Урок 02 Строение вещества. Молекулы. Атомы
Цель урока:
Учебная. Сформировать представление об атомах и молекулах, зависимость скорости их хаотического движения от температуры, ознакомить с явлением диффузии.
Развивающая. Развивать интерес к предмету, логическое мышление, пространственное воображение.
Воспитательная. Воспитывать культуру научной речи, наблюдательность.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Оборудование: учебная презентация, компьютер, учебник, видео с изображениями атомов и молекул, стаканы с раствором медного купороса, флакон с пахучим веществом.
Ход урока:
I. Организационный момент
II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ
1. Провести беседу по материалу § 1
Беседа по вопросам
1. Какие правила безопасности нужно соблюдать при работе в кабинете физики?
2. Дайте определение понятию физика. Что она изучает?
3. Какие явления относят к физическим? Приведите примеры физических явлений.
4. дайте определение физическому телу. Приведите примеры физических тел.
5. Что такое вещество? Приведите примеры веществ.
6. Дайте определение материи. Какие виды материи вы знаете?
2. проверить выполнение упражнения № 1: задание 1-4.
III. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Атомы
Мы ежедневно пользуемся десятками, иногда сотнями физических тел изготовленных из разных веществ, которые отличаются своими свойствами. Как можно это объяснить? Возможно, причина кроется во внутреннем строении веществ.
Представления о строении вещества зародились более 2 тыс. лет назад. Древнегреческий философ Демокрит (460-370 гг. до н. э.) считал, что вещества состоят из мелких неделимых частиц – атомов.
🤔 Атомы действительно самые маленькие неделимые частицы?
🤔 Что такое атом и каково его строение?
Атом-самая маленькая частица вещества, состоящая из ядра, вокруг которого вращаются электроны.
Атомы являются наименьшими частицами вещества, но вместе с тем, имеют сложное строение. Они состоят из мельчайших частиц материи: протонов, нейтронов и электронов.
Протоны и нейтроны образуют ядро атома, вокруг которого с большой скоростью вращаются электроны. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре.
🤔 Каковы примерно размеры атомов?
Атомы оказались очень маленькими частицами, размером около 0,0000000001 м (одной десятимиллиардной части метра). В XX в. были созданы электронные микроскопы, которые дали возможность получить изображения атомов, увеличенные в десятки миллионов раз.
Головка стальной шпильки, радиус которой 1 мм, содержит около 100 000000000 000000000, или 1 г 1021 атома. Если эти атомы разместить один за другим, то получим цепочку длиной 20 миллионов километров, что примерно в 50 раз больше расстояния между Землей и Луной.
🤔 Сколько видов атомов существует в природе?
В природе существуют разные атомы, иначе все вещества были бы одинаковыми. Ученые открыли более 110 видов атомов.
🤔 Где можно найти информацию о каждом виде атомов?
Ученый Дмитрий Менделеев (1834-1907) поместил их в таблицу, учитывая массу атомов и их свойства. Атомы одного вида образуют химические элементы. Каждый химический элемент имеет название и условное обозначение (атом гидрогена Н, атом карбона с, атом урана U
2. Молекулы
🤔 На Земле более 110 химических элементов. Означает ли это, что существует только около 110 веществ?
На самом деле существуют десятки миллионов различных веществ, и ученые-химики создают и открывают новые.
🤔 Как объяснить наличие такого большого количества разнообразных веществ?
Объясняется это тем, что атомы могут объединяться в молекулы.
Молекула-частица вещества, которая состоит из одинаковых (простое вещество) или разных (сложное вещество) атомов, Объединенных химическими связями.
Атомы одного химического элемента, создают простые вещества (O_2,H_2,N_2,Cl_2 ).
Различные химические элементы образуют молекулы сложных веществ (H_2 O,CO_2,CH_4)
🤔 Как вы думаете, какими будут объемы смесей, если смешать 250 мл воды и 250 мл воды? 250 мл воды и 250 мл спирта?
Если смешать воду с водой то объем смеси будет 500 мл. Если смешать воду со спиртом то объем смеси будет около 480 мл.
🤔 В чем причина того, что объем смеси воды и спирта меньше 500 мл?
Между молекулами существуют промежутки и в ходе смешивания жидкостей молекулы воды попадают в промежутки между молекулами спирта.
🤔 Как называют данное явление? (диффузия)
3. Диффузия
Диффузия - процесс самопроизвольного проникновения молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества, вследствие чего происходит перемешивание касательных веществ.
🤔 В чем причина диффузии?
Причиной диффузии является непрерывное хаотическое движение частиц вещества (молекул, атомов, ионов). Благодаря такому двигательные вещества перемешиваются без всякого внешнего вмешательства.
Зависит ли скорость диффузии от температуры и состояния вещества?
Непрерывное хаотическое движение частиц вещества называется тепловым движением, потому что увеличение (уменьшение) температуры вещества вызывает увеличение (уменьшение) средней скорости движения его частиц.
Приведите примеры явления диффузии в своей жизни. Распространение духов в воздухе, запахи от ароматических палочек, заваривание чая, процесс дыхания, транспортировка минералов и биомолекул у растений и животных, растворение красителей, загрязнение воздуха.
4. Взаимодействие молекул
🤔 Мы обнаружили, что молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении. Почему же они не разлетаются во все стороны?
Причина кроется в притяжении между молекулами. Именно благодаря межмолекулярному притяжению твердые тела сохраняют свою форму, жидкость собирается в капли, клей прилипает к бумаге, растянутая тетива лука приобретает исходную форму.
🤔 Если между молекулами есть притяжение, то почему разбитая чашка не становится целой после того, как ее обломки прижмут друг к другу?
Объяснить это можно тем, что межмолекулярное притяжение становится заметным только на очень малых расстояниях – таких, которые сопоставимы с размерами самих частиц. Когда мы прижимаем друг к другу обломки чашки, то из-за неровности поверхности на указанные расстояния сближается незначительное количество молекул. А расстояние между большей их частью остается таким, что молекулы почти не взаимодействуют.
🤔 Почему трудно сжать, закрытую пластиковую бутылку, доверху заполненную водой или монетку?
Молекулы не только притягиваются друг к другу, но и отталкиваются. Обычно в жидкостях и твердых телах притяжение уравновешивается отталкиванием. Но если сжимать жидкость или твердое тело, то расстояние между молекулами уменьшится и межмолекулярное отталкивание станет сильнее, чем притяжение.
5. Основные положения МКТ
🤔 Есть ли теория, объясняющая структуру и свойства вещества?
Молекулярно-кинетическая теория рассматривает строение вещества с точки зрения трех основных положений.
Основные положения молекулярно-кинетической теории:
1.Все вещества состоят из частиц – молекул, атомов, ионов; между частицами есть промежутки.
2. Частицы вещества находятся в непрерывном беспорядочном (хаотическом) движении; такое движение называют тепловым.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).
IV. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
1. Укажите состав молекулы воды.
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
2. Как называется физическое явление, благодаря которому можно солить овощи на зиму? Как происходит переход соли из воды в овощи при засолке?
Явление диффузии. Молекулы соли проникают через промежутки между молекулами овощей.
3. Возле кондитерской фабрики обычно пахнет ванилью или шоколадом. Объясните это явление, используя концепцию молекул.
Происходит явление диффузии газов. Молекулы ванили и шоколада беспорядочно перемещаются, сталкиваются с молекулами воздуха и разлетаются на большие расстояния.
4. Отличаются ли молекулы воды в горячем чае от молекул воды в холодном лимонаде?
Молекулы ничем не отличаются. В горячем чае скорость молекул больше, чем в холодном лимонаде.
5. Известно, что перед нагреванием воды чайник заполняют не полность. Как это можно объяснить?
При нагревании расстояние между молекулами увеличивается, объем воды увеличивается и вода начинает выливаться из чайника.
6. Если вынести надутый воздушный шарик из тепла на холод, что произойдет с его объемом? Почему?
Объем шарика уменьшится. Частицы воздуха внутри будут двигаться медленнее.
7. Почему разбитые вазы не» склеиваются " назад, как бы сильно мы не прижимали друг к другу обломки?
Потому что мы не можем приблизить обломки на такое расстояние, чтобы начали действовать силы притяжения между молекулами. Также неровности, оставшиеся на месте раскола, будут мешать нам идеально прислонить отломанные части вазы.
8. Почему разорванный пластилин можно соединить обратно в один кусок?
Потому что мы можем настолько сблизить молекулы пластилина, чтобы начали действовать силы притяжения между ними.
V. Подведение итогов урока
Беседа по вопросам
1. Как называют частицы, из которых состоят вещества?
2. Сколько видов атомов известно науке?
3. Чем объясняется тот факт, что существуют миллионы различных веществ?
4. Что вы знаете о размере атомов и молекул?
5. Как можно доказать, что между частицами вещества существуют промежутки?
6. Что называют тепловым движением?
7. Дайте определение диффузии. Приведите примеры диффузии.
8. Почему твердые тела и жидкости не распадаются на отдельные частицы?
9. При каком условии взаимодействие между молекулами становится заметным?
VI. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
