Основне рівняння МКТ ідеального газу ppt. Презентація до уроку ідеальний газ

Відомо, що частинки в газах, на відміну від рідин і твердих тіл, розташовуються одна щодо одної на відстанях, що істотно перевищують їх розміри. В цьому випадку взаємодія між молекулами нехтує мало і кінетична енергія молекул набагато більше енергії міжмолекулярної взаємодії. Для з'ясування найбільш загальних властивостей, властивих усім газам, використовують спрощену модель реальних газів – ідеальний газ. Ідеальний газ

Основні відмінності ідеального газу реального газу: 1. Розміри молекул малі проти відстанями з-поміж них. 2. Молекули взаємодіють один з одним і зі стінкою судини лише в моментальних зіткненнях. 3. Зіткнення частинок є абсолютно пружними. 4. Розглядаються будь-які гази, у яких число молекул дуже велике.

5. Молекули розподілені по всьому об'єму рівномірно. 6. Молекули рухаються хаотично, тобто всі напрямки рухів рівноправні. 7. Швидкості молекул можуть набувати будь-яких значень. 8. До руху окремої молекули застосовуються закони класичної механіки.

Реальні розріджені гази дійсно поводяться подібно до ідеального газу. Внаслідок теплового руху, частки газу іноді ударяються об стінки судини. При кожному ударі молекули діють стінку судини з деякою силою. Складаючись один з одним, сили ударів окремих частинок утворюють деяку силу тиску, що постійно діє на стінку.

Зрозуміло, що чим більше частинок міститься в посудині, тим частіше вони будуть ударятися об стінку судини, і тим більше сила тиску, а значить і тиск. Чим більша маса частинки, тим більша сила удару. Чим швидше рухаються частинки, тим частіше вони ударяються об стінки судини.

Сила, з якої молекули діють на стінку судини, прямо пропорційна числу молекул, що містяться в одиниці об'єму (це число називається концентрацією молекул і позначається n), масою молекули mo, середньому квадрату їх швидкостей та площі стінки судини. Залежність тиску ідеального газу від концентрації та від середньої кінетичної енергії частинок виражається основним рівнянням молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу.

Підсумки Одним із перших та важливих успіхів МКТ було якісне та кількісне пояснення тиску газу на стінки судини. Якісне пояснення полягає і в тому, що молекули газу при зіткненнях зі стінками судини взаємодіють з ними за законами механіки як пружні тіла і передають свої імпульси стінкам судини. На підставі використання основних положень молекулярно-кінетичної теорії отримано основне рівняння МКТ ідеального газу.

Матеріали уроку допоможуть сформувати знання учнів про ідеальний газ, тиск газу на основі МКТ

«ідеальний газ»

Хід уроку:

Учні заповнюють таблицю»

	Відстань між частинками	Взаємодію частинок	Характер руху частинок	Розташування частинок	Збереження форми та об'єму

Вивчення нового матеріалу.

Ідеальний газ – найпростіша модель реального газу

Р= m 0 nv 2

III .

ЯкщоE = m 0 v 2 /2 , тоp = nE

У скільки разів зміниться тиск одноатомного газу внаслідок зменшення його обсягу в 3 рази та збільшення середньої кінетичної енергії його молекул у 2 рази?

Підсумок уроку

Домашнє завдання:§ 64,65, вправа 11 задача 9

Розробка уроку

по фізиці

"Ідеальний газ"

Вчитель фізики МОУСОШ № 53

Калабін Т.Т.

Перегляд вмісту документа
«ідеальний газ»

Тема уроку: Ідеальний газ. Основне становище молекулярно-кінетичної теорії.

Мета уроку: на основі молекулярно-кінетичної теорії встановити кількісну залежність тиску газу від маси однієї молекули та середнього квадрата швидкості її руху.

Обладнання: ПК, мультимедійна презентація.

Хід уроку:

Перевірка знань учнів на тему «Будова газоподібних, рідких та твердих тіл»

Учні заповнюють таблицю»

Агрегат-не стан реч-ва	Відстань між частинками	Взаємодію частинок	Характер руху частинок	Розташування частинок	Збереження форми та об'єму

Вивчення нового матеріалу.

Р=m 0 nv 2

III . Зв'язок тиску із середньою кінетичною енергією молекул.

ЯкщоE = m 0 v 2 /2 , тоp = nE

Тиск ідеального газу пропорційно концентрації молекул та середньої кінетичної енергії поступального руху молекул.

Закріплення пройденого розв'язанням задач:

Визначити відсутні параметри

"Ідеальний газ"

Вчитель МОУСОШ № 53

П. Найдорф

Калабіна Т.Т

Відстань між частинками

Взаємодію частинок

Характер руху частинок

Розташування частинок

Збереження форми та об'єму

• Р = 1/3 * m 0 nv 2
• Р = 1/3 * m 0 nv 2

p =

p =

Тиск ідеального газу пропорційно концентрації молекул та середньої кінетичної енергії поступального руху молекул. p =2/3* nE

Перегляд вмісту презентації
"Ідеальний газ"

Ідеальний газ. Основне становище молекулярно-кінетичної теорії.

Вчитель МОУСОШ № 53

П. Найдорф

Калабіна Т.Т

• на основі молекулярно-кінетичної теорії встановити кількісну залежність тиску газу від маси однієї молекули та середнього квадрата швидкості її руху.

Заповніть таблицю

Агрегат-не стан реч-ва

Відстань між частинками

Взаємодію частинок

Характер руху частинок

Розташування частинок

Збереження форми та об'єму

Хаотичність руху молекул-v x 2 =1/3*v 2

Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії

• Р=1/3*m 0 nv 2

Зв'язок тиску із середньою кінетичною енергією молекул.

Тиск ідеального газу пропорційно концентрації молекул та середньої кінетичної енергії поступального руху молекул. p=2/3*nE

ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ ЗАКОНИ ІДЕАЛЬНОГО ГАЗУ

ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ

– це теоретична модель газу, у якій враховуються розміри молекул (вони вважаються матеріальними точками) та його взаємодія між собою (крім випадків безпосереднього зіткнення). Реальні гази добре описуються моделлю ідеального газу, коли середня кінетична енергія їх частинок набагато більша за потенційну енергію їхньої взаємодії. Так буває, коли газ досить нагрітий і розріджений (гелій, неон за нормальних умов).

ЗАКОН БОЙЛЯ-МАРІОТТА

– при постійної температурі добуток обсягу цієї маси газу з його тиск є величиною постійної. У сучасній фізиці закон Бойля-Маріотта розглядається як один із наслідків рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клапейрона). Із закону Бойля-Маріотта випливає, що при постійній температурі газу його тиск обернено пропорційно обсягу.

ІЗОТЕРМІЧНИЙ ПРОЦЕС

Якщо температура газу залишається постійною, то виконується закон Бойля-Маріотта : pV= const.

ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮСАКУ

– при постійному тиску та масі газу відношення обсягу газу для його абсолютної температури є величиною постійної. У сучасній фізиці закон Гей-Люссака розглядається як один із наслідків рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клапейрона).

АДІАБАТИЧНИЙ ПРОЦЕС (адіабатний процес)

- Це модель термодинамічного процесу, що відбувається в системі без теплообміну з навколишнім середовищем. Лінія на термодинамічній діаграмі станів системи, що зображує рівноважний (оборотний) адіабатичний процес, називається адіабатою.

«Температура повітря та вологість» - Енергія при конденсації рідини… Тиск і щільність насиченої водяної пари за різних температур. Випаровування відбувається ... 6. В атмосферному повітрі завжди знаходиться певна кількість водяної пари. 8. Випаровування – … Визначає абсолютну вологість повітря по точці роси. 9. Насичена пара …

"Молекули газу" - В. Гази. Відповіді: Зв'язок тиску із щільністю газу. 2. Розуміти та перераховувати, від яких величин залежить тиск газу на стінки судини. 3. Написати основне рівняння МКТ. Ідеальний газ у МКТ. 1. Мати уявлення про ідеальний газ, як фізичної моделі. Маси молекул Концентрація молекул Швидкості руху молекул.

«Досвід Штерна» - Завдання №2. ШТЕРН Отто (1888-1969), фізик. Народився у Німеччині, з 1933 у США. Завдання №1. ПЕРРЕН Жан Батіст (1870-1942), французький фізик, 10 клас. Циліндри починали обертати з постійною кутовою швидкістю. Історія фізики у питаннях та завданнях. Факультативні заняття з фізики. Описав ядро ​​рослинної клітини та будову семяпочки.

«Вологість повітря» – За допомогою яких приладів визначають вологість повітря? МОУ "Кемлянська ЗОШ" Ічалківського муніципального району Республіки Мордовія. Яку роль грає випаровування у житті. Абсолютна вологість. Що називають абсолютною вологістю повітря? Цілі уроку: Закріплення. Чому взимку шибки пітніють, якщо в кімнаті багато людей?

"Вологість повітря урок" - Чи правильні показання гігрометра? Таблиця "Вологість повітря". 1.Мотивація пізнавальної діяльності (1718 рік, С.- Петербург. Формовані вміння: 3. Відносна вологість увечері при 16? З дорівнює 55%. Порівнювати; аналізувати; робити висновки; працювати з приладами, таблицями, калькуляторами. По термометру знімають точку роси а потім визначають відносну вологість повітря.

«Повітря» - значення повітря. У такій "сорочці" наша планета не перегрівається від Сонця. Повітрям дихає все живе Землі. Властивості повітря. Формування умінь представляти отриману інформацію як графічних рисунків. Потім відкачав з кулі повітря, заткнув отвір і знову поклав на терези. А «виринути» з повітряного океану можна лише на космічному кораблі.

Всього у темі 19 презентацій

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

1-й рівень складності.

Тип уроку: комбінований.

Загальний час уроку: 1 година 10 хвилин.

Організаційний момент (число, тема, організаційні питання).

(t = 2-3 хв.)

(Слайд 1)

УЕ 0. Постановка цілей:

Дидактична мета модуля:

(Слайд 2)

1. Знайомство з теорією досить розряджених газів.
2. Доказом того, що середня швидкість молекул залежить від руху всіх частинок.

. Повторення. (t = 10-15 хв.)

УЕ 1. Актуалізація знань

Приватна дидактична мета:

1. Актуалізація опорних знань на теми модуля М1– М4.
2. З'ясування ступеня засвоєння учнями навчального матеріалу з подальшої ліквідації прогалин.

Завдання 1.

Учням Д – типу: Заповніть таблицю, вказавши позначення (символ) фізичної величини та її одиницю виміру.

Оцінка результату: 1 бал.

Учням І – типу: Продумайте логічні зв'язки між формулами (гілками).

Самостійно складіть "фізичне дерево".

Оцінка результату: 1 бал.

Завдання 2.

(Слайд 3)

Узагальнений алгоритм вирішення типового завдання:

Учням І – типу:

Завдання №1.

1. Визначте число атомів 1 м 3 міді. Щільність міді дорівнює 9000 кг/м3.
2. Скористайтеся узагальненим алгоритмом розв'язання задач такого типу; застосуйте його до розв'язання цієї задачі, розписавши покрокові дії, виконані вами.

Оцінка результату: 1 бал.

Учням Д – типу:

Завдання №1.

1. Маса срібної смужки, що утворюється під час обертання циліндра при проведенні фізичного досвіду, дорівнює 0,2 г. Знайдіть, яке число атомів срібла міститься в ній.
2. Розпишіть покрокові дії, виконані для вирішення завдання. Порівняйте виділені вами кроки з діями узагальненого алгоритму розв'язання таких завдань.

Оцінка результату: 1 бал.

3-й етап. Основний. Виклад навчального матеріалу.

(t = 30-35 хв.)

2. Фізична модель газу - ідеальний газ.

(Слайд 4)

Приватна дидактична мета:

1. Сформулювати поняття "ідеальний газ".
2. Формування наукового світогляду.

Пояснення вчителя

(ІТ, ІЕ, ІД, ДП, ДЕ, ДД)

Частина 1. При вивченні явищ у природі та технічній практиці неможливо врахувати всі фактори, що впливають на перебіг того чи іншого явища. Проте, з досвіду можна встановити найважливіші їх. Тоді всіма іншими факторами, які не мають вирішального впливу, можна знехтувати. На цій основі створюється ідеалізоване (спрощене)) уявлення про таке явище. Створена на цій основі модель допомагає вивчити реальні процеси і передбачати їх хід у різних випадках. Розглянемо одне з таких ідеалізованих понять.

(Слайд 5)

П. О.– Назвіть властивості газів.
– Поясніть ці властивості на основі МКТ.
- Як позначається тиск? Одиниці виміру в СІ?

Фізичні властивості газу визначаються хаотичним рухом його молекул, а взаємодія молекул суттєвого впливу на його властивості не надає, причому взаємодія має характер зіткнення, а тяжіння молекул можна знехтувати. Більшість часу молекули газу рухаються як вільні частки.

(Слайд 6)

Це дозволяє ввести поняття ідеального газу, в якому:

1. сили тяжіння повністю відсутні;
2. взаємодія між молекулами не враховується зовсім;
3. молекули вважаються вільними.

Завдання 1.

Картки із завданням кожному учню І, Д – типу .

Учні І-типу:

1. Вивчивши уважно §63 стор. 153, знайдіть у тексті визначення ідеального газу. Завчіть його. (1 бал.)
2. Постарайтеся відповісти на запитання: "Чому кінетична енергія розрядженого газу набагато більша за потенційну енергію взаємодії?" (1 бал.)

Учні Д-типу:

1. Знайдіть у тексті § 63 стор.15 визначення ідеального газу. Завчіть його. (1 бал.)
2. Запишіть формулювання у зошит. (1 бал.)
3. Використовуючи таблицю Менделєєва, назвіть гази, які найбільше відповідають поняттю “ідеальний газ”. (1 бал.)

УЕ3. Тиск газу МКТ.

Приватна дидактична мета:

1. Довести, що незважаючи на зміну тиску, р 0 ≈ const.

1. Що надають молекули газу на стінки судини під час свого руху?
2. Коли тиск газу буде більшим?
3. Яка сила удару однієї молекули? Чи може манометр зафіксувати силу удару однієї молекули? Чому?
4. Зробіть висновок, чому середнє значення тиску р 0 залишається певною величиною.

Молекули газу, ударяючись об стінку судини, чинять її у тиск. Величина цього тиску тим більше, що більше середня кінетична енергія поступального руху молекул газу та його число в одиниці об'єму.

Завдання 1.

Картки із завданням кожному учню І, Д – типу .

Учні І, Д – типу:

Зробіть висновок: Чому середнє значення тиску газу р 0 у закритій посудині практично залишається незмінним?

Оцінка результату: 1 бал.

Пояснення вчителя (ІТ, ІЕ, ІД, ДП, ДЕ, ДД):

Виникнення тиску газу можна пояснити за допомогою простої механічної моделі.

(Слайд 8)

4. Середні значення модуля швидкостей окремих молекул.

(Слайд 9)

Приватна дидактична мета:

Ввести поняття "середнє значення швидкості", "середнє значення квадрата швидкості".

Завдання 1.

Картки із завданням кожному учню І, Д – типу.

Учні І – типу:

Уважно прочитайте § 64 стор.154–156.

1. Знайдіть у тексті відповіді на запитання:
   
   
   
2. Запишіть відповіді у зошит.

Учні Д – типу:

Вивчіть § 64 стор.154–156. (1 бал.)

1. Дайте відповідь на питання:
   1.1.От чего залежить середня швидкість руху всіх частинок?
   1.2. Як позначається середнє значення квадрата швидкості?
   1.3. Формула середнього квадрата проекції швидкості.
2. Запишіть відповіді у зошит.

Узагальнення вчителя (ІТ, ІЕ, ІД, ДП, ДЕ, ДД):

(Слайд 10, 11)

Швидкості молекул безладно змінюються, але середній квадрат швидкості є цілком певною величиною. Так само зростання учнів у класі неоднаковий, та його середнє значення – певна величина.

Завдання 2.

Картки із завданням кожному учню І, Д – типу.

Учні І – типу:

Учні Д – типу:

Завдання № 2. Під час проведення досвіду Штерна смужка срібла виходить дещо розмитою, оскільки за даної температурі швидкості атомів неоднакові. За даними визначення товщини шару срібла у різних місцях смужки можна розрахувати частки атомів зі швидкостями, що у тому чи іншому інтервалі швидкостей, від загальної кількості. В результаті вимірювань була отримана наступна таблиця:

4 етап. Контроль знань, умінь учнів.

(t = 8-10хв.)

УЕ5. Вихідний контроль.

Приватна дидактична ціль: Перевірити засвоєння навчальних елементів; оцінити знання.

Картки із завданням кожному учню І, Д – типу .

Завдання 1.

Учні І, Д – типу

Розберіть, які з наведених нижче властивостей реальних газів не враховуються, а які враховуються в моделі ідеального газу.

1. У розрядженому газі об'єм, який займали б молекули газу при їх щільній "упаковці" (власний об'єм), мізерно малий у порівнянні з усім об'ємом газу, що займає. Тому власний обсяг молекул в моделі ідеального газу.
2. У посудині, що містить велику кількість молекул, рух молекул можна вважати абсолютно хаотичним. Цей факт у моделі ідеального газу.
3. Молекули ідеального газу перебувають у середньому таких відстанях друг від друга, у яких сили зчеплення між молекулами дуже малі. Ці сили у молі ідеального газу ….
4. Зіткнення молекул один з одним можна вважати абсолютно пружними. Це властивості в моделі ідеального газу.
5. Рух молекул газу підпорядковується законам механіки Ньютона. Цей факт у моделі ідеального газу….
   А) не враховується (ються)
   Б) враховується (ються)

Завдання 2.

– До кожного з виразів для швидкостей молекул (1–3) наводяться пояснення (A–B). Знайдіть їх.

А) Відповідно до правила складання векторів та теореми Піфагора квадрат швидкості υ будь-якої молекули можна записати так: υ 2 = υ х 2 + υ у 2

Б) напрями Ох, Оу та Оz внаслідок безладного руху молекул рівноправні.

В) при великому числі (N) часток, що хаотично рухаються, модулі швидкостей окремих молекул різні.

Оцінка результату: перевірте себе за кодом та оцініть. За кожну правильну відповідь – 1 бал.

5-й етап. Підведення підсумків.

(t=5 хв.)

УЕ6. Підведення підсумків.

Приватна дидактична ціль: Заповнити аркуш контролю; оцінити знання.

Лист контролю (ІТ, ІЕ, ІД, ДП, ДЕ, ДД):

Заповніть аркуш контролю. Підрахуйте бали за виконання завдань. Поставте собі підсумкову оцінку:

16-18 балів - "5";
13-15 балів - "4";
9–12 балів – “залік”;
менше 9 балів - "незалік".

Здайте аркуш контролю вчителю.

Навчальний елемент	Завдання (запитання)		Разом балів
	1	2
УЕ1	1	1	2
УЕ2	3		3
УЕ3	1		1
УЕ4	1	3	4
УЕ5	5	3	8
Разом			18
Оцінка			….

Диференційоване домашнє завдання:

"Залік":Знайдіть у таблиці “Періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва” хімічні елементи, які за своїми властивостями найближче підходять до ідеального газу. Поясніть свій вибір.

"Незалік": § 63-64 .

(Слайд 12).

Інтернет ресурси: