Ettekanne õppetunnile "Ideaalne gaas molekulaarkineetilises teoorias (MKT). Molekulide kiiruse ruudu keskmine väärtus"

1. slaid

Tunni eesmärgid: 1. saada ettekujutus ideaalsest gaasist kui füüsilisest mudelist. 2. Mõistke ja loetlege, millistest väärtustest sõltub gaasi rõhk anuma seintel. 3. Kirjutage MKT põhivõrrand. 4. Märkige, kuidas MKT põhivõrrandisse lisatud koguste muutused mõjutavad gaasirõhu muutust.

2. slaid

Määra kirjavahetus:

1. Molekulid liiguvad tohutu kiirusega. 2. Kehad säilitavad oma kuju ja mahu. 3. Aatomid vibreerivad tasakaaluasendi ümber. 4. Molekulide vaheline kaugus ületab molekulide suurust. 5. Molekulid vibreerivad, hüpates perioodiliselt uude kohta. 6. Kehad säilitavad oma kuju, kuid ei hoia oma mahtu. A. Tahked ained. B. Vedelikud. B. Gaasid. Vastused: 1-C 2-A 3-A 4-C 5-B 6-B

3. slaid


TÄIUSLIK GAAS On teada, et gaasides olevad osakesed, erinevalt vedelatest ja tahketest, paiknevad üksteise suhtes kaugustel, mis ületavad oluliselt nende enda mõõtmeid. Sellisel juhul on molekulide omavaheline interaktsioon tühine ja molekulide kineetiline energia on palju suurem kui molekulidevahelise interaktsiooni energia. Kõigile gaasidele omaste kõige üldisemate omaduste väljaselgitamiseks kasutatakse tõeliste gaaside lihtsustatud mudelit - ideaalset gaasi

4. slaid


Ideaalne gaas (mudel) 1. Suure hulga molekulide massiga m0 komplekt, molekulide suurused jäetakse tähelepanuta (molekulideks võetakse materiaalsed punktid). 2. Molekulid asuvad üksteisest väga kaugel ja liiguvad kaootiliselt. 3. Molekulid toimivad vastastikmõjus vastavalt elastsete kokkupõrgete seadustele, molekulide vahelised tõmbejõud jäetakse tähelepanuta. 4. Molekulide kiirused on erinevad, kuid teatud temperatuuril jääb molekulide keskmine kiirus konstantseks. Pärisgaas 1. Pärisgaasi molekulid ei ole punktmoodustised, molekulide läbimõõdud on molekulide vahelistest kaugustest vaid kümneid kordi väiksemad. 2. Molekulid ei reageeri elastsete kokkupõrgete seaduste järgi.

5. slaid


6. slaid

Ideaalne gaasirõhk versus:

Molekulmassid Molekulikontsentratsioonid Molekulikiirused

7. slaid


8. slaid


9. slaid


10. slaid


11. slaid


Ideaalse gaasi MKT põhivõrrand. Gaasi rõhk [Pa] Molekuli mass [kg] Molekuli kontsentratsioon Molekulkiirus [m / s]

12. slaid

Kuidas muutub gaasi rõhk anuma seintel, kui:

molekuli mass suureneb 3 korda, molekulide kontsentratsioon väheneb 4 korda, molekulide liikumiskiirus suureneb 2 korda, maht suureneb 2 korda, maht suureneb 5 korda, molekuli mass väheneb 4 korda ja kontsentratsioon kasvab 2 korda molekuli mass 2 korda ja molekulide liikumiskiirus suureneb 3 korda suureneb molekulide kontsentratsioon 3 korda, molekulide liikumiskiirus 3 korda

13. slaid

Rõhu ja keskmise kineetilise energia suhe

• 14. slaid
  

  Molekuli translatsiooni liikumise keskmine kineetiline energia

  15. slaid
  

  Rõhu ja gaasi tiheduse seos. Gaasi tihedus Molekulaarne kontsentratsioon Molekuli mass

"Õhutemperatuur ja niiskus" - energia vedeliku kondenseerumisel ... Küllastunud veeauru rõhk ja tihedus erinevatel temperatuuridel. Aurustumine toimub ... 6. Atmosfääriõhus on alati teatud kogus veeauru. 8. Aurustamine - ... määrab õhu absoluutse niiskuse kastepunkti järgi. 9. Küllastunud aur ...

"Gaasimolekulid" - V. Gaasid. Vastused: Rõhu ja gaasi tiheduse seos. 2. Mõistke ja loetlege, millistest väärtustest sõltub gaasi rõhk anuma seintel. 3. Kirjutage MKT põhivõrrand. Ideaalne gaas MKT-s. 1. Kas teil on idee ideaalsest gaasist kui füüsilisest mudelist. Molekulmass Molekulikontsentratsioon Molekulikiirus.

"Sterni kogemus" - probleem nr 2. STERN Otto (1888-1969), füüsik. Sündinud Saksamaal, alates 1933. aastast USA-s. Probleem number 1. PERRIN Jean Baptiste (1870-1942), prantsuse füüsik, 10. klass. Silindrid hakkasid pöörlema \u200b\u200bpideva nurkkiirusega. Füüsika ajalugu küsimustes ja probleemides. Füüsika valikulised tunnid. Kirjeldas taimeraku tuuma ja munaraku struktuuri.

"Õhuniiskus" - milliseid seadmeid kasutatakse õhuniiskuse määramiseks? Mordovia Vabariigi Ichalkovsky munitsipaalringkonna munitsipaalõppeasutus "Kemljanskaja keskkool". Millist rolli mängib aurustamine inimese elus? Absoluutne niiskus. Mida nimetatakse absoluutseks õhuniiskuseks? Tunni eesmärgid: konsolideerimine. Miks higistavad aknaklaasid talvel, kui ruumis on palju inimesi?

"Õhuniiskuse tund" - kas hügromeetri näit on õige? Õhuniiskuse tabel. 1. Kognitiivse tegevuse motiveerimine (1718, Peterburi. Moodustatud oskused: 3. Õhtune suhteline õhuniiskus 16 ° C juures on 55%. Võrdle; analüüsi; tee järeldusi; töötage seadmete, tabelite, kalkulaatoritega. Kastepunkt eemaldatakse termomeetriga ja seejärel määrake suhteline õhuniiskus.

"Õhk" - õhu väärtus. Sellises "särgis" ei kuumene meie planeet Päikesest üle. Kogu elu Maal hingab õhku. Õhu omadused. Oskuste kujundamine saadud teabe esitamiseks graafiliste joonistena. Siis pumpas ta pallist õhku välja, pistis augu kinni ja pani kaaludele tagasi. Ja "väljuda" õhust ookeanist on võimalik ainult kosmoselaeval.

Kokku on 19 ettekannet

TÄIUSLIK GAASI TÄIUSLIK GAASISeadus

TÄIUSLIK GAAS

- see on gaasi teoreetiline mudel, mis ei võta arvesse molekulide suurust (neid peetakse olulisteks punktideks) ja nende vastastikust mõju (välja arvatud otsese kokkupõrke korral) Pärisgaase kirjeldab ideaalne gaasimudel hästi, kui nende osakeste keskmine kineetiline energia on palju suurem kui nende vastastikmõju potentsiaalne energia. See juhtub siis, kui gaas on piisavalt kuumutatud ja haruldane (tavalistes tingimustes heelium, neoon).

BOYLE-MARIOTTI ÕIGUS

- konstantsel temperatuuril on antud gaasi massi mahu korrutis rõhu järgi konstantne väärtus. Kaasaegses füüsikas peetakse Boyle - Mariotte'i seadust ideaalse gaasivõrrandi (Mendelejevi - Clapeyroni võrrandi) üheks tagajärjeks. Boyle - Mariotte'i seadusest tuleneb, et püsiva gaasitemperatuuri korral on selle rõhk pöördvõrdeline mahuga.

ISOTERMILINE PROTSESS

Kui gaasi temperatuur püsib konstantsena, siis boyle-Mariotte seadus : pV \u003d const.

GAY-LUSSACI ÕIGUS

- püsiva rõhu ja gaasi massi korral on gaasi mahu ja absoluutse temperatuuri suhe püsiv väärtus. Kaasaegses füüsikas peetakse Gay-Lussaci seadust ideaalse gaasivõrrandi (Mendelejevi-Clapeyroni võrrandi) üheks tagajärjeks.

ADIABAATPROTSESS (adiabaatiline protsess)

On termodünaamilise protsessi mudel, mis toimub süsteemis ilma keskkonnaga soojusvahetuseta. Joont süsteemi olekute termodünaamilisel diagrammil, mis kujutab tasakaalu (pöörduvat) adiabaatilist protsessi, nimetatakse adiabat.

Kineetilise teooria sätted: 1. Gaasid koosnevad väikestest tahketest osakestest pidevas, kiires ja juhuslikus liikumises. 2. Osakesed liiguvad sirgjooneliselt. Nende liikumist mõjutavad ainult kokkupõrked teiste osakestega või anuma seintega, milles gaas on. Molekulide vahelised atraktiivsusjõud võib unarusse jätta. 3. Kõik kokkupõrked on absoluutselt elastsed. 4. Aeg, mil osakesed üksteisega kokku puutuvad, on väga lühike ja seda võib tähelepanuta jätta. 5. Molekulide sisemine maht on võrreldes nende ruumiga väga väike. 6. Molekulide kineetiline energia on palju suurem kui potentsiaalne vastasmõju energia. 7. Gaasid suudavad lõputult laieneda ja hõivata kogu neile ette nähtud mahu. 8. Gaaside segu avaldab anuma seintele rõhku, mis on võrdne iga üksiku gaasi rõhkude summaga (Daltoni seadus): rõhk keemiliselt mittetoimivate gaaside segus võrdub nende osaliste rõhkude summaga p \u003d p 1 + p 2 + p 3 + ... 9. Gaasiseadused kehtivad ( Boyle - Mariotte, Charles).

Ideaalne gaas on teoreetiline gaasimudel, kus gaasiosakeste suurus ja vastastikune mõju jäetakse tähelepanuta ning arvesse võetakse ainult nende elastseid kokkupõrkeid. Molekulide suurused on nende vaheliste kaugustega võrreldes väikesed. Koostoime jõud avalduvad alles kokkupõrke hetkel. Molekulid jaotuvad kogu mahu ulatuses ühtlaselt. Gaasimolekulid liiguvad kaootiliselt, see tähendab, et sama palju molekule liigub suvalises suunas. Kokkupõrked on täiesti elastsed. Molekulide arv on väga suur. Ühe molekuli puhul on Newtoni seadused tõesed.

Molekulide kiiruse ruudu keskmine väärtus Erinevates gaasides on molekulidel erinev skalaarne kiirus, kuid keskmine kineetiline energia jääb konstantseks. Molekulide Ek sõltub kiiruse ruudust, seega…. Olgu V 1, V 2, V 3 ... V N -, molekulaarkiiruse moodulid

Tagasi edasi

Tähelepanu! Slaidi eelvaadet kasutatakse ainult informatiivsel eesmärgil ja see ei pruugi esindada kõiki esitlusvalikuid. Kui olete sellest tööst huvitatud, laadige alla täisversioon.

1. raskusaste.

Tunni tüüp: kombineeritud.

Tunni kogu aeg: 1 tund 10 minutit.

Organisatsiooniline hetk (arv, teema, organisatsioonilised probleemid).

(t \u003d 2–3 min)

(Slaid 1)

UE 0. Eesmärkide seadmine:

Mooduli didaktiline eesmärk:

(Slaid 2)

1. Tutvumine piisavalt haruldaste gaaside teooriaga.
2. Tõend, et molekulide keskmine kiirus sõltub kõigi osakeste liikumisest.

. Kordus. (T \u003d 10–15 min.)

UE 1. Teadmiste uuendamine

Privaatne didaktiline eesmärk:

1. Põhiteadmiste värskendamine teemadel moodulis M1– M4.
2. Õpilaste õppematerjali omastamise määra selgitamine, et lüngad veelgi kõrvaldada.

1. harjutus.

D-tüüpi õpilased: täitke tabel, märkides füüsikalise suuruse tähise (sümbol) ja selle mõõtühiku.

Tulemuste hindamine:1 punkt.

Õpilastele I tüüp: mõelge valemite (harude) vahel loogilised seosed üle.

Looge ise "füüsiline puu".

Tulemuse hindamine: 1 punkt.

Ülesanne 2.

(Slaid 3)

Üldistatud algoritm tüüpilise probleemi lahendamiseks:

I õpilased - tüüp:

Probleem number 1.

1. Määrake aatomite arv 1 m 3 vases. Vase tihedus on 9000 kg / m 3.
2. Kasutage seda tüüpi probleemide lahendamiseks üldistatud algoritmi; rakendage seda selle probleemi lahendamiseks, loetledes samm-sammult toimingud, mille olete lõpetanud.

Tulemuse hindamine: 1 punkt.

Õpilased D - tüüp:

Probleem number 1.

1. Füüsikalise katse ajal silindri pöörlemisel saadud hõberiba mass on 0,2 g. Leidke, kui palju hõbeda aatomeid see sisaldab.
2. Loetlege samm-sammult sammud, mille tegite probleemi lahendamiseks. Võrrelge esile tõstetud toiminguid üldistatud algoritmi toimingutega seda tüüpi probleemide lahendamiseks.

Tulemuse hindamine: 1 punkt.

3. etapp. Main. Õppematerjali esitlus.

(t \u003d 30–35 min.)

UE 2. Gaasi füüsiline mudel - ideaalne gaas.

(4. slaid)

Privaatne didaktiline eesmärk:

1. Sõnasta "ideaalse gaasi" mõiste.
2. Teadusliku maailmavaate kujundamine.

Õpetaja selgitused

(IT, IE, ID, DT, DE, DD)

1. osa. Nähtuste uurimisel looduses ja tehnilises praktikas on võimatu arvesse võtta kõiki selle või selle nähtuse kulgu mõjutavaid tegureid. Kogemused võivad aga alati kindlaks teha kõige olulisemad. Siis võib jätta tähelepanuta kõik muud tegurid, millel pole otsustavat mõju. Selle põhjal idealiseeritud (lihtsustatud) idee sellisest nähtusest. Selle põhjal loodud mudel aitab uurida tegelikult toimuvaid protsesse ja ennustada nende kulgu erinevatel juhtudel. Vaatleme ühte neist idealiseeritud mõistetest.

(5. slaid)

F.O. - Mis on gaaside omadused?
- Selgitage neid omadusi IKT-põhiselt.
- Kuidas rõhku näidatakse? SI ühikud?

Gaasi füüsikalised omadused on määratud selle molekulide kaootilise liikumisega ning molekulide vastasmõju ei mõjuta oluliselt selle omadusi ning vastasmõjul on kokkupõrke olemus ja molekulide ligitõmbavust võib unarusse jätta. Enamasti liiguvad gaasimolekulid nagu vabad osakesed.

(6. slaid)

See võimaldab meil tutvustada ideaalse gaasi kontseptsiooni, milles:

1. külgetõmbejõud puuduvad täielikult;
2. molekulide vastastikust mõju ei võeta üldse arvesse;
3. molekule peetakse vabaks.

1. harjutus.

Kaardid, millel on iga õpilase ülesanne I, D - tüüp .

I tüüpi õpilased:

1. Pärast hoolikat uurimist §63 lk 153 leidke tekstist ideaalse gaasi määratlus. Jäta see meelde. (1 punkt)
2. Proovige vastata küsimusele: "Miks on heitgaasi kineetiline energia palju suurem kui potentsiaalne vastastikmõju energia?" (1 punkt)

D-tüüpi õpilased:

1. Leidke tekstist § 63 lk 15 ideaalse gaasi määratlus. Jäta see meelde. (1 punkt)
2. Kirjutage sõnastus vihikusse. (1 punkt)
3. Nimetage perioodilise tabeli abil gaasid, mis sobivad kõige paremini "ideaalse gaasi" mõistega. (1 punkt)

UE3. Gaasi rõhk MKT-s.

Privaatne didaktiline eesmärk:

1. Tõestage, et hoolimata rõhu muutumisest on p 0 ≈ const.

1. Mida avaldavad gaasimolekulid anuma seintel nende liikumise ajal?
2. Millal on gaasi rõhk suurem?
3. Mis on ühe molekuli löögijõud? Kas manomeeter suudab registreerida ühe molekuli löögijõu? Miks?
4. Tehke järeldus, miks rõhu p 0 keskmine väärtus jääb teatud väärtuseks.

Gaasimolekulid, löödes anuma seina, avaldavad sellele survet. Selle rõhu suurus on seda suurem, mida suurem on gaasimolekulide translatiivse liikumise keskmine kineetiline energia ja nende arv ruumalaühiku kohta.

1. harjutus.

Kaardid, millel on iga õpilase ülesanne I, D - tüüp .

Õpilased I, D - tüüp:

Kokkuvõte: Miks jääb gaasi rõhu p 0 keskmine väärtus suletud anumas praktiliselt muutumatuks?

Tulemuse hindamine: 1 punkt.

Õpetaja selgitused (IT, IE, ID, DT, DE, DD):

Gaasi rõhu suurenemist saab seletada lihtsa mehaanilise mudeli abil.

(8. slaid)

UE 4. Üksikute molekulide kiirusmooduli keskmised väärtused.

(9. slaid)

Privaatne didaktiline eesmärk:

Tutvustage mõiste „kiiruse keskmine väärtus“, „kiiruse ruudu keskmine väärtus“.

1. harjutus.

Kaardid, mis on määratud igale õpilasele I, D - tüüpi.

I õpilased - tüüp:

Palun lugege hoolikalt § 64 lk 154–156.

1. Leidke vastused tekstis olevatele küsimustele:
   
   
   
2. Kirjutage oma vastused vihikusse.

Õpilased D - tüüp:

Uuring § 64 lk 154–156. (1 punkt)

1. Vasta küsimustele:
   1.1 Mis määrab kõigi osakeste keskmise liikumiskiiruse?
   1.2. Mis on ruutu kiiruse keskmine?
   1.3. Kiiruse projektsiooni keskmise ruudu valem.
2. Kirjutage oma vastused vihikusse.

Õpetaja üldistamine (IT, IE, ID, DT, DE, DD):

(Slaid 10, 11)

Molekulkiirused varieeruvad juhuslikult, kuid kiiruse keskmine ruut on üsna kindel väärtus. Samamoodi ei ole õpilaste kasv klassis sama, kuid selle keskmine on kindel väärtus.

Ülesanne 2.

Kaardid, mis on määratud igale õpilasele I, D - tüüpi.

I õpilased - tüüp:

Õpilased D - tüüp:

Ülesanne nr 2. Sterni katse ajal osutub hõbedane riba mõnevõrra häguseks, kuna antud temperatuuril pole aatomite kiirused ühesugused. Hõbekihi paksuse määramise andmete põhjal riba erinevates kohtades on võimalik arvutada nende koguarvu ühes või teises kiirusevahemikus asetsevate kiirustega aatomite osa. Mõõtmiste tulemusena saadi järgmine tabel:

4. etapp. Teadmiste, õpilaste oskuste kontroll.

(t \u003d 8-10min.)

UE5. Väljundi juhtimine.

Privaatne didaktiline eesmärk: kontrollida hariduslike elementide omastamist; hinnata oma teadmisi.

Kaardid, millel on iga õpilase ülesanne I, D - tüüp .

1. harjutus.

Õpilased I, D - tüüp

Mõelge, milliseid järgmistest reaalsete gaaside omadustest ei võeta arvesse ja mida võetakse arvesse ideaalse gaasimudeli puhul.

1. Haruldase gaasi korral on maht, mille gaasimolekulid hõivaksid oma tihedas "pakendis" (sisemaht) kogu gaasi hõivatud mahuga võrreldes. Seetõttu on molekulide sisemine maht ideaalses gaasimudelis ..
2. Suures koguses molekule sisaldavas anumas võib molekulide liikumist pidada täiesti kaootiliseks. See fakt ideaalses gaasimudelis ...
3. Ideaalsed gaasimolekulid asuvad keskmiselt üksteisest nii kaugel, et adhesioonijõud molekulide vahel on väga väikesed. Need jõud on ideaalse gaasi koides ....
4. Molekulide kokkupõrkeid omavahel võib pidada absoluutselt elastseteks. Need on ideaalse gaasimudeli omadused ...
5. Gaasimolekulide liikumine täidab Newtoni mehaanika seadusi. See fakt ideaalses gaasimudelis ...
   A) pole arvestatud (on)
   B) arvesse võetud (on)

Ülesanne 2.

- Iga molekuli (1–3) kiiruse avaldis on selgitatud (A - B). Leidke need üles.

A) Vastavalt vektorite liitmise reeglile ja Pythagorase teoreemile kiiruse ruut υ suvalise molekuli võib kirjutada järgmiselt: υ 2 \u003d υ х 2 + υ у 2

B) molekulide ebakorrapärasest liikumisest tingitud suunad Ox, Oy ja Oz on võrdsed.

C) suure hulga (N) kaootiliselt liikuvate osakeste korral on üksikute molekulide kiirusmoodulid erinevad.

Tulemuse hindamine: kontrollige ennast koodi ja määra järgi. Iga õige vastuse eest - 1 punkt.

5. etapp. Kokkuvõtvalt.

(t \u003d 5 min.)

UE6. Kokkuvõtvalt.

Privaatne didaktiline eesmärk: täitke kontrollnimekiri; hinnata oma teadmisi.

Kontrollleht (IT, IE, ID, DT, DE, DD):

Täitke kontrollnimekiri. Arvutage ülesannete täitmise punktid. Pange endale viimane hinne:

16-18 punkti - “5”;
13-15 punkti - “4”;
9-12 punkti - "test";
vähem kui 9 punkti - “ebaõnnestus”.

Tagastage kontrollnimekiri õpetajale.

Koolituselement	Ülesanded (küsimus)		Punkte kokku
	1	2
UE1	1	1	2
UE2	3		3
UE3	1		1
UE4	1	3	4
UE5	5	3	8
Kokku			18
Hinnang			….

Eristatud kodutööd:

"Nihe": Leidke tabelist „Perioodiline tabel elementidest D.I. Mendelejev ”keemilised elemendid, mis oma omaduste poolest on ideaalgaasile kõige lähemal. Selgitage oma valikut.

“Ebaõnnestunud”: § 63–64.

(Slaid 12).

Interneti-ressursid: