План занятия
- 0–12 мин. Проверочная работа по домашнему заданию.
- 12–20 мин. Разбор работы. Повторение: шкала, цена деления, погрешность; три положения молекулярного строения.
- 20–32 мин. § 12. Агрегатные состояния вещества.
- 32–40 мин. Тренажёр «Агрегатные состояния».
- 0–16 мин. § 13. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей и газов. Модель «Три состояния».
- 16–21 мин. Сводка по главе 1.
- 21–26 мин. Тренажёр «Строение и свойства».
- 26–36 мин. Итоговая работа по главе 1.
- 36–40 мин. Практикум и домашнее задание.
Перед началом
Окно браузера не следует закрывать до завершения обеих работ.
1. Проверочная работа по домашнему заданию
12 заданий по §§ 4–5 и 7–11: шкалы приборов, запись результата измерения, строение вещества. Работа выполняется самостоятельно.
2. Повторение: шкалы, погрешность, строение вещества
Значение величины, соответствующее промежутку между двумя соседними штрихами шкалы.
- Выбираются два соседних подписанных штриха.
- Из большего значения вычитается меньшее.
- Разность делится на число промежутков между этими штрихами (не на число штрихов).
- Показание отсчитывается от ближайшего подписанного штриха: к подписанному значению прибавляется цена деления, умноженная на число делений до указателя.
- Погрешность принимается равной половине цены деления; результат записывается в виде A = (a ± Δa) с единицей после скобки.
- Подсчёт штрихов вместо промежутков: если между подписанными штрихами вместе с ними 6 штрихов, промежутков 5.
- Цена деления не обязана быть целой: при разности 10 мл и 4 промежутках она равна 2,5 мл.
- Погрешность равна половине цены деления, а не самой цене деления.
- Единица записывается после скобки: V = (48 ± 2) мл.
- При переходе к другой единице пересчитываются и значение, и погрешность: 0,5 мм = 0,05 см.
Вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Частицы непрерывно и беспорядочно движутся. Частицы взаимодействуют: притягиваются и отталкиваются.
Тренажёр «Шкалы приборов»
Тренажёр состоит из коротких заданий на шкалах линейки, термометра, мензурки и динамометра. Значения вводятся числом, десятичная дробь записывается через запятую или точку, отрицательное значение — со знаком «минус». Результаты не сохраняются и не оцениваются.
Тренажёр «Запись результата и три положения»
Тренажёр состоит из коротких заданий с выбором одного ответа: две трети заданий на цену деления, погрешность и запись результата, одна треть на строение вещества. Результаты не сохраняются и не оцениваются.
3. Агрегатные состояния вещества (§ 12)
В природе вещества встречаются в трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. В разных состояниях вещество обладает разными свойствами.
Большинство окружающих тел состоит из твёрдых веществ: здания, машины, инструменты. Форму твёрдого тела можно изменить, но для этого требуется значительное усилие: согнуть гвоздь или изогнуть рельс непросто. В обычных условиях твёрдое тело трудно сжать или растянуть. Чтобы придать деталям нужные форму и размеры, их обрабатывают на токарных, строгальных и шлифовальных станках.
Жидкости легко изменяют форму и принимают форму сосуда. Вода в кувшине имеет форму кувшина, а налитая в стакан — форму стакана. При этом объём жидкости сохраняется. В обычных условиях собственную форму — форму шара — имеют только маленькие капли: капли дождя или капли, на которые разбивается струя. На свойстве жидкости легко изменять форму основано изготовление изделий из расплавленного стекла.
Воздух — газообразное вещество, или газ. Большинство газов бесцветны и прозрачны, поэтому невидимы. Присутствие воздуха обнаруживается простыми опытами: стакан, опущенный в воду вверх дном, не заполняется водой, так как в нём находится воздух. Газы, в отличие от жидкостей, легко изменяют объём: при сжатии теннисного мяча уменьшается объём воздуха внутри него. Газ занимает весь объём закрытого сосуда; заполнить газом половину бутылки, как это делается с жидкостью, невозможно.
Одно и то же вещество может находиться в разных агрегатных состояниях. Вода встречается в твёрдом (лёд), жидком (вода) и газообразном (водяной пар) состояниях. Ртуть в термометре — жидкость; при температуре −39 °C она отвердевает, поэтому при более низких температурах ртутные термометры не применяются. Вещества в трёх состояниях встречаются и на других планетах: на Марсе обнаружен водяной лёд, а водород в верхних слоях атмосферы Юпитера находится в газообразном состоянии.
Твёрдое, жидкое и газообразное состояния, в которых может находиться одно и то же вещество.
Сохраняет собственную форму и объём.
Сохраняет объём, но легко изменяет форму и принимает форму сосуда.
Не имеет собственной формы и постоянного объёма, заполняет весь предоставленный ему объём.
| Свойство | Твёрдое тело | Жидкость | Газ |
|---|---|---|---|
| Собственная форма | Есть | Нет: принимает форму сосуда (маленькие капли имеют форму шара) | Нет |
| Объём | Сохраняет | Сохраняет | Занимает весь предоставленный объём |
| Сжимаемость | Очень мала | Очень мала | Велика |
| Текучесть | Нет | Есть: легко переливается | Есть |
Задания для самопроверки
- Почему газом нельзя заполнить половину закрытой бутылки?
Проверить себя
Газ не имеет постоянного объёма и занимает весь объём закрытого сосуда. - Изменится ли объём воды при переливании из кувшина в бутылку?
Проверить себя
Не изменится: жидкость изменяет форму, но сохраняет объём. - Почему ртутные термометры не применяют там, где температура опускается ниже −39 °C?
Проверить себя
При −39 °C ртуть переходит в твёрдое состояние, и столбик перестаёт перемещаться по шкале.
Тренажёр «Агрегатные состояния»
Тренажёр состоит из коротких заданий: по свойству, описанию движения частиц, примеру или модели расположения частиц определяется агрегатное состояние. Результаты не сохраняются и не оцениваются.
4. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей и газов (§ 13)
Свойства вещества объясняются его молекулярным строением. Вода при замерзании превращается в лёд, а при кипении — в пар. Это три состояния одного и того же вещества, поэтому молекулы льда, воды и водяного пара одинаковы. Следовательно, различие свойств определяется тем, что в разных состояниях молекулы расположены по-разному и движутся по-разному.
Газ
Газ легко сжимается, значит, расстояния между его молекулами намного больше размеров самих молекул: в среднем в десятки раз. На таких расстояниях молекулы слабо притягиваются друг к другу. Молекулы движутся во всех направлениях и заполняют весь сосуд. Поэтому газ не имеет собственной формы и постоянного объёма.
Жидкость
Молекулы жидкости расположены близко друг к другу, притяжение между ними значительно. Поэтому молекулы не расходятся на большие расстояния, и жидкость сохраняет объём. Притяжение не настолько велико, чтобы удерживать молекулы на постоянных местах: они колеблются и время от времени скачками меняют положение. Поэтому жидкость текуча и принимает форму сосуда. При сжатии молекулы сближаются до расстояний, на которых проявляется отталкивание, поэтому жидкость трудно сжать.
Твёрдое тело
В твёрдых телах притяжение между частицами (молекулами или атомами) ещё больше, чем в жидкостях. Частицы колеблются около определённых положений и не могут далеко переместиться. Поэтому твёрдое тело сохраняет не только объём, но и форму. Во льду, поваренной соли, металлах частицы расположены в определённом порядке.
Модель: три состояния
Модель ускорена, масштаб не соблюдён. Во всех трёх состояниях частиц одинаковое число: вещество одно и то же. В газе расстояния между молекулами в действительности в десятки раз больше размеров молекул. Красная линия показывает путь одной частицы: в твёрдом теле — колебания около одного положения, в жидкости — колебания и редкие перескоки, в газе — прямолинейные участки между столкновениями.
| Состояние | Расположение частиц | Движение частиц | Притяжение | Следствие |
|---|---|---|---|---|
| Газ | Расстояния в десятки раз больше размеров молекул | Почти свободное, во всех направлениях | Слабое | Нет собственной формы и постоянного объёма; легко сжимается |
| Жидкость | Близко друг к другу, без строгого порядка | Колебания и перескоки на соседние места | Значительное | Сохраняет объём, текуча, принимает форму сосуда; трудно сжимается |
| Твёрдое тело | Близко друг к другу; в кристаллах — в определённом порядке | Колебания около определённых положений | Наибольшее | Сохраняет форму и объём |
Кристаллы
Твёрдые тела, частицы которых расположены в определённом порядке. Примеры: лёд, поваренная соль, металлы.
Модель, показывающая порядок расположения частиц в кристалле. Частицы колеблются около узлов решётки.
Сжатие газа и жидкости
Если закрыть пальцем отверстие шприца с воздухом, поршень удаётся заметно сдвинуть: промежутки между молекулами газа велики. Шприц с водой сжать практически невозможно. Тот же результат даёт опыт с закрытой пластиковой бутылкой: бутылку, заполненную водой доверху, сжать не удаётся, а пустая бутылка с воздухом сжимается.
Задания для самопроверки
- Молекулы льда, воды и пара одинаковы. Чем объясняется различие свойств этих состояний?
Проверить себя
Расположением молекул, характером их движения и силой притяжения между ними. - Почему жидкость трудно сжать?
Проверить себя
Молекулы жидкости расположены близко; при дальнейшем сближении между ними возникает отталкивание. - Чем движение частиц твёрдого тела отличается от движения молекул газа?
Проверить себя
Частицы твёрдого тела колеблются около определённых положений; молекулы газа движутся почти свободно во всех направлениях.
5. Сводка по главе 1 «Первоначальные сведения о строении вещества»
| Положение | Какие явления объясняет | Проявление в агрегатных состояниях |
|---|---|---|
| Вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки | Тепловое расширение, сжимаемость газов | В газе промежутки много больше размеров молекул; в жидкости и твёрдом теле частицы расположены близко |
| Частицы непрерывно и беспорядочно движутся | Броуновское движение, диффузия, её ускорение при нагревании | Газ: почти свободное движение; жидкость: колебания и перескоки; твёрдое тело: колебания около положений равновесия |
| Частицы притягиваются и отталкиваются | Прочность и упругость тел, малая сжимаемость жидкостей и твёрдых тел, смачивание и несмачивание | Притяжение слабое в газе, значительное в жидкости, наибольшее в твёрдом теле |
Тренажёр «Строение и свойства»
Тренажёр состоит из коротких заданий: для свойства выбирается объяснение, состояния вещества располагаются в заданном порядке щелчками по вариантам. Результаты не сохраняются и не оцениваются.
6. Практикум
Качественные задачи решаются по схеме: наблюдение → расположение, движение или взаимодействие частиц → вывод.
- Почему газ занимает весь объём сосуда?
Решение
Молекулы газа движутся во всех направлениях и почти не притягиваются друг к другу, поэтому распределяются по всему предоставленному объёму. - Почему жидкость принимает форму сосуда, но сохраняет объём?
Решение
Притяжение близко расположенных молекул не даёт им разойтись, поэтому объём сохраняется. Притяжение не удерживает молекулы на постоянных местах: они перескакивают на соседние места, и жидкость течёт, принимая форму сосуда. - Почему воду в закрытом шприце практически нельзя сжать, а воздух можно?
Решение
В воздухе расстояния между молекулами в десятки раз больше размеров молекул, и при сжатии эти промежутки уменьшаются. Молекулы воды расположены близко; при дальнейшем сближении проявляется отталкивание. - Чем расположение частиц в кристалле поваренной соли отличается от расположения молекул в воде?
Решение
В кристалле соли частицы расположены в определённом порядке и колеблются около узлов решётки. В воде молекулы расположены близко, но без строгого порядка, и время от времени перескакивают на соседние места. - Почему запах распространяется в воздухе быстрее, чем краситель в воде?
Решение
Оба явления — диффузия. В газе молекулы движутся почти свободно и расстояния между ними велики, поэтому молекулы пахучего вещества быстро проникают в промежутки между молекулами воздуха. В жидкости молекулы расположены вплотную и перемещаются в основном перескоками, поэтому диффузия идёт медленнее. - Какие свойства воды сохраняются при замерзании, а какие изменяются?
Решение
Сохраняются вещество, молекулы и масса. Изменяются расположение и движение молекул: лёд сохраняет форму, не течёт; молекулы образуют кристалл и колеблются около определённых положений. Объём при замерзании воды немного увеличивается. - Определите по рисунку цену деления мензурки, объём воды и запишите результат с учётом погрешности.
Решение
Цена деления: (10 − 0) мл : 4 = 2,5 мл. Объём: 30 мл + 1 · 2,5 мл = 32,5 мл. Погрешность: 2,5 мл : 2 = 1,25 мл. Результат: V = (32,5 ± 1,25) мл. - Определите по рисунку цену деления термометра, его показание и запишите результат с учётом погрешности.
Решение
Цена деления: (0 − (−10)) °C : 5 = 2 °C. Показание: −10 °C + 2 · 2 °C = −6 °C. Погрешность: 2 °C : 2 = 1 °C. Результат: t = (−6 ± 1) °C.
7. Итоговая работа по главе 1
16 заданий: свойства агрегатных состояний (§ 12), молекулярное строение (§ 13), объяснение явлений, повторение главы 1 и шкал. Работа выполняется самостоятельно.
8. Результаты и домашнее задание
Домашнее задание
- Повторить §§ 7–13 по учебнику, при необходимости выучить основные определения.
- Решить задачи практикума, не решённые на уроке.