Урок-практикум "Газовые законы.

Определение характерик газа"

Г. В. Каплина,

учитель физики МГ № 79  г. Алматы

Тема урока: «Газовые законы. Определение характеристик газа»

Цель урока: организация деятельности учащихся по обобщению знаний и способов деятельности.

Триединые дидактические цели.

Обучающие: формирование навыков решения задач,  анализа графиков зависимости параметров газа одного от другого, экспериментального определения характеристик газа (давления).

Развивающие: формирование убеждений о познаваемости мира, умение самостоятельно решать проблемы, устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, делать выводы и обобщения.

Воспитывающие: способствовать  воспитанию культуры  умственного труда, культуры межличностных  отношений, умению работать в определенных интервалах времени.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний и способов деятельности.

Вид урока: урок-практикум

Оборудование: видеофрагменты (поверхность Луны, Марса), компьютер, видеопроектор. Карточки-задания, оборудование для лабораторной работы (барометр-анероид,  стеклянный шар для взвешивания воздуха, насос, резиновая трубка с зажимом, стеклянная трубка, сосуд с подкрашенной водой). Бумага, фломастеры.

План урока.

1.             Организационный  этап 1-2 минуты.

2.             Проверка домашнего задания. 3-5 минут.

3.             Подготовка и усвоение  нового материала (показ  фрагмента)  5 минут.

4.             Работа в группах, выполнение задания. 6-10 минут.

5.             Презентация своих работ. 15 минут.

6.             Рефлексия, подведение итогов. 8 минут.

Ход  урока

1.             ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП

Задачи

1.             Обеспечить нормальную внешнюю обстановку для работы на уроке.

2.             Психологически подготовить учащихся к общению.

Содержание этапа урока

1.             Приветствие.

2.             Проверка подготовленности школьников к уроку.

3.             Организация внимания школьников.

4.             Раскрытие общих целей урока и плана его проведения.

Учитель. Добрый день, друзья. Я рада вас видеть. Сегодня мы с вами совершим увлекательное виртуальное космическое  путешествие, и, надеюсь, вы откроете для себя что-то новое.  Работая в космических условиях, мы с вами применим знания  газовых законов для решения конкретных задач. В группах  вы проведете исследования и  затем  презентуете результаты своей работы. Здесь нам потребуются хорошие знания законов физики, и сейчас мы с вами их повторим.

2. ЭТАП ПРОВЕРКИ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ

Образовательные задачи.

1.             Установить правильность, полноту и осознанность выполнения домашнего задания всеми учащимися.

2.             Выявить пробелы в знаниях и способах деятельности учащихся.

Содержание этапа урока.

1.             Выяснение степени усвоения учащимися заданного учебного материала (выявление знаний о фактах, понятиях, законах, свойствах, правилах, теориях).

2.             Определение типичных недостатков в знаниях и способах деятельности учащихся и причин их появления.

  Фронтальный опрос.

Вопросы. 

•               Что такое изопроцессы? Какие изопроцессы вы знаете?

•               Какие законы описывают изопроцессы?

•               Сформулируйте закон Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля.

•               Какие величины связывает закон Клапейрона?

•               Почему  уравнение Менделеева-Клапейрона названо уравнением состояния идеального газа?

•               Напишите формулы уравнений Менделеева-Клапейрона и Клапейрона.

           Работа со слайдами.

•               Какой процесс, происходящий с данной массой газа, изображен? Как изменяются величины в ходе этих процессов.

3. ЭТАП ИЗУЧЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА.             

Образовательная задача

Обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание учащимися изучаемого материала                                                                                      

Содержание этапа урока

1.             Организация внимания учащихся.

2.             Создание содержательных и методических условий для философского осмысления детьми изучаемого материала.

Учитель показывает видеофрагмент – удаление от поверхности Земли с ночной ее стороны.

Учитель. Звезды завораживают. Когда, впервые поднявшись над атмосферой, Юрий Гагарин увидел небо, он был поражен этим величественным зрелищем: яркие, немигающие звезды на черном небе и на их фоне ослепительное  Солнце. А вот и наша спутница Луна. Давайте рассмотрим ее поближе. Ночью температура на Луне -160°С. Днем поверхность прогревается до +130°С. При такой температуре скорость молекул газа 2,4км/с, они покидают планету, атмосферы на Луне нет, зато хорошо виден ее рельеф. Светлые области – материки, темные – моря и океаны, хотя воды там нет. Много кратеров – Коперник, Кеплер наиболее крупные. Интересно, что лунные породы имеют малую теплопроводность, а значит, даже на небольшой глубине температура сохраняется постоянной.

– Давайте посетим Марс!   Он вдвое меньше Земли по диаметру, средняя плотность планеты примерно 4г/см3, первая космическая скорость у поверхности 5км/с. Красноватый цвет объясняется обилием в грунте оксидов железа, кальция, фосфора, кремния. Температурный режим, несмотря на наличие атмосферы,  очень суровый,  среднегодовая температура поверхности -70°С, вблизи экватора +25°С  Днем, к утру она опускается до -90°С, в полярных областях  – до -120°С. Дело в том, что Марс дальше от Солнца в 1,5 раза и получает меньше тепла.

Обратите внимание на большой марсианский каньон. Он очень напоминает Чарынский каньон, только гораздо больше. При имеющихся погодных условиях вода на Марсе существует только в виде льда и пара. Атмосфера состоит  на 95% из углекислого газа,  водяных паров 0,01%

4. ГРУППОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.                                   

Образовательные задачи

1. Обеспечить усвоение учащимися знаний и способов   деятельности в разнообразных ситуациях.

2. Обеспечить развитие у школьников умений самостоятельно применять знания в разнообразных ситуациях с учетом своего индивидуального познавательного стиля.                                                                 

Содержание этапа урока

1. Организация деятельности учащихся по применению знаний в измененных и новых ситуациях. 

Сейчас мы с вами проведем исследование. Капитан корабля, помогите, пожалуйста, распределить работу между членами экипажа.

•               группа теоретиков получает задание по расчету параметров газа.

•               группа исследователей разбирается с графиками зависимости величин. При посадке самописцы, характеризующие состояния газа, дали сбой. Циклический процесс фиксировался и изображался в  трех координатных системах одновременно. Ликвидируйте неполадки, подпишите оси на графиках.

•               Группа экспериментаторов. Используя знание  закона Бойля-Мариотта и необходимое для этого оборудование, определите  величину давления меньшего и большего, чем  привычное нам атмосферное, поддерживаемое в космическом корабле.

•               Капитан корабля – координатор действий  команды.

5. ЭТАП ПРЕЗЕНТАЦИИ УЧАЩИМИСЯ РЕЗУЛЬТАТОВ СВОЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Образовательные задачи этапа

1. Установить правильность и осознанность учащимися изученного материала.

2. Выявить пробелы осмысления изученного материала, неверные представления школьников.

3. Провести коррекцию выявленных пробелов в осмыслении учащимися изученного материала.     

Содержание этапа урока

1.             Проверка учителем понимания учащимися того, что является сущностью основного содержания.

2.             Проверка полноты и осознанности усвоения учащимися знаний и способов действий.

3.             Выявление пробелов осмысления учащимися изученного материала.

4.             Ликвидация неясностей осмысления учащимися изученного материала.

От каждой группы выходят ее представители для презентации своей работы. Используя сканер, проектор они показывают и поясняют свое решение. Остальные члены команды делают соответствующие записи в тетрадях. Для эксперимента идет совместная оценка погрешности.

         6. ЭТАП РЕФЛЕКСИИ                                      

 Образовательные задачи этапа

 1. Инициировать рефлексию учащихся по поводу своего эмоционального состояния, своей деятельности, взаимодействия с учителем и одноклассниками.

3.             Обеспечить усвоение учащимися принципов саморегуляции и сотрудничества.

4.             Дать качественную оценку работы класса и отдельных учащихся.

Содержание этапа учебного занятия

1.             Мобилизация учащихся на рефлексию.

2.             Подведение итогов учебного занятия.

Учитель. Мы рассмотрели термодинамические условия на  Марсе, с Земными условиями вы знакомы. Сравним условия на этих планетах с помощью диаграммы Венна. Каждая группа, используя  бумагу и фломастеры, сравнивает характеристики планет, выделяя общие, похожие параметры и существенные различия.

Вы смотрели фильм «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером о путешествии на Марс. Не исключено, что придет время, и люди полетят туда жить и работать. Какие условия для их жизни нужно создать, как это, по-вашему, можно осуществить?

Учащиеся работают над диаграммой Венна и высказывают свою точку зрения.

Подведение итогов урока. Выставление  оценок.

ПРИЛОЖЕНИЕ:    

  ЗАДАЧА 1

Тонкий резиновый шарик  объемом V₁=1л  наполнен  воздухом при температуре 20°С  и давлении 105 Па. Его вынесли на поверхность Марса  при температуре  -20°С и давлении 800 Па. Каков будет его объем?

ЗАДАЧА 2

Считая, что  атмосфера Марса состоит,  в основном, из углекислого газа, определите плотность его атмосферы у поверхности при температуре -70°С и давлении 700 Па.

ЗАДАЧА 3

При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его  на 140 К  давление возросло в 1,5 раза?

Эксперимент № 1

Определение давления воздуха в шаре, если оно меньше, чем атмосферное

   Оборудование: шар для взвешивания воздуха с откаченным воздухом, пробкой, трубкой с зажимом, стеклянный сосуд с  подкрашенной  жидкостью, трубка, запаянная с одного конца, линейка, барометр-анероид.

Предложите способ определения  пониженного давления  воздуха в шаре с помощью этого оборудования.  Определите давление воздуха в шаре. Оцените погрешность своих измерений.

Эксперимент № 2

Определение давления воздуха в шаре, если оно больше, чем атмосферное.  

Оборудование: шар для взвешивания воздуха с накаченным воздухом, пробкой, трубкой с зажимом, стеклянный сосуд с жидкостью, трубка, запаянная с одного конца, линейка, барометр-анероид.

Предложите способ определения повышенного давления  воздуха в шаре с помощью этого оборудования.  Определите давление воздуха в шаре. Оцените погрешность своих измерений.