло, стакан воды, воздушный шарик, колба с водой, пробкой и стеклянной трубкой, штатив,несколько моделей кристаллических решеток; для каждого ученика – салфетка, пузырек со спиртом (одеколоном), стакан с водой, крупинка марганцовки,5 маленьких сосудов, стакан с чистой водой, модели молекул воды,пространственные кристаллические решетки.
Ход урока.
I. Организационный момент –
приветствие, подготовка класса к уроку; мотивация учебной деятельности.
II. Проверка знаний по пройденным ранее темам
1 . - фронтальный опрос
Что называется «физическим телом»? (каждое из окружающих нас тел )
Что называют «веществом» в физике? (то, из чего состоят физические тела )
Что такое «явление»? (изменения, происходящие с физическими телами )
Приведите примеры тел, назовите вещество, из которого состоит тело (стакан –стекло)
- Назовите физические явления (плавление льда, листопад, гроза)
- Что характеризует температура? Каким прибором она измеряется? (степень нагретости тела, измеряется термометром).
III. Изучение нового материала (метод – беседа с постановкой проблемных вопросов).
Вступительное слово учителя.
В древности большинство людей принимало мифические представления о мире как реальность, не вызывающую сомнений. Но уже в YI веке до н.э. некоторые люди перестали верить в мифы и стали самостоятельно размышлять над вопросами об окружающем мире и искать на них ответы.
Человек с давних времен пытался объяснить все загадочное, с чем встречался.Наблюдая за природой, он стремился раскрыть ее тайны. Вы, конечно же, ежедневно сталкиваетесь с различными физическими явлениями и в большинстве случаев можете предсказать, как они закончатся.Попробуйте предсказать результат:
если бросить мяч вверх, то он через некоторое время…
если капнуть каплю краски в стакан с водой, то …
если нагреть лед, то …
Окружающие нас тела имеют определенные свойства: кирпич твердый, а пластилин мягкий. При нагревании лед тает, превращается в воду. Почему это происходит? Как обычно отвечают люди на вопросы о природе вещей? Это что? Это гвоздь. А он из чего сделан? Из железа. А железо из чего сделано? Железо – из жедеза, и все. Предположим, что вам необходимо сконструировать космический корабль, который совершит полет в космос.Что нужно знать для этого? (Свойства материалов, из которых он должен состоять). А какие знания необходимо иметь для создания материалов с заданными свойствами? (надо знать строение вещества) .
Составление схемы строения вещества:
ТЕЛО - ВЕЩЕСТВО - ???
Постановка проблемного вопроса - КАКОВО СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА?
Сообщение темы и цели урока.
Проведем несколько опытов.
1 опыт. Сожмем руками воздушный шар. Что с ним произошло? (он уменьшился в объеме). Объясните, почему? (воздух состоит из частиц, между ними есть промежутки).
2 опыт (фронтальный) – учащимся предлагается капнуть на лист салфетки каплю пахучей жидкости (спирт, одеколон) и понаблюдать за пятном на бумаге, а затем объяснить, куда исчезло пятно. (спирт состоит из частиц, которые покинули поверхность салфетки)
3 опыт - Возьмем металлический шарик и кольцо.Легко ли проходит металлический шарик сквозь кольцо? (да ). Подержим его в пламени спиртовки. Проходит ли теперь шарик сквозь кольцо? (нет ).
Почему? (при нагревании увеличился объем тела )
4 опыт. Колбу с водой закроем пробкой, в которую вставлена узкая стеклянная трубка. При нагревании воды в колбе уровень воды в трубке повышается, при охлаждении - понижается. На этом основан принцип действия обычного термометра для измерения температуры. В трубке термометра находится ртуть или спирт. Вывод: При нагревании жидкости расширяются.
5 опыт (результат будем заносить в рабочую тетрадь по физике, 7 кл стр. 11.- деление вещества на мельчайшие частицы). Растворим маленькую крупинку марганцовки в воде, налитой в стакан. Отольём немного окрашенной воды в другой стакан и дольём в него чистую воду. Что наблюдаем? (раствор окрашен слабее ). Повторим предыдущее действие несколько раз. Что теперь наблюдаем? (Раствор окрашен ещё слабее). Каков был размер крупинки марганца? (онамаленькая). Какое основное свойство сохранились в растворе (окраска ).Что вы можетесказать о размерах частиц марганца, которые находятся в воде? (Они малы).
Сделайте вывод о строении вещества… Вещество состоит из отдельных частиц.
Каковы размеры этих частиц? Частицы, из которых состоят вещества.очень маленькие. Каково количество частиц даже в внебольшом количестве вещества? Частиц в веществе очень много.
Название мельчайшей частицы вещества - молекула.
Какую частицу называют молекулой? Молекула – мельчайшая частица вещества .
Молекула - от лат “moles” - масса с уменьшительным суффиксом “cula” - массочка. Сам термин появился в 1647 г. (фр. ученый Пьер Гассенди).
Самая малая частица воды – молекула воды. Самая малая частица соли – молекула соли. Молекулы сохраняют основные свойства вещества. Молекула соли – солёная. Молекула зеленой краски – зеленая.
А как вы думаете, молекулы различных веществ одинаковы или нет? (нет)
Что вы можете сказать о молекулах одного и того же вещества?Лед, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул или нет? (да).
Почему? (Потому что это одно и то же вещество, но в разном виде).
Вывод: Молекулы разных веществ различны. Молекулы одного вещества одинаковы.
Каковы же размеры молекул? Известно, что из пшеницы получают муку. Капля масла, растекаясь по поверхности воды, может образовать плёнку, толщина которой в десятки тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса. Но в крупинке воды и в толще масляной плёнки содержится не одна, а много молекул. Значит, размеры молекул этих веществ ещё меньше, чем размеры крупинки муки и толщина плёнки. Давайте попробуем представить их размеры. Молекула во столько раз меньше яблока среднего размера, во сколько раз яблоко меньше земного шара.
Можно ли увидеть молекулыс помощью наших органов зрения? (нет)
Почему? (их размеры очень малы).
Тем не менее, оказывается, есть частицы, из которых, в свою очередь, состоят и молекулы – они называются атомами.
Вывод: Молекулы состоят из атомов .
Завершение схемы строения вещества (записываем в тетрадь ):
ТЕЛО – ВЕЩЕСТВО – МОЛЕКУЛЫ – АТОМЫ - ??? (продолжение следует…)
В рабочих тетрадях по физике 7 кл, стр. 12 учащиеся выполняют задание № 2 «Допишите предложения» - самостоятельно, с последующей проверкой.
Сведения из истории : (возможно выступление учащегося с заранее подготовленным материалом). Древнегреческий ученый Демокрит впервые высказал гениальное предположение о том, что все тела состоят из мельчайших неделимых и неизменных частичек - атомов, которые находятся в движении и, взаимодействуя между собой, образуют все тела природы. Наблюдая различные природные явления, Демокрит пришел к убеждению, что тела только кажутся нам сплошными, на самом же деле они состоят из мельчайших частиц, но они настолько малы, что увидеть их невозможно. Демокрит предполагал, что у различных тел эти частицы различны по форме. Он назвал эти мельчайшие частички “атомами”, что по-гречески означает “неделимые”. Таким образом, древние ученые высказали многое из современных представлений о строении вещества. В ту пору их высказывания являлись, конечно, лишь гениальными догадками, основанными на наблюдениях, но не подтвержденными никакими экспериментальными фактами.
Ответьте на вопрос: Мы не видим молекулы или атомы. Тела нам представляются сплошными. Каким же образом было доказано их существование? (на основании опытов и наблюдений высказывались гипотезы) . Только наука XX в. предоставила многочисленные прямые доказательства существования атомов и молекул. Атомы можно увидеть в самые современные электронные и ионные микроскопы!
Атомы каждого вида принято обозначать специальными символами. Например: (записываем на доске и в тетрадях): “О – атом кислорода, H – атом водорода».
Молекулы также обозначаются специальными символами. Объяснение строения молекул воды с применением модели: рассмотрение моделей молекул воды.
- Атомов в природе чуть больше 100, но их комбинации создают различные вещества, которое окружают нас. В природе 88 атомов, остальные получены в лабораториях. Существуют молекулы-гиганты, в которых содержатся тысячи и сотни тысяч атомов. Это молекулы полимеров. При помощи шариков можно конструировать модели молекул.
- М.В. Ломоносов (1711-1765) - великий просветитель и основатель науки в России,который своим титаническим трудом сделал очень много открытий во многих областях науки, писал, что молекула может быть однородной и разнородной.
Если какое-либо вещество состоит из одинаковых молекул, то его называют простым. Если вещество состоит из молекул, построенных из различных атомов, его называют сложным . Есть тела, молекулы которых состоят из одного атома (алмаз, графит), существуют молекулы, состоящие из двух атомов. Например: О 2 – молекула кислорода. Она состоит из 2-х атомов кислорода. Н 2 – молекула водорода. Она состоит из 2-х атомов водорода. Н 2 О – молекула воды. Она состоит из 2-х атомов водорода и одного атома кислорода. . Вместе с тем существуют молекулы-гиганты, в которых содержатся тысячи и сотни тысяч атомов. Это молекулы полимеров. При помощи шариков можно конструировать модели молекул. (Демонстрация пространственных кристаллических решеток).
В современном мире с использованием новейшего оборудования изучены свойства таких молекул-гигантов, из которых состоит вещество «фуллерен».Дополнительный материал: фуллерены - это совершенно новый тип молекулярной формы углерода. Учащийся может заранее подготовить небольшое сообщение с информацией об истории открытия фуллеренов, их структурных, физических и химических свойствах, а также области их применения.
Как вы считаете – атомы – это самые мельчайшие частицы вещества? (мнения могут разделиться, тогда учитель сам сообщает о строении атома). Существуют ещё более мелкие частицы (протоны, нейтроны, электроны), о которых вы узнаете в 8 классе.
Итог этапа изучения нового материала - с какими новыми понятиями вы сегодня встретились на уроке?
IV. Закрепление изученного(фронтальный опрос).
Из чего состоит вещество? (вещество состоит из частиц)
Почему частицы, из которых состоит вещество, нельзя наблюдать невооруженным глазом?, (они очень маленькие)
Что вы знаете о количестве частиц, составляющих вещество? (их очень много).
Что происходит с телами при их нагревании? При охлаждении? (при нагревании тела расширяются, при охлаждении – сжимаются)
Объясните эти утверждения с точки зрения внутреннего строения вещества.
Приведите примеры из своего жизненного опыта, доказывающие эти утверждение (учащиеся приводят примеры из своего опыта).
Выполнение заданий из сборника задач по физике, В.И. Лукашик №№ 40, 43, 44, 45, 49, 50 – устно- решение качественных задач.
V. Проверка усвоения изученного материала.
Кратковременная самостоятельная работа (с последующей самопроверкой и выставлением оценки за работу
5 верных ответов – оценка «5»
4 верных ответа – оценка «4»
3 верных ответа – оценка «3»
если 2 или 1 верный ответ –необходимо повторить изученный материал
Поставить на листочках с выданными заданиями «+», если ответ «да», «-», если ответ «нет».
I вариант
Вещество состоит из маленьких частиц, которые можно увидеть - (нет).
Молекулы холодной и горячей воды различны - (нет).
При нагревании вещества промежутки между его частицами увеличиваются + (да).
Атомы состоят из молекул - (нет).
Молекула водорода состоит из двух атомов водорода + (да)
II вариант
Объем тела при нагревании уменьшается - (нет).
При сжатии газа уменьшаются размеры молекул - (нет).
Молекулы водяного пара отличаются от молекул воды - (нет).
Молекулы состоят из атомов + (да).
Молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода + (да)
V. Домашнее задание (с комментарием, дифференцированное)
Для всех - Изучить параграфы 7, 8, ответить на вопросы.
Для желающих - Изготовить модель молекулы воды
Провести опыт с каплей масла (лучше машинного) по определению размеров молекулы масла,
Написать мини-сочинение «В мире молекул».
VI. Итог урока.
Рефлексия (что было непонятно, что понравилось на уроке, что не понравилось?)
Выставление оценок за урок.
Литература:
Кабардин О.Ф. История развития физики и развитие представлений о мире: элективный курс: 10-11 класс: учеб.пособие / О.Ф.Кабардин. – М., Астрель: Транзиткнига, 2005. – 318, с,:ил.
Рабочая тетрадь по физике: 7 класс: к учебнику А. В. Пёрышкина «Физика 7 класс»/ Р. Д. Минькова, В. В. Иванова.-2-е изд., стереотип. – М.: Издательство «Экзамен», 2010. – 142, с.
Сборник задач по физике: 7-9 кл.: к учебникам А. В. Пёрышкина и др. «Физика. 7 класс», «Физика. 8 класс», «Физика. 9 класс»/ А. В. Пёрышкин; Сост. Н. В. Филонович.-5-е изд., стереотип. – М.: Издательство «Экзамен», 2010. – 190,
Сборник задач по физике. 7-9 классы: пособие для учащихся общеобразоват. учреждений / В. И. Лукашик, Е. В. Иванова. – 24-е изд. – М.: Просвещение, 2010. – 240 с.: ил.
Универсальные поурочные разработки по физике: 7 класс. – 2-е изд.,перераб. И доп. – М.: ВАКО, 2010. – 304 с. – (В помощь школьному учителю).
Физика. 7 кл.: учеб.для общеобразоват. учреждений/А. В. Пёрышкин. – 14-е изд., стереотип. – М. Дрофа, 2010. – 192 с.:ил.
Довольно длительное время ученые создавали теории и модели, которые бы помогали объяснить основные свойства веществ и материй, из которых состоит окружающий мир.
В ходе истории было проведено множество опытов, экспериментов; были открыты новые законы и физико-химические свойства материалов. Во многом это происходило благодаря открытию понятий «молекула» и «атомно-молекулярное строение вещества». Поговорим о них подробнее в данной статье.
Появление понятия «атомно-молекулярное строение вещества»
Еще во времена Древней Греции появилась мысль о том, что всё на свете состоит из мельчайших частей. Эти частицы греки называли молекулами и атомами. Автором данной гипотезы был Демокрит, который впоследствии стал родоначальником атомистической теории. Но эти знания в те времена особо не развивались вплоть до 17 столетия. Все исследования материалов снова приводили к тому, что многие вещества состоят из молекул, структурной единицей которых являются атомы.
Позднее ученые стали приходить к выводам, что один тип минерала состоит, например, из железа на 38 % и из кислорода на 62 %, и каждый из образцов покажет такой химический состав. А вот если взять другое тело, с отличными свойствами, то анализ атомно-молекулярного строения вещества покажет, что оно состоит на 60 % из железа и на 40 % из кислорода.
Таким образом, несмотря на то что определенной концепции всё же не было, в ходе исследований начала появляться теория о том, что каждое вещество является разным набором молекул и атомов, которые определяют его основные свойства.
Развитие понятия «молекулярное строение вещества»
Впервые термин «молекула» был введен в 1811 году итальянским физико-химиком Амадео Авогадро. Именно он стал зачинателем теории атомно-молекулярного строения.
Подтверждения этой теории появились только в 1860-е годы, когда русский химик Бутлеров А. М. сформировал и сумел объяснить молекулярную теорию строения вещества. В соответствии с его работами свойства любого вещества определяются тем, как связаны между собой атомы в молекулах, их взаимодействием. Ученый выдвинул гипотезу относительно того, что молекула - это микрочастица материала, состоящая из атомов, которая способна существовать самостоятельно.
Закрепилось понятие молекулы благодаря трудам еще одного русского ученого. Речь идет о М. В. Ломоносове.
В развитии атомистического учения участвовало множество ученых со всего мира: Дж. Максвелл, Л. Больцман, Дж. Гиббс, Р. Клаузиус, Дж. Дальтон, Д. И. Менделеев, В. Рентген, А. Беккерель, Дж. Томсон, М. Планк и многие другие. Вклад этих людей в молекулярную физику и химию бесценен.
Суть молекулярной теории строения вещества
На основании комплекса учений за долгие годы была выведена молекулярная теория строения вещества. Существует несколько основных положений этой теории, а именно три базовых утверждения, которые были доказаны неоднократно путем проведения лабораторных исследований:
- Любое тело состоит из самых мелких частиц - молекул и атомов, которые также состоят из более мелких элементов. Структура всех веществ прерывиста.
- Атомы и молекулы находятся в непрестанном движении хаотической природы.
- Все вещества взаимодействуют между собой на основании электромагнитных сил притяжения и отталкивания.
Обоснование тез молекулярно-кинетической теории
Первым подтверждением положений теории является броуновское движение, что было открыто в 1827 году известным ботаником Р. Броуном. Причина такого явления - хаотический ход молекул в разных направлениях, который происходит вследствие ударов их между собой.
Вторым подтверждением этой теории будут бессчётные опыты с процессом диффузии, то есть способности одного вещества проникать во второе. Ярким примером такого опыта из повседневной жизни являются духи или любое ароматное вещество. Если в помещении поместить такое вещество, через некоторый период аромат рассеется по всей его площади.
Атом и молекула
Сегодня эти термины уже обоснованы и выведены точно и аргументированно. Простым языком, атом - это химически неделимая частица любого вещества или материала, составляющая молекулы. А молекула - это также мельчайшая частичка чего-либо, но важно то, что именно она задает основные свойства тела. Молекулярное строение вещества является каркасом определенного материала, в соединениях которого находятся молекулы.
Если для материала характерна молекулярная кристаллическая решетка, то он, как правило, обладает невысокой твердостью, его легко расплавить; такое вещество будет летучим или растворимым в воде, электричество не проводит.
Наука, изучающая силу взаимодействия этих частиц и молекулярное строение тел, называется молекулярной физикой. Тут исследуются многообразные свойства тел в разных агрегатных состояниях.
Какие вещества имеют молекулярное строение?
Молекулярная связь, как правило, слабая и преобладает в органических веществах. Молекулярное строение имеют многие известные нам вещества. Например, вода (Н 2 О), водород (Н 2), хлор (Cl 2), углекислый газ (СО 2), кислород (О 2), этанол, или спирт этиловый (С 2 Н 5 ОН), органические полимеры и многие другие.
Другими словами, вещества, имеющие молекулярное строение, - это в основном газы. В них молекулы находятся далеко друг от друга и взаимодействуют слабо. Тесная связь между частницами того или иного вещества образует твердые тела. Единственная жидкость, которая имеет молекулярное строение, - это Br 2 . Это вещество обладает высокой летучестью.
К неметаллам с молекулярным строением относятся такие твердые вещества, как I 2 , P 4 , S 8 . Эти материалы легкоплавки и могут сублимироваться.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Урок по физике в 7 классе по теме “ Строение вещества. Молекулы и атомы” на основе системно – деятельностного подхода, как методологической основы ФГОС ООО, с приложением технологической карты урока (Приложение 4)
Цель урока: Рассмотрение вопросов строения вещества, строения молекул, формирование объективной необходимости изучения нового материала.
образовательные:
- формировать умения анализировать, сравнивать, переносить знания в новые ситуации, планировать свою деятельность при построении ответа, выполнении заданий и поисковой деятельности.
развивающие :
- развивать умения строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала, развитие логического мышления.
воспитательные :
-
создать условия для положительной
мотивации при изучении физики, используя
разнообразные приемы деятельности,
- сообщая интересные сведения; воспитывать чувство уважения к собеседнику, индивидуальной культуры общения.
Тип урока: урок “открытия” новых знаний.
Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.
Техническое оборудование: компьютер с выходом в Интернет, проектор, экран.
Лабораторное оборудование для демонстрации опытов на столе учителя: яблоко, нож, резиновый мяч (воздушный надутый шарик), модель упругих пружин, две книги с вложенными друг в друга страницами, мензурка с водой, стакан с водой, стакан с окрашенной водой, мензурка со спиртом, закрытая колба с дымом,
Лабораторное оборудование для проведения опытов на парте учащихся: металлическая проволока, тетрадные листы, колба с водой, стакан, красящее вещество, пластилин, резина, капрон
Обучающие структуры, используемые на уроке (структуры сингапурской программы “Преобразование обучения для ХХI века”):
- Сингл Релли Робин – подумать – обсудить – сделать – записать;
- Зум Ин – первичная проверка знаний;
Действенные вопросы:
- Генеративные (вовлечение в процессе познания);
- Конструктивные (построение новых знаний);
- Фасилитирующие (развитие собственного мышления);
- Билетик на выход (рефлексия учебных действий);
- Тэйк Оф – Тач Даун (для получения информации о качестве выполнения заданий классом) /встать – сесть/.
ПЛАН УРОКА:
- Организационный момент (1 мин);
- Этап постановки цели и задачей урока (4 мин);
- Этап получения новых знания (8 мин);
- Этап исследовательской работы учащихся (15 мин);
- Этап обобщения и закрепления нового материала (13 мин);
- Заключительный этап: домашнее задание, итоги урока (2 мин);
- Рефлексия (2 мин).
ХОД УРОКА
I. Организационная часть (приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя)
Здравствуйте, ребята! Поприветствуйте друг друга. И я рада приветствовать вас на уроке, на котором мы продолжим открывать страницы в познании окружающего нас мира. Впереди нас ждут интересные открытия. Готовы? Да! Тогда приступим…
II. Целеполагание и мотивация
Человек издавна пытался объяснить явления, происходящие в природе, познать не только слышимое, но и неслышимое, не только видимое, но и не видимое.
Все мы знаем, что вода может быть и жидкой (это её естественное состояние), и твердой – лёд (при температуре ниже 0°С), и газообразной – водяной пар (слайд № 1). Отличаются ли свойства воды, льда и водяного пара? Может кто-то и затрудняется ответить. Поэтому, рассмотрим ещё один пример: алмаз и графит, два тела состоящие их углерода (слайд № 2). Отличаются ли их свойства? Конечно, графит легко расслаивается – грифель карандаша тому подтверждение, алмаз – один из самых твердых пород. Чем можно объяснить такую разницу?
Молодцы! Чтобы ответить на этот вопрос, и на многие другие, необходимо знать внутреннее “устройство” тел.
Как вы думаете, какая тема урока “ожидает” нас сегодня?
Тема урока: Строение вещества. Молекулы и атомы.
Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: получить представление о внутреннем строении вещества, ответить на вопросы
3. Почему не видны частицы, из которых состоит вещество ?
4. Почему твердые тела, состоящие из частиц, кажутся сплошными?
Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока “Строение вещества. Молекулы и атомы” (слайд № 3)
III. Первичное усвоение новых знаний
Вы не поверите, но вопросами внутреннего “устройства” тел задавалось человечество ещё в древние времена. Легенда гласит, что в Древней Греции в IV-V веках до н.э. ученый Демокрит (слайд № 4), держа в руке яблоко, задумался: сколько раз можно яблоко разрезать на части? (Действенные генеративные вопросы)
Правильно, деление яблока можно выполнять до какой-то малой части. Эту малую и неделимую часть Демокрит назвал атом, что в переводе с древнегреческого языка так и переводится “неделимый”. Продолжили изучать строение вещества уже ученые XVIII века. Но с древних времен и до наших дней утверждение о строении вещества является одним из самых верных и значимых для изучения тепловых, электрических и квантовых явлений. Как же мы с вами можем сформулировать это утверждение.
Правильно. Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул.
Ребята, возьмите, пожалуйста, лист №1 “Строение вещества” (Приложение1) . Ваша цель: в ходе урока заполнить данную таблицу. Записываем первое утверждение. Теперь подумаем, как это утверждение можно доказать. Есть два способа: прямое (слайд № 5) и экспериментальное (слайд № 6). Микроскопов не было в Древней Греции, нет и у нас с вами, да и не в каждой физической лаборатории есть такое оборудование, поэтому воспользуемся вторым способом доказательства существования молекул.
Я могу продемонстрировать следующий опыт: опыт с мензурками с небольшим объемом воды и стаканом с окрашенной водой. При переливании воды из стакана в мензурку № 1, из мензурки № 1 в мензурку 2, из мензурки № 2 в мензурку № 3. Наблюдаем, что в мензурках вода окрашивалась, хоть и не так ярко как в стакане.
А теперь посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства первого утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу. (Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что ему сообщил его партнер по плечу)
Молодцы! Мир молекул уникален и удивителен. Вот еще один опыт (слайд № 7). В одну мензурку нальём 100 мл воды, а в другую – 100 мл подкрашенного спирта. Перельём жидкости из этих мензурок в третью (см. рисунок). Удивительно, но объём смеси получится не 200 мл, а меньше: 190 мл. Однако при этом масса смеси в точности равна сумме масс воды и спирта. /В опыте спирт можно заменить сахаром-рафинадом/
Почему же так происходит? (Действенные конструктивные вопросы)
Или воздушный шарик можно сжать без особого труда. Почему?
Между молекулами есть промежутки. Запишите в таблицу второе утверждение. Посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства второго утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу.(Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что ему сообщил его партнер по плечу)
Вывод: все вещества состоят из молекул и между молекулами есть промежутки! Но, все тела мы видим сплошными. (слайд № 8) Дело в том, что молекулы настолько малы, что оптической силы глаза не достаточно для видения молекул. Поможет в определении размера молекул эксперимент. (слайд № 9) Размер молекулы масла d=1,6*10 -9 м=1,6 нм (нано метр).
Не смотря на свои столь малые размеры, молекулы состоят ещё из более мелких частиц – атомов. Например, наименьшая частица воды – молекула воды. (слайд № 10) Она состоит их трех атомов: двух атомов Н – водорода и одного атома О – кислорода. Знания об атомах сегодня в науке позволяют создавать не только автомобили или электромобили, но и наномобили. (слайд № 11)
Ученые доказали, что молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного вещества - одинаковы. Молекулы воды одинаковы (слайд № 12), молекулы углерода в графите и алмазе одинаковы (слайд № 13). На вопрос: почему отличаются свойства этих тел, мы ответим с вами на следующих наших уроках…
IV. Первичная проверка понимания
У нас осталась последняя колонка таблицы не заполненная. Подумайте, что было бы, если бы не было молекул? Что было бы, если бы не было промежутков между молекулами? (Действенные фасильтирующие вопросы)
Подумали, обсудили в парах, записали в таблицу. (Сингал Релли Робин)
Ребята, встаньте, пожалуйста, кто полностью справились с этим заданием. (Тэйк – Оф – Тач Даун ). Спасибо!
V. Физкультминутка: упражнения на снятие мышечного напряжения
VI. Первичное закрепление новых знаний: Видео вопрос “Тепловое расширение твердого тела”http://class-fizika.narod.ru/vid.htm (слайд № 14)
Просмотр видео с отключением звука. Ребятам предлагается ответить на вопросы: Что будет дальше? (видео останавливается на моменте нагревания шара); Прокомментируйте видеоролик. (Зум Ин)
Подумали, обсудили в парах. (Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что он сам думает, как он сам ответил)
VII. Подведение итогов урока
“Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никакого представления о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей”. Эти слова принадлежат русскому ученому М.В.Ломоносову.
Подведем итоги урока. Для этого выполним следующие задания: (Приложение 2) рефлексия учебных знаний. (слайд № 15-16)
Сегодня знания о молекулах вещества заложены в основу атомной и ядерной физики, давшие возможность развиваться нано технологиям.(слайд № 17) На следующих уроках мы продолжим изучать характеристики молекул и сможем ответить на вопросы: почему вода, водяной пар и лед (алмаз и графит) состоят из одинаковых молекул, но свойства имеют различные, почему распространяются запахи и окрашиваются жидкости. И сможем заполнить таблицу № 1 полностью.
VIII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению
Задание на дом:
– параграфы 7-8; вопросы;
– кроссворд - наоборот;
– сообщение по теме “Интересные факты о молекулах”.
IX. Рефлексия
В ходе нашего урока вы показали себя наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: “Что тебе понравилось на уроке?”. Рефлексия учебных действий (Приложение 3) .
Спасибо, ребята, за совместную работу. Я была рада встретиться с вами. До встречи!
Используемая литература
1. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя /(А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.) под ред. А.Г. Асмолова. – 2 е изд. – М.: Просвещение, 2011.
2. Технология подготовки урока в современной образовательной среде: пособие для учителей общеобразоват. учреждений / Е.В. Чернобай. – М.: Просвещение, 2012. – (Работаем по новым стандартам).
3. Разумовский В.Г., Майер В.В. Проблемы ФГОС и научной грамотности школьников или новый стандарт образования в действии: обучение и воспитание творчески мыслящей личности на уроках физики. // Физика в школе. – 2012. - №5.
4. Найденов А.М. Новые образовательные стандарты как средство развития учащихся. // Физика в школе. – 2012. - №5
5. Фещенко Т.С., Чурилов В.И. Учимся работать по новым стандартам. Новое качество работы учителя – новые успехи ученика. // Физика. Все для учителя. – 2012. - №6.
6. Я. И. Перельман. Занимательная физика: книга 1. – М.: ООО “Издательство АСТ”, 2001.
7. А.В. Перышкин. Физика. 7 класс: Учебник для общеобразовательных заведений. – М.: “Дрофа”, 2008.
Мельчайшей частицей вещества, которая определяет все свойства данного вещества, является молекула . Молекула состоит из атомов . Число атомов и их распределение в молекуле является различным. В природе существует немногим более сотни атомов различного вида. Элементы обобщены и расположены в периодической таблице химических элементов, им даны наименования, например, водород, азот, углерод.
Движение частиц вещества называют тепловым движением.
Броуновское движение - беспорядочное движение микроскопических видимых, плавающих в жидкости или газе частиц твёрдого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа.
Взаимное проникновение частиц одного вещества в другое, обусловленное движением молекул, называют диффузией (от латинского «диффузио» - распространение, растекание).
Состояние вещества .
Вещества в природе встречаются в трёх состояниях:
- твёрдом
- жидком
- газообразном
Твёрдые
тела сохраняют объём и форму. Жидкости сохраняют объём, но легко меняют свою форму. Газы не имеют постоянного объёма и собственной формы. Редко встречающимся состоянием вещества является плазма
, которая сходна с газом и излучает свет. Плазму часто называют четвёртым агрегатным состоянием вещества.
Молекулы одного и того же вещества в различных состояниях не отличаются друг от друга. Различные свойства вещества во всех состояниях определяются тем, что его молекулы расположены иначе и движутся по-разному.
Каждому твёрдому телу характерна твёрдость. Твёрдость - способность тела сопротивляться воздействию другого тела. Твёрдость вещества выясняют, царапая его каким-либо другим веществом.
Существуют различные шкалы твёрдости . Одна из них составлена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом. Она состоит из 10 уровней, самым мягким веществом в ней является тальк, а самым твёрдым - алмаз. Алмаз в 58 раз твёрже стоящего на втором месте по твёрдости минерала корунда, из которого изготавливают рубины и сапфиры.
Свойством тел, изготовленных из твёрдого вещества, является их деформация. Деформация - изменение формы или размера тела под воздействием другого тела.
Эластичностью называют возможность тела после деформации возвращать себе первоначальную форму. Пластилин является пластичным, ему легко придать любую форму, которая сохраняется.
Прочность - способность вещества сопротивляться разрушению. У каждого материала имеется свой предел прочности. Стекло нельзя гнуть, т.к. оно хрупкое. Очень прочными являются металлы.
Кристаллы - это твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, упорядоченно, образуя кристаллическую решётку. Это лёд, соль, металлы, минералы и т.д.
Аморфные тела - тела, не имеющие строгой кристаллической решётки, бесформенные тела. («аморфный» происходит от греч. «аморфос» - бесформенный)
В отличие от кристаллов, стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней.
Структуры жидкостей и аморфных тел имеют много общего. По этой причине принято считать аморфные тела очень густыми, вязкими, застывшими жидкостями. Аморфные вещества могут находиться либо в стеклообразном состоянии при низких температурах, либо в состоянии расплава при высоких температурах. Аморфные тела обладают текучестью, хотя и значительно меньшей, чем жидкости. При повышении температуры текучесть аморфных тел увеличивается. Благодаря этому из капли нагретого стекла можно выдуть стеклянный сосуд.
§ 1 Строение вещества
В этом уроке мы узнаем, из чего состоят вещества, чем одно вещество отличается от другого.
Известно, что физические тела состоят из вещества. Например, стакан изготовлен из стекла, чайник - из металла, мяч - из резины. На рисунке представлены лед, вода и водяной пар, вырывающийся из носика чайника.
Это одно и то же вещество: лед - твердое тело, вода - жидкость, пар - газообразное состояние воды, но внешне они разные. Вода течет, лед сохраняет свою форму, пар постепенно распространяется по всему помещению. Одно и то же тело может быть твердым, жидким и газообразным и иметь разные свойства. Почему? Как устроено вещество? Этот вопрос интересовал людей очень давно. Еще 2500 лет назад древнегреческий ученый Демокрит считал, что все вещества состоят из мельчайших частичек. В научную теорию эта гипотеза превратилась в XVIII веке.
Чтобы раскрыть суть теории о строении вещества, поставим опыты.
Первый опыт. Сожмем воздушный шарик. Мы видим, что объем шарика уменьшается.
Второй опыт. Есть физический прибор, состоящий из подвешенного к тонкой проволоке металлического шарика и кольца, причем шарик свободно проходит сквозь кольцо. Но если шарик нагреть, он перестанет проходить через кольцо. Через некоторое время, остыв, он снова пройдет сквозь него.
Третий опыт. Подержим термометр в руках. Мы заметим, как столбик ртути в термометре начинает подниматься и вот уже вместо 36 градусов показывает 37-38 градусов.
Из этих опытов мы можем сделать вывод: объем тела можно изменить. При нагревании объем тела увеличивается, при охлаждении - уменьшается.
Как объяснить результаты опытов?
Все вещества состоят из частиц, между которыми есть расстояния. Эти частицы могут сдвигаться друг относительно друга, при этом объем всего тела или увеличивается, или уменьшается.
Но если все тела состоят из отдельных частиц, почему они нам кажутся сплошными?
Дело в том, что эти частицы очень малы, увидеть их невооруженным глазом невозможно. Чтобы убедиться в этом, поставим еще один опыт. В стакан с чистой водой опустим несколько крупинок марганцовки (рис. 5). Мы видим, как вода окрашивается. Перельем немного раствора в мензурку с чистой водой. Раствор в мензурке будет окрашен слабее. Из мензурки перельем немного раствора во вторую мензурку, из нее - в третью, из третьей - в четвертую. С каждым разом вода будет окрашена слабее.
Из того, что первоначально в воду положили небольшую крупинку марганцовки и только часть ее попала в четвертый сосуд, мы можем сделать вывод, что крупинка состояла из большого количества мельчайших частиц.
Этот опыт и многие другие подтверждают гипотезу о том, что вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.
§ 2 Молекулы
Мельчайшую частицу вещества называют молекулой.
Наименьшая частица воды - молекула воды. Наименьшая частица кислорода - молекула кислорода. Размеры молекул очень малы. Если в воду капнуть капельку масла, то она растекается по поверхности воды, толщина слоя масла составит одну тысячную часть миллиметра. Насколько малы размеры снежинки, но она состоит из огромного числа молекул.
Для изучения свойств молекул были поставлены разные опыты, из которых доказано, что:
1) молекулы одного и того же вещества одинаковы; это значит, лед, вода и водяной пар состоят из одинаковых молекул;
2) молекулы разных веществ различны;
3) между молекулами есть расстояния, промежутки;
4) при нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении - уменьшаются. Из-за этого изменяется объем тела, например, металлического шарика или столбика ртути в термометре
Молекулы - мельчайшие частицы вещества, но и они состоят из более мелких частиц - атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Молекулы принято изображать схематически. Схема молекулы воды представлена на рисунке:
Зная строение вещества, можно объяснить различные физические явления. Например: почему летом после грозы лужи быстро высыхают? Молекулы воды при нагревании испаряются, то есть переходят в воздух, и постепенно число молекул воды в луже и, следовательно, сама лужа уменьшается. Почему подошва обуви постепенно изнашивается? Подошва состоит из огромного количества молекул. При ходьбе молекулы подошвы остаются на асфальте, на полу, на ступеньках крыльца, их число в подошве уменьшается, и подошва становится тоньше.
§ 3 Важно запомнить
Итак, для объяснения различных физических явлений, применения на практике свойств различных тел, для создания новых материалов с нужными свойствами важно знать строение вещества.
Все вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.
Молекула - мельчайшая частица вещества.
Молекулы одного и того же вещества одинаковы. Молекулы разных веществ различны.
Между молекулами есть расстояния, промежутки. При нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении - уменьшаются.
Список использованной литературы:
- Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 7 класс. – 3-е изд. – М.: ВАКО, 2009. – 368 с.
- Волков В.А. Тесты по физике: 7-9 классы. – М.: ВАКО, 2009. – 224 с. – (Мастерская учителя физики).
- Кирик Л.А. Физика -7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. - М.: Илекса, 2008. – 192 с.
- Контрольно-измерительные материалы. Физика: 7 класс / Сост. Зорин Н.И. – М.: ВАКО, 2012. – 80 с.
- Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 7 Дидактические материалы. – М.: Дрофа, 2010. – 128 с.
- Перышкин А.В. Физика. 7 класс - М.: Дрофа, 2011.
- Тихомирова С.А. Физика в пословицах и поговорках, стихах и прозе, сказках и анекдотах. Пособие для учителя. – М.: Новая школа, 2002. – 144 с.
Использованные изображения:
