›
›
›

Giáo án Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chủ đề 10: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

docx 58 trang nhungbui22 09/08/2022 5550
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chủ đề 10: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Sự nở vì nhiệt của vật rắn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxgiao_an_vat_li_lop_10_theo_cv5512_chu_de_10_chat_ran_ket_tin.docx

Nội dung text: Giáo án Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chủ đề 10: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

  1. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 54, 55: CHƯƠNG VII: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ CHỦ ĐỀ 10: CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Có khái niệm sơ bộ về mạng tinh thể. - Biết được thế nào vật rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. - Nắm được các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Có khái niệm về tính dị hướng và đẳng hướng của tinh thể. - Nắm được các công thức về sự nở dài, nở khối. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và kỹ thuật. - Phát biểu được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. Đồng thời nêu được ý nghĩa vật lý và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình; đơn tinh thể và đa tinh thể. - Giải thích được tính dị hướng và đẳng hướng của các vật rắn. - Mô tả được các dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm để xã định độ nở dài của vật rắn. - Dựa vào Bảng 36.1 ghi kết quả đo độ dãn dài của thanh rắn thay đổi theo nhiệt độ t, tính được giá trị trung bình của hệ số nở dài . Từ đó suy ra công thức nở dài. - Vận dụng các công thức về sự nở dài, nở khối để giải một số bài tập và tính toán trong một số trường hợp. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint kèm: + Mô hình một số tinh thể muối ăn, đồng, kim cương, than chì. + Tranh vẽ các tinh thể trên (nếu không có mô hình). + Bảng phân loại các chất rắn và so sánh những đặc điểm của chúng.
  2. + Bộ dụng cụ thí nghiệm dùng đo độ nở dài của vật rắn: Chuẩn bị thêm một phích nước sôi, một bình nước lạnh và một cốc đủ lớn để có thể pha được nước nóng có nhiệt độ mong muốn; nhiệt kế, băng kép. + Ghi sẵn ra giấy các số liệu trong Bảng 36.1. - Phiếu học tập: Phiếu học tập số 1 Câu 1: Quan sát các vật rắn và trả lời câu hỏi: hình dạng bên ngoài của chúng có gì giống nhau, có gì khác nhau? Câu 2: Nếu đập vỡ vụn hạt muối và nhìn vụn muối qua kính lúp, ta thấy vụ muối vẫn có dạng hình học. Nếu đập vỡ vụn cục nhựa thông, ta thấy vụn nhựa thông có hình dạng bất kì. Như vậy xét về hình dạng bên ngoài thì vật rắn kết tinh dù bị vỡ nhỏ ra vẫn có dạng hình học. Vậy có thể phân chất rắn thành mấy loại và hình dạng bên ngoài của mỗi loại như thế nào? Câu 3: Các vật rắn có dạng hình học xác định như vừa nói ở trên gọi là các tinh thể hay cấu trúc tinh thể. a. Đọc mục I.1 SGK trang 184 và cho biết thế nào là cấu trúc tinh thể? b. Dùng những thiết bị hiện đại để khảo sát tinh thể muối ăn, ta thấy cấu trúc tinh thể muối ăn có dạng như hình vẽ 34.2. Hãy mô tả tinh thể muối ăn? c. Tinh thể cuả một chất được hình thành trong quá trình nóng chảy hay đông đặc của chất đó? d. Kích thước tinh thể phụ thuộc vào yếu tố nào? Câu 4: Đọc mục I.2 trang 185 SGK và nêu các đặc tính của chất rắn kết tinh? Câu 5: Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Tại sao chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất rắn đa tinh thể lại có tính đẳng hướng? Phiếu học tập số 2 Câu 1: Định nghĩa lại chất rắn vô định hình? Câu 2: Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không? Có nhiệt độ nóng chảy xác định không? Tại sao? Câu 3: Nêu một số ứng dụng của chất rắn vô định hình? Câu 4: So sánh chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình? Phiếu học tập số 3 Bài toán: Gọi lo là độ dài của thanh ở nhiệt độ t o. Khi thanh được làm nóng đến nhiệt độ t thì độ dài của thanh tăng thêm một đoạn l. a. Hãy dự đoán xem độ tăng chiều dài của thanh kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào? lo o to C t oC l l b. Hãy thảo luận nhóm và đề suất phương án thí nghiệm kiểm tra? Phiếu học tập số 4: Thực hành a. Đo nhiệt độ ban đầu và độ dài ban đầu ghi vào bảng: Nhiệt độ ban đầu: to =
  3. Độ dài ban đầu: lo = mm l = o t ( C) l (mm) lo t b. Tiến hành thí nghiệm: tăng nhiệt độ nước, đo độ tăng nhiệt độ và độ nở tương ứng ghi vào bảng (5 lần) l c. Tính tỉ số và rút ra nhận xét? l0 t d. Hãy thiết lập công thức tính độ tăng chiều dài của thanh ở nhiệt độ t theo l 0, , t, t0? Từ đó tính chiều dài của thanh ở nhiệt độ t? e. Từ công thức trên hãy suy ra đơn vị của ? f. So sánh tính được với các nhóm khác và rút ra nhận xét? Phiếu học tập số 5 Câu 1: Chọn câu đúng trong các câu sau đây: A. Chất rắn kết tinh là chất rắn có cấu tạo từ một tinh thể. B. Chất rắn có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn thuộc chất rắn kết tinh. C. Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định và có tính dị hướng. D. Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, chất rắn đó thuộc chất rắn kết tinh. Câu 2: Vật rắn nào dưới đây là vật rắn vô định hình? A. Băng phiến. B. Thủy tinh. C. Kim loại. D. Hợp kim. Câu 3: Chất nào sau đây không có cấu trúc tinh thê? A. Miếng nhựa thông B. Hạt đường C. Viên kim cưong D. Khối thạch anh Câu 4: Nhờ việc sử dụng tia Rơn-ghen (hay tia X) người ta biết được A. bản chất của các hạt trong tinh thể là nguyên tử, phân tử hay ion. B. các hạt trong tinh thể chuyển động nhanh hay chậm. C. trật tự sắp xếp của các hạt trong tinh thể. D. các hạt trong tinh thể liên kết với nhau mạnh hay yếu. Câu 5: Kim cương có tính chất vật lí khác nhau với than chì vì A. cấu trúc tinh thể không giống nhau. B. bản chất các hạt tạo thành tinh thể không giống nhau. C. loại liên kết giữa các hạt trong tinh thể khác nhau. D. kích thước tinh thể không giống nhau. Câu 6: Chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh: A. Khác nhau ở chổ chất rắn kết tinh có cấu tạo từ những kết cấu rắn có dạng hình học xác định, còn chất rắn vô định hình thì không. B. Giống nhau ở điểm là cả hai lọai chất rắn đều có nhiệt độ nóng chảy xác định C. Chất rắn kết tinh đa tinh thể có tính đẳng hướng như chất rắn vô định hình D. Giống nhau ở điểm cả hai đều có hình dạng xác định Câu 7: Độ nở dài của vật rắn không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây? A. Chiều dài vật rắn B. Tiết diện vật rắn
  4. C. Độ tăng nhiệt độ của vật rắn D. Chất liệu vật rắn. Câu 8: Chọn câu phát biểu sai A. Chất rắn khi nóng lên thì nở ra.B. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. C. Chất rắn khi lạnh đi thì co lại.D. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt như nhau. Câu 9: Khi nút thủy tinh của một lọ thủy tinh bị kẹt. Phải mở nút bằng cách nào dưới đây? A. Làm nóng nút.B. Làm nóng cổ lọ.C. Làm lạnh cổ lọ.D. Làm lạnh đáy lọ. Câu 10: Các trụ bê tông cốt thép không bị nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi vì: A. Bê tông và lõi thép không bị nở vì nhiệt. B. Bê tông nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên không bị thép làm nứt. C. Bê tông và lõi thép nở vì nhiệt giống nhau. D. Lõi thép là vật đàn hồi nên lõi thép biến dạng theo bê tông. Câu 11: Chọn phương án đúng. Một vật hình hộp chữ nhật được làm bằng sắt. Khi tăng nhiệt độ của vật đó thì A. Chiều dài, chiều rộng và chiều cao tăng. B. Chỉ có chiều dài và chiều rộng tăng. C. Chỉ có chiều cao tăng.D. Chiều dài, chiều rộng và chiều cao không thay đổi. Câu 12: Băng kép được cấu tạo bởi A. Hai thanh kim loại có bản chất giống nhau. B. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau. C. Hai thanh kim loại có bề dày khác nhau. D. Hai thanh kim loại có chiều dài khác nhau Câu 13: Có nhận xét gì về mối quan hệ giữa độ dày của cốc thủy tinh và độ bền của cốc? A. Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở vì nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài B. Không có mối quan hệ gì giữa độ bền của cốc và độ dày của thủy tinh làm cốc. C. Hai cốc bền như nhau vì cùng có độ giãn nở vì nhiệt như nhau. D. Cốc thủy tinh dày bền hơn cốc thủy tinh mỏng vì được làm từ nhiều thủy tinh hơn. Câu 14: Độ nở dài Δl của vật rắn (hình trụ đồng chất) được xác định theo công thức: A. Δl = l - l0 = l0ΔtB. Δl = l - l 0 = αl0tC. Δl = l - l 0 = αl0ΔtD. Δl = l - l 0 = αl0 0 0 Câu 15: Với ký hiệu: V0 là thể tích ở 0 C; V thể tích ở t C; β là hệ số nở khối. Biểu thức nào sau đây là đúng với công thức tính thể tích ở t0C? A. V = V0 - βt B. V = V0 + βt C. V = V0 (1+ βt) D. V = V0/(1 + βt) Câu 16: Một thước thép ở 100C có độ dài là 1000 mm. Hệ số nở dài của thép là 12.10-6 K-1. Khi nhiệt độ tăng đến 400C, thước thép này dài thêm ban nhiêu? A. 0,36 mm. B. 36 mm. C. 42 mm. D. 15mm. 2. Học sinh - Ôn lại những kiến thức về cấu tạo chất, thuyết động học phân tử chất khí. - Ôn lại kiến thức về sự nở vì nhiệt ở THCS. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp, máy tím bỏ túi. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu vềchất rắn a. Mục tiêu: - Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
  5. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên đặt vấn đề: Theo thuyết động học phân tử của vật chất, chất được cấu tạo từ những phân tử (hoặc nguyên tử) chuyển động nhiệt không ngừng. Tùy theo cách sắp xếp các nguyên tử, phân tử mà các chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: rắn, lỏng hay khí. Ta đã khảo sát trạng thái khí ở chương VI, ở chương này ta sẽ khảo sát trạng thái rắn lỏng. Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về chất rắn kết tinh. a. Mục tiêu: - Có khái niệm sơ bộ về mạng tinh thể. - Nắm được các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh. - Biết được thế nào vật rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. Nhận biết và phân biệt chất rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. - Có khái niệm về tính dị hướng và đẳng hướng của tinh thể.Giải thích được tính dị hướng và đẳng hướng của các vật rắn. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Chất rắn kết tinh. 1. Cấu trúc tinh thể. - Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. - Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh. - Kích thước tinh thể của một chất tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm : Tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn. 2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh. - Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng khác nhau. - Mỗi chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước. - Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Chất đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất đa tinh thể có tính đẳng hướng. 3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh. - Các đơn tinh thể silic và gemani được dùng làm các linh kiện bán dẫn. - Kim cương được dùng làm mũi khoan, dao cát kính. - Kim loại và hợp kim được dùng phổ biến trong các ngành công nghệ khác nhau. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện
  6. Bước 1 .GV trình chiếu các hình ảnh về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình: muối ăn, thạch anh, kim cương, nhựa thông, hắc ín, thủy tinh . .GV chuyển giao nhiệm vụ: Quan sát hình ảnh và hoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: C1: Hình dạng của muối ăn, thạch anh có những cạnh thẳng, các mặt phẳng tạo thành khối đa diện. Nhựa thông, hắc ín không có hình dạng cụ thể. C2: Có 2 loại: - Chất rắn kết tinh: có dạng hình học như muối ăn, thạch anh. - Chất rắn vô định hình: không có dạng hình học như nhựa thông, hắc ín. C3:a.Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. b. Có dạng hình khối lập phương hoặc khối hộp. Tại mỗi đỉnh của hình hộp có các ion (Na+ và Cl–) định vị và sắp xếp có trật tự. c. Tinh thể cuả một chất được hình thành trong quá trình đông đặc. d. Kích thước tinh thể của một chất tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm: Tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn. C4: Các đặc tính của chất rắn kết tinh: - Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng khác nhau. - Mỗi chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước. - Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Chất đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất đa tinh thể có tính đẳng hướng. C5:* Phân biệt chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể: Chất rắn đơn tinh thể Chất rắn đa tinh thể Là chất rắn được cấu tạo từ một tinh Được cấu tạo từ vô số tinh thể, tức các hạt của nó sắp xếp trong thể rất nhỏ liên kết hỗ độn cùng một mạng tinh thể chung. với nhau. Có tính đẳng hướng. Có tính đẳng hướng. * Giải thích tính đẳng hướng – dị hướng: - Với chất rắn đơn tinh thể, các tính chất vật lý không giống nhau theo các hướng khác nhau, nên có tính dị hướng. - Với chất rắn đa tinh thể được cấu tạo bởi vô số các tinh thể nhỏ sắp xếp hỗn độn, do đó tính dị hướng của mỗi tinh thể nhỏ được bù trừ trong toàn khối chất, dẫn đến chất rắn đa tinh thể không có tinh dị hướng, chỉ có tính đẳng hướng.
  7. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV lưu ý thêm cho HS:Một vật rắn có thể kết tinh theo nhiều kiểu cấu trúc tinh thể khác nhau, chẳng hạn: cấu tạo của tinh thể kim cương, than chì hình 34.3. .GV đưa ra một số hình ảnh về ứng dụng của chất rắn kết tinh và yêu cầu HS về nhà tìm hiểu thêm về các ứng dụng. .GV tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về chất rắn vô định hình a. Mục tiêu: - Nắm được các đặc điểm, tính chất, ứng dụng của chất rắn vô định hình. - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Chất rắn vô định hình. - Chất rắn vô định hình là các chất không có cấu trúc tinh thể và do đó không có dạng hình học xác định. - Các chất rắn vô định hình có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi bị nung nóng, chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng. - Một số chất rắn như đường, lưu huỳnh, có thể tồn tại ở dạng tinh thể hoặc vô định hình. - Các chất vô định hình như thuỷ tinh, các loại nhựa, cao su, được dùng phổ biến trong nhiều ngành công nghệ khác nhau. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .Giáo viên nêu vấn đề: lúc nãy ta đã tìm hiểu sơ bộ về chất rắn vô định hình. Vậy chất rắn vô định hình có những đặc điểm và ứng dụng gì? Ta sẽ tìm hiểu qua phần tiếp theo. .Giáo viên chuyểngiao nhiệm vụ: Yêu cầu HS đọc SGK mục II. trang 186 và hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: C1: Chất rắn vô định hình là các chất không có cấu trúc tinh thể và do đó không có dạng hình học xác định. C2: Các chất rắn vô định hình có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi bị nung nóng, chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng. C3: Các chất vô định hình như thuỷ tinh, các loại nhựa, cao su, được dùng phổ biến trong nhiều ngành công nghệ khác nhau. Bảng so sánh chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Chất kết tinh Chất vô định hình Đơn tinh thể Đa tinh thể Có cấu tạo tinh thể Không có cấu tạo tinh thể
  8. Không có nhiệt độ nóng chảy Có nhiệt độ nóng chảy xác định xác định Có tính đẳng Có tính dị hướng Có tính đẳng hướng hướng - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV lưu ý thêm cho HS:Một số chất như lưu huỳnh, đường có thể là chất rắn kết tinh hay chất rắn vô định hình tùy thuộc vào việc người ta làm chúng rắn lại như thế nào. VD: Nếu ta đun lưu huỳnh kết tinh cho nóng chảy ra (ở 350 oC), rồi làm nguội đột ngột bằng cách đổ lưu huỳnh chảy vào nước lạnh thì ta có lưu huỳnh rắn vô định hình. Còn nếu ta để lưu huỳnh nguội dần cho đến khi động đặc thì ta lại có lưu huỳnh kết tinh. .Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2. Hoạt động 2.3: Tìm hiểu khái niệm và ứng dụng của sự nở dài, sự nở khối a. Mục tiêu: - Phát biểu được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và kỹ thuật. Biết giải thích định tính và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: C. Sự nở dài. 1. Thí nghiệm. Đo l = l – lo và t = t – tota được bảng kết quả: o Nhiệt độ ban đầu: to = 30 C Độ dài ban đầu: lo = 500mm l = o t ( C) l (mm) lo t 30 0,25 16,7.10-6 40 0,33 16,5.10-6 50 0,41 16,4.10-6 60 0,49 16,3.10-6 70 0,58 16,8.10-6 Với sai số 5% ta thấy có giá trị không đổi. Như vậy ta có thể viết : l l = lo(t – to) hoặc = t. lo có giá trị thay đổi phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn. 2. Kết luận. - Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt. - Độ nở dài l của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và độ dài ban đầu lo của vật đó. l = l – lo = lo t - Với là hệ số nở dài của vật rắn, có đơn vị là K-1.
  9. - Giá trị của phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn. D. Sự nở khối. V = V – Vo = lo t Với  là hệ số nở khối,  3 và cũng có đơn vị là K-1. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .GV đặt vấn đề: Tại sao trên các đoạn đường ray, cứ một đoạn ray người ta lại để một khe hở? Khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên thì nói chung kích thước của vật rắn tăng lên. Đó là sự nở vì nhiệt. Đối với vật rắn, người ta phân biệt sự nở dài và sự nở thể tích (còn gọi là sự nở khối). Bài hôm nay ta sẽ đi khảo sát từng dạng và ứng dụng của sự nở vì nhiệt trong kĩ thuật. Vì khi trời nóng thì nhiệt độ của thanh ray tăng, khi đó thanh ray nở ra. Nếu không có khe hở thì thanh ray nở ra sẽ sinh ra một lực lớn làm biến dạng đường ray, gây nguy hiểm cho các chuyến tàu. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: Câu 1: Định nghĩa sự nở dài, sự nở khối? Câu 2:Đọc SGK mục III. Trang 196 và nêu các ứng dụng và hạn chế cần khắc phục của sự nở vì nhiệt? Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: Câu 1: - Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt. - Sự tăngthể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối vì nhiệt. Câu 2: Ứng dụng sự nở vì nhiệt: - Phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt. - Lợi dụng sự nở vì nhiệt để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo các băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV chính xác hóa nội dung. .Giáo viên tổng kết hoạt động 2.3, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 2.4 Xác định mối liên hệ giữa độ nở dài với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó. a. Mục tiêu: - Mô tả được các dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm để xã định độ nở dài của vật rắn.
  10. - Dựa vào Bảng 36.1 ghi kết quả đo độ dãn dài của thanh rắn thay đổi theo nhiệt độ t, tính được giá trị trung bình của hệ số nở dài . Từ đó suy ra công thức nở dài. - Nắm được các công thức về sự nở dài, nở khối. - Phát biểu được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. Đồng thời nêu được ý nghĩa vật lý và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối. - Vận dụng các công thức về sự nở dài, nở khối để giải một số bài tập và tính toán trong một số trường hợp. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: E. Ứng dụng sự nở vì nhiệt. - Phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt. - Lợi dụng sự nở vì nhiệt để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo các băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .GV đặt vấn đề: Như ta đã nêu ở tiết trước, trọng kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình, người ta phải tính toán để khắc phục được tác hại của sự nở vì nhiệt Vì vậy, trong tiết này, ta sẽ cùng nhau xây dựng công thức tính toán độ nở dài. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập số 3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm - Tiến hành thí nghiệm như hình 18.11 SGK. Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: l a. Pa1: Tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ t: l ~ t hay hằng số t Pa2: Tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ t và chiều dài ban đầu của thanh lo: l l ~ t và l ~ lo Hay hằng số l0 t b. Thảo luận và đề suất pa: Cần có một thanh kim loại, đo chiều dài l 01 và nhiệt độ t01 của thanh ban đầu. Pa1: Tăng nhiệt độ của thanh bằng cách đốt nóng hoặc nhúng thanh vào nước nóng sau đó đo nhiệt độ của thanh tương ứng. Từ đó suy ra t và l l và tính tỉ số t Pa2: Cần thêm một thanh kim loại nữa có chiều dài l 02 khác với l01 đo l số liệu tương tự như trên và tính tỉ số của thanh 1, 2. l0 t - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu
  11. trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV chốt lại các phương án:Với cách hơ nóng thanh kim loại bằng lửa thì việc đo nhiệt độ gặp khó khăn, mà thanh lại nóng không đều, dẫn đến giản nở không đều gây ra sai số lớn. - Với việc nhúng thanh kim loại vào nước nóng đo nhiệt độ, sau đó lấy ra đo độ dài, nhiệt đôn không khí lại khác đi, độ giản nở cũng thay đổi, dẫn dến sai sô lớn. .GV giới thiệu bộ thí nghiệm như hình vẽ 36.2. .GV hướng dẫn HS cách tiến hành TN. Sau đó bàn giao dụng cụ và nhiệm vụ về cho các nhóm. - Phân lớp thành 4 nhóm: Hai nhóm làm TN với thanh KL bằng đồng, hai nhóm làm TN với thanh KL bằng sắt. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Tiến hành thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập sô 4. Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm - Tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV. Bước 6 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: a-b-c. Nhiệt độ ban đầu: to = Độ dài ban đầu: lo = mm l = o t ( C) l (mm) lo t 30 0,25 16,7.10-6 40 0,33 16,5.10-6 50 0,41 16,4.10-6 60 0,49 16,3.10-6 70 0,58 16,8.10-6 Nhận xét: có giá trị gần như không đổi. Như vậy ta có thể viết : l l = lo(t – to) hoặc = t. lo d. Độ nở dài l của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và độ dài ban đầu lo của vật đó: l = l – lo = lo t l = l0(1 + t) e. có đơn vị là K-1. f. Giá trị của các chất khác nhau là khác nhau phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 7 .GV mở rộng công thức cho sự nở khối: V = V – Vo = lo t Với  là hệ số nở khối,  3 và cũng có đơn vị là K-1. . Giáo viên tổng kết hoạt động 2.4 Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu:
  12. - Nắm được các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình; đơn tinh thể và đa tinh thể. - Vận dụng các công thức về sự nở dài, nở khối để giải một số bài tập và tính toán trong một số trường hợp. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 4. (Hoặc tổ chức game show thi đua giữa các nhóm) Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV. Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 6 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Yêu cầu HS về nhà học bài và làm bài tập trong SGK. Ôn tập Nội dung 2: - Yêu cầu HS về nhà tìm thêm một số ứng dụng và hạn chế của chất rắn Mở rộng kết tinh, chất rắn vô định hình và sự nở vì nhiệt. - Đọc phần “Em có biết?” trang 187 Nội dung 3: - Xem trước bài 37 và bài 40. Chuẩn bị cho - Soạn phần II. SGK trang 200: Hiện tượng dính ướt – Hiện tượng tiết sau không dính ướt. V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  13. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 56, 57, 58: Chủ đề 11: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt; Nói rõ được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Hiểu được hiện tượng dính ướt, không dính ướt và ứng dụng của nó. - Hiểu được hiện tượng mao dẫn, nguyên nhân của nó và nêu được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật. - Tìm hiểu mục đích thí nghiệm, cơ sở lí thuyết, dụng cụ đo và cách sử dụng dụng cụ đo. - Cách đo được lực căng bề mặt của nước tác dụng lên một chiếc vòng kim lọai nhúng chạm vào mặt nước, từ đó xác định hệ số căng bề mặt của nước ở nhiệt độ phòng. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Giải thích được một số hiện tượng thuộc hiện tượng căng bề mặt và tính lực căng mặt ngoài trong một số trường hợp. - Làm các bài tập về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng - Giải thích được hiện tượng mao dẫn đơn giản thường gặp trong thực tế. - Biết cách sử dụng thước kẹp để đo độ dài chu vi vòng tròn. - Biết cách dùng lực kế nhạy (thang đo 0,1 N), thao tác khéo léo để đo được chính xác giá trị lực căng tác dụng vào vòng. - Tính hệ số căng bề mặt và xác định sai số của phép đo. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint kèm : + Một số dụng cụ thí nghiệm biểu diễn hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng bằng màng xà phòng. + Một số ống mao dẫn có đường kính khác nhau và hai tấm thủy tinh. - Chuẩn bị một bộ thí nghiệm thực hành đo hệ số căng bề mặt gồm: + Lực kế 0,1 N có độ chính xác 0,001N. + Vòng kim loại ( hoặc vòng nhựa) có dây treo. + Cốc nhựa đựng chất lỏng ( nước sạch). + Giá treo có cơ cấu nâng hạ cốc đựng chất lỏng.
  14. + Thước cặp 0-150/0,05mm. + Giấy lau (mềm). + Kẻ sẵn bảng ghi số liệu theo mẫu trong bài 40 SGK Vật lí 10. - Phiếu học tập. Phiếu học tập số 1 Câu 1: Nhận xét về diện tích màng xà phòng còn lại trên khung sau khi chọc thủng phần màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ? Câu 2: Hiện tượng này chứng tỏ trên bề mặt phần màng xà phòng đã có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng, kéo nó căng đều theo mọi phương vuông góc với vòng dây chỉ, làm cho vòng dây chỉ có dạng một đường tròn. Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng. Cho biết hình tròn có diện tích lớn nhất trong số các hình có cùng chu vi. Hãy lập luận để chứng minh bề mặt phần màng xà phòng còn đọng trên khung dây đồng đã tự co lại để giảm diện tích của nó tới mức nhỏ nhất? Câu 3: Dựa vào thí nghiệm hãy xác định điểm đặt, phương, chiều của lực căng bề mặt? Phiếu học tập số 2: Câu 1: Từ biểu thức lực căng bề mặt, hãy xác định đơn vị của hệ số căng bề mặt của chất lỏng? Dựa vào số liệu ở bảng 37.1, hãy cho biết hệ số căng bề mặt phụ thuộc vào những yếu tố nào? Câu 2: Một chiếc vòng nhôm có trọng lượng P = 62,8.10-3N đặt thẳng đứng sao cho đáy của nó tiếp xúc với mặt nước. Cho đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt là 46 mm và 48 mm; kéo vòng nhôm bằng một lực F thẳng đứng lên trên, khi vòng nhôm rời khỏi mặt nước thì độ lớn của lực F = 84,05 mN. Xác định hệ số căng bề mặt của nước? Phiếu học tập số 3 Câu 1: Dựa vào nội dung được giao về nhà, hãy mô tả lại về hiện tượng dính ướt và không dính ướt? Ứng dụng của hiện tượng này trong thực tế? Câu 2: Hiện tượng sẽ xảy ra thế nào nếu chúng ta nhúng thẳng đứng các ống thủy tinh hở hai đầu có bán kính trong nhỏ và khác nhau vào một chậu nước? Câu 3: Hiện tượng trên được gọi là hiện tượng mao dẫn. Nếu ta làm thí nghiệm trên với thủy ngân thì ta thấy mực thủy ngân trong ống thủy tinh hạ xuống (quan sát thí nghiệm minh họa trên màn hình trình chiếu). Vậy, thế nào là hiện tượng mao dẫn? Câu 4: Nêu các ứng dụng của hiện tượng mao dẫn? Phiếu học tập số 4 Câu 1: Đọc SGK mục I. và cho biết mục đích của bài thực hành? Câu 2: Dựa vào kiến thức đã học ở phần “Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng”, hãy cho biết: a. Để xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng ta cần xác định những đại lượng nào? b. Để xác định các đại lượng đó ta cần những dụng cụ nào? 2. Học sinh - Ôn lại cấu trúc phân tử của chất ở bài thuyết động học phân tử chất khí.
  15. - Soạn trước phần hiện tượng dính ướt và không dính ướt. - Vấn đề về phân tích lực. - Báo cáo thí nghiệm, máy tính cá nhân. - Ôn lại nội dung về lực tương tác phân tử và các trạng thái cấu tạo chất. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về các hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng a. Mục tiêu: - Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Sự tò mò, hứng thútìm hiểu kiến thức mới. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên đặt vấn đề: Ở trò chơi thổi bong bóng xà phòng, các em đều quan sát thấy bong bóng có dạng hình cầu. Vì sao như vậy? Tại sao con nhện nước có thể đứng yên và di chuyển trên mặt nước một cách dễ dàng, trong khi con ruồi lại bị chìm xuống? .Tiến hành TN nêu hiện tượng: Kim khâu đặt nằm ngang trên mặt nước thì nổi nhưng nếu thả thẳng đứng hoặc nghiêng lại chìm. Vì sao? Tất cả các hiện tượng trên đều liên quan tới mặt ngoài của chất lỏng: đó là hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. Vậy hiện tượng căng bề mặt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về các hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng a. Mục tiêu: - Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt; Nói rõ được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Giải thích được một số hiện tượng thuộc hiện tượng căng bề mặt trong một số trường hợp. - Nắm được các bước xác định hệ số căng bề mặt của nước ở nhiệt độ phòng. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: A. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. 1. Thí nghiệm. - Chọc thủng màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ ta thấy vòng dây chỉ được căng tròn. - Hiện tượng cho thấy trên bề mặt màng xà phòng đã có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo nó căng đều theo mọi phương vuông góc với vòng dây chỉ. - Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt chất lỏng. 2. Lực căng bề mặt.
  16. Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt của chất lỏng và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài của đoạn đường đó : f = l. Với  là hệ số căng mặt ngoài, đơn vị là N/m. Hệ số  phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng :  giảm khi nhiệt độ tăng. 3. Ứng dụng. Do tác dụng của lực căng bề mặt nên nước mưa không thể lọt qua các lỗ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù hoặc trên mui bạt ô tô tải; nước trong ống nhỏ giọt chỉ có thể thoát ra khỏi miệng ống khi giọt nước có kích thước đủ lớn để trọng lượng của nó thắng được lực căng bề mặt của nước tại miệng ống; Hoà tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng bề mặt của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải, 4. Đo hệ số căng bề mặt của chất lỏng Lực căng bề mặt của chất lỏng: FC = F - P Tổng chu vi ngoài và trong của vòng xuyến: L = π(D + d) F F P Hệ số căng bề mặt của chất lỏng:  c L (D d) d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .GV giới thiệu thí nghiệm với màng xà phòng như h.vẽ 37.2 và tiến hành thí nghiệm. .GV yêu cầu HS từ TN hãy hoàn thành phiếu học tập số 1 Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: diện tích màng xà phòng còn lại trên khung sau khi chọc thủng nhỏ hơn phần màng lúc đầu C2: Giả sử màng nước xà phòng lấp đầy toàn bộ diện tích khung dây đồng, khi đó diện tích bề mặt nước xà phòng là lớn nhất. Nếu vòng dây chỉ tăng diện tích lên thì phần diện tích còn lại của màng nước xà phòng giảm đi. Khi vòng dây chỉ có dạng hình tròn-diện tích của nó lớn nhất-thì phần diện tích còn lại của màng xà phòng là nhỏ nhất. Lực căng bề mặt tác dụng lên vòng dây chỉ có chiều sao cho vòng dây chỉ hình tròn, tương ứng mà màng xà phòng co lại để giảm diện tích tới mức nhỏ nhất. C3:Phương của lực căng bề mặt vuông góc với đường giới hạn và tiếp tuyến với màng xà phòng. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV chính xác hóa nội dung, bổ sung ý trong câu trả lời của hs và cho hs ghi bài. .GV thông báo độ lớn của lực căng bề mặt.
  17. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2? Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 6 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Câu 1: F(N), l(m) (N/m)  phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. -3 Câu 2: Lực căng bề mặt của glixerin: FC = F – P = 21,25.10 N Tổng chu vi ngoài và trong của vòng xuyến: L = π(D + d) = 0,295m F Hệ số căng bề mặt của glixerin:  c 0,072N / m L - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 7 .GV dựa vào cách HS hoàn thành phiếu học tập số 2, lưu ý thêm cho HS các bước thí nghiệm đo hệ số căng bề mặt của chất lỏng. .GV tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về hiện tượng dính ướt, không dính ướt và hiện tượng mao dẫn a. Mục tiêu: - Hiểu được hiện tượng dính ướt, không dính ướt và ứng dụng của nó. - Hiểu được hiện tượng mao dẫn, nguyên nhân của nó và nêu được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật. - Giải thích được hiện tượng mao dẫn đơn giản thường gặp trong thực tế. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: B. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt: (Tự học có hướng dẫn) C. Hiện tượng mao dẫn. 1. Thí nghiệm. - Nhúng các ống thuỷ tinh có đường kính trong nhỏ vào trong chất lỏng ta thấy : + Nếu thành ống bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ dâng cao hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lỏm. + Nếu thành ống không bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ hạ thấp hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lồi. + Nếu có đường kính trong càng nhỏ, thì mức độ dâng cao hoặc hạ thấp của mức chất lỏng bên trong ống so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn. - Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn. - Hệ số căng mặt ngoài  càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ mức chênh lệch chất lỏng trong ống và ngoài ống càng lớn. 2. Ứng dụng. - Các ống mao dẫn trong bộ rể và thân cây dẫn nước hoà tan khoáng chất lên nuôi cây. - Dầu hoả có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn đến ngọn bấc để cháy. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước
  18. hiện Bước 1 .GV cho hs tiến hành thí nghiệm với các ống có tiết diện trong nhỏ và khác nhau. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS trả lời phiếu học tập số 3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm, sau đó báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: Nhỏ giọt nước lên tấm thủy tinh sạch thì nước chảy lan ra nước dính ướt thủy tinh. - Nhỏ giọt nước lên tấm thủy tinh phủ lớp ni lon thì nước thu về dạng hình cầu hơi dẹp nước không dính ướt ni lon. - Ứng dụng của hiện tượng dính ướt: Loại bẩn quặng. C2: Làm thí nghiệm, quan sát và nhận xét: Mực nước trong ống sẽ cao hơn so với mực chất lỏng trong chậu. Ống có tiết diện càng nhỏ, mực nước càng cao. C3: Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính trong nhỏ so với mực chất lỏng ở ngoài. C4: - Các ống mao dẫn trong bộ rể và thân cây dẫn nước hoà tan khoáng chất lên nuôi cây. - Dầu hoả có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn đến ngọn bấc để cháy. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV lưu ý thêm cho HS: Hiện tượng mao dẫn không chỉ xảy ra ở những ống có bán kính trong nhỏ (gọi là ống mao dẫn) mà còn xảy ra ở những khe hẹp, vách hẹp, các vật xốp h.vẽ trên màn hình trình chiếu cho ta thấy nước dâng lên trong khe hẹp giữa 2 tấm thủy tinh đặt song song hay giữa hai tấm thủy tinh đặt tẻ ra tạo thành một góc nhị diện rất nhỏ. .Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 3: Luyện tập Hoạt động 3.1: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng – Xây dựng phương án và tiến hành thí nghiệm a. Mục tiêu: - Tìm hiểu mục đích thí nghiệm, cơ sở lí thuyết, dụng cụ đo và cách sử dụng dụng cụ đo. - Cách đo được lực căng bề mặt của nước tác dụng lên một chiếc vòng kim loại nhúng chạm vào mặt nước. - Biết cách sử dụng thước kẹp để đo độ dài chu vi vòng tròn. - Biết cách dùng lực kế nhạy (thang đo 0,1 N), thao tác khéo léo để đo được chính xác giá trị lực căng tác dụng vào vòng.
  19. - Rèn luyện thêm kĩ năng thực hành. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 4. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: Mục đích thực hành: - Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. - Xác định hệ số căng bề mặt của nước. F F P C2: a.  c Đo trọng lượng của vòng nhôm; lực kéo L (D d) vòng nhôm khỏi mặt nước; đường kính vòng trong, vòng ngoài b. Dụng cụ: Vòng kim loại, cốc nước, lực kế, thước. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .Giáo viên nhận xét và hoàn chỉnh phương án. .Giáo viên giới thiệu bộ dụng cụ, giao mỗi nhóm một bộ dụng cụ và hướng dẫn HS cách sử dụng. Sau đó yêu cầu HS đo đạc và ghi các số liệu vào bảng 40.1 và 40.2 Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Bước 6 .Giáo viên yêu cầu HS thu dọn dụng cụ gọn gàng sau khi thực hành. .Giáo viên tổng kết hoạt động 4 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 3.2: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng - Xử lí số liệu thí nghiệm và trả lời các cau hỏi. a. Mục tiêu: - Củng cố và nâng cao kỹ năng phân tích, xử lí số liệu và lập được báo cáo hoàn chỉnh đúng thời hạn. - Tính được hệ số căng bề mặt và xác định sai số của phép đo. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ - Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả.
  20. - Yêu cầu HS thảo luận và phân tích kết quả thu được. .Yêu cầu hs tiến hành xử lí số liệu, trả lời câu hỏi ở cuối mẫu báo cáo. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện các nhóm báo cáo kết quả. - Thảo luận, phân tích số liệu thu được: + Tính sai số của phép đo và viết kết quả. + Chỉ ra loại sai số đã bỏ qua trong khi lấy kết quả. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 5, thu báo cáo thực hành. Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Yêu cầu HS về nhà học bàivà làm các bài tập trong SGK Ôn tập Nội dung 2: Tìm thêm một số ứng dụng của các hiện tượng bề mặt và hiện tượng Mở rộng mao dẫn. V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  21. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 59: BÀI TẬP VỀ CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Ôn lại khái niệm mạng tinh thể, vật rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. - Ôn lại các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Nắm được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn, các công thức về sự nở dài, nở khối. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và kỹ thuật. - Nói rõ được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Hiểu được hiện tượng mao dẫn, nguyên nhân của nó và nêu được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình; đơn tinh thể và đa tinh thể. - Vận dụng các công thức về sự nở dài, nở khối để giải một số bài tập và tính toán trong một số trường hợp. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. - Giải thích được một số hiện tượng thuộc hiện tượng căng bề mặt,hiện tượng mao dẫn và tính lực căng mặt ngoài trong một số trường hợp. - Làm các bài tập về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Chuẩn bị hệ thống các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan, cũng như bài tập tự luận thuộc phần chất rắn, chất lỏng. - Phiếu học tập Phiếu học tập số 1 Câu 1:Phải làm theo cách nào để tăng độ cao của cột nước trong ống mao dẫn? A. Hạ thấp nhiệt độ của nước. B. Dùng ống mao dẫn có đường kính lớn hơn. C. Pha thêm rượu vào nước. D. Dùng ống mao dẫn có đường kính nhỏ hơn. Câu 2: Chất vô định hình có tính chất nào sau đây?
  22. A. Chất vô định hình có cấu tạo tinh thể B. Chất vô định hình có tính dị hướng. C. Chất vô định hình có nhiệt độ nóng chảy xác định D. Sự chuyển từ chất rắn vô định hình sang chất lỏng xảy ra liên tục Câu 3: Điều nào sau đây là sai liên quan đến chất kết tinh? A. Chất đa tinh thể là chất gồm vô số tinh thể nhỏ liên kết hỗn độn với nhau. B. Tính chất vật lý của đa tinh thể như nhau theo mọi hướng. C. Các chất kết tinh được cấu tạo từ cùng một lọai hạt sẽ luôn có tính chất vật lý giống nhau. D. Cả ba điều trên đều sai. Câu 4: Đặc tính nào là của chất rắn vô định hình? A. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định. B. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định. C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định. D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định. Câu 5: Tính chất nào là của của chất đơn tinh thể? A. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định. B. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định. C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định. D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định. Câu 6: Hiện tượng nào sau đây không liên quan đến hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. A. Bong bóng xà phòng lơ lửng trong không khí. C. Nước chảy từ trong vòi ra ngoài. B. Chiếc đinh ghim nhờn mỡ nỗi trên mặt nước. D. Giọt nước động trên lá sen. Câu 7: Chiều của lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng: A. Làm tăng diện tích mặt thoáng của chất lỏng. B. làm giảm diện tích mặt thoáng của chất lỏng. C. Giữ cho mặt thoáng của chất lỏng luôn ổn định. D. Giữ cho mặt thoáng của chất lỏng luôn nằm ngang. Câu 8: Ống được dùng làm ống mao dẫn phải thoả mãn điều kiện: A. Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu và không bị nước dính ướt. B. Tiết diện nhỏ hở một đầu và không bị nước dính ướt. C. Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu. D. Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu và bị nước dính ướt. Câu 9: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng mao dẫn? A. Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng chất lỏng trong những ống có tiết diện nhỏ được dâng lên hay hạ xuống so với mực chất lỏng bên ngoài ống. B. Hiện tượng mao dẫn chỉ xảy ra khi chất làm ống mao dẫn bị nước dính ướt. C. Hiện tượng mao dẫn chỉ xảy ra khi chất làm ống mao dẫn không bị nước làm ướt. D. Cả ba phát biểu A, B, C đều đúng. Câu 10: Hiện tượng dính ướt của chất lỏng được ứng dụng để: A. Làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển nổi. B. Dẫn nước từ nhà máy đến các gia đình bằng ống nhựa. C. Thấm vết mực loang trên mặt giấy bằng giấy thấm. D. Chuyển chất lỏng từ bình nọ sang bình kia bằng ống xi phông. 2. Học sinh - Ôn lại các kiến thức thuộc chương Tĩnh học đã học. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
  23. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Ôn lại kiến thức thuộc phần chất rắn, chất lỏng. a. Mục tiêu: - Ôn lại khái niệm mạng tinh thể, vật rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. - Ôn lại các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Nắm được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và kỹ thuật. - Nói rõ được phương, chiều của lực căng bề mặt. Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Hiểu được hiện tượng mao dẫn, nguyên nhân của nó và nêu được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Các kiến thức trọng tâm được hệ thống lại. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: (Có thể hoạt động cá nhân hoặc tổ chức hoạt động nhóm) - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân hoặc nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Cá nhân hoặc đại diện 1 nhóm trả lời. - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 1 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Giải một số bài tập trắc nghiệm a. Mục tiêu: - Ôn lại khái niệm mạng tinh thể, vật rắn đơn tinh thể và đa tinh thể. - Ôn lại các đặc điểm, cấu trúc, tính chất, ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Nắm được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn, các công thức về sự nở dài, nở khối. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và kỹ thuật. - Nói rõ được phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt. Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề mặt. - Hiểu được hiện tượng mao dẫn, nguyên nhân của nó và nêu được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật. - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình; đơn tinh thể và đa tinh thể. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. - Giải thích được một số hiện tượng thuộc hiện tượng căng bề mặt, hiện tượng mao dẫn và tính lực căng mặt ngoài trong một số trường hợp.
  24. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Bài tập trắc nghiệm định tính: Bài 4 (trang 187 SGK): Đáp án B Bài 5 (trang 187 SGK): Đáp án C Bài 6 (trang 187 SGK): Đáp án D Bài 4 (trang 197 SGK): Đáp án D Bài 5 (trang 197 SGK): Đáp án C -6 -6 Áp dụng công thức: Δl = l - lo = αloΔt= 11.10 .1.(40 - 20) = 220.10 (m) = 0,22 mm Bài 6 (trang 197 SGK): Đáp án B m m Ta có: khối lượng riêng của một chất được tính bằng: D V V D m m D0 Mặt khác, ta có:V V0 (1 . t) (1 . t) D (với  = 3 ) D D0 1 . t Thay số với hệ số nở dài của sắt α = 11.10-6 K-1 ta được: Bài 6 (trang 202 SGK): Đáp án B Bài 7 (trang 203 SGK): Đáp án D Bài 8 (trang 203 SGK): Đáp án D Bài 9 (trang 203 SGK): Đáp án C Bài 10 (trang 203 SGK): Đáp án A d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bướcs Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành BT trong SGK: BT 4, 5, 6 trang 187; BT 4, 5, 6 trang 197; BT 6, 7, 8, 9, 10 trang 203. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân (hoặc nhóm) Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Cá nhân hoặc đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Giải một số bài tập tự luận a. Mục tiêu: - Nhận biết và phân biệt chất rắn kết tinh và vô định hình; đơn tinh thể và đa tinh thể. - Vận dụng các công thức về sự nở dài, nở khối để giải một số bài tập và tính toán trong một số trường hợp. - Biết giải thích và sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt. - Giải thích được một số hiện tượng thuộc hiện tượng căng bề mặt, hiện tượng mao dẫn và tính lực căng mặt ngoài trong một số trường hợp. - Làm các bài tập về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
  25. c. Sản phẩm: Bài tập trắc nghiệm định lượng: Bài 7 (trang 187 SGK):Kích thước của các tinh thể phụ thuộc tốc độ kết tinh khi chuyển từ thể lỏng sang thể rắn: Tốc độ kết tinh càng nhỏ thì kích thước của các tinh thể càng lớn. Bài 8 (trang 187 SGK):Than chì và kim cương đều được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon nhưng do cấu trúc tinh thể khác nhau nên tính chất vật lí của chúng khác nhau. Than thì mềm còn kim cương thì rất cứng Bài 9 (trang 187 SGK): Chất kết tinh Chất vô định hình Đơn tinh thể Đa tinh thể Có cấu tạo tinh thể Không có cấu tạo tinh thể Có nhiệt độ nóng chảy xác định Không có nhiệt độ nóng chảy xác định Có tính dị hướng Có tính đẳng hướng Có tính đẳng hướng Bài 7 (trang 197 SGK): o o -6 -1 t1 = 20 C; l1 = 1800 m; t2 = 50 C; α = 11,5.10 (k ) Δl = ? -6 Áp dụng công thức:Δl = αl1Δt = 11,5.10 .1800.(50 - 20) = 0,621 m Vậy độ nở dài của dây tải điện là Δl = 0,621 (m) Bài 8 (trang 197 SGK): o -6 -1 t1 = 15 C; l1 = 12,5 m; Δl = 4,5 mm = 4,5.10-3 m; α = 12.10 K t = ? Khoảng cách giữa hai thanh ray liên tiếp nhau chính là độ nở dài của mỗi thanh khi thnah đạt đến nhiệt độ lớn nhất tºC. l 4,5.10 3 Ta có: Δl = α.l0.Δt Độ tăng nhiệt độ tối đa là: t 30o C .l 12.10 6.12,5 Mà Δt = t – t0 ⇒ t = Δt + t0 = 45º Vậy thanh ray chịu được nhiệt độ lớn nhất để không bị uốn cong là: tmax = t = 45ºC Bài 9 (trang 197 SGK): 3 Ở nhiệt độ t0 (ºC) cạnh hình lập phương là l0→ thể tích khối lập phương là: V0 = l0 . Ở nhiệt độ t (ºC) cạnh hình lập phương là l→ thể tích khối lập phương là: V = l3 3 3 Mặt khác ta có: l = l0.(1 + αΔt) ⇒ V = l0 .(1 + αΔt) 3 Do α rất nhỏ nên α2 và α3 cũng rất nhỏ, ta có thể bỏ qua: V = l0 .(1 + 3αΔt) → ΔV = V – V0 = V0.β.Δt Bài 11 (trang 203 SGK):Khi nhấc vòng xuyến lên, lực căng bề mặt thoáng glixerin hướng xuống cùng hướng trọng lực P của vòng xuyến, do đó ta có: -3 -3 -3 Fbứt = Fc + P Fc = Fbứt - P = 64,3.10 - 45.10 = 19,3.10 (N) Đường giới hạn mặt thoáng bằng tổng chu vi ngoài và chu vi trong của vòng xuyến l = d1π + d2π = π(d1 + d2) = 3,14(0,044 + 0,04) = 0,264 m Áp dụng công thức tính lực căng bề mặt: FC = .l. F 19,3.10 3  C 0,073N / m l 0,264 Bài 12 (trang 203 SGK):Trọng lực P kéo thanh ab trượt xuống, làm tăng diện tích bề mặt thoáng, do đó lực căng bề mặt FC tác dụng vào đoạn ab sẽ hướng lên. Đến khi ab nằm cân bằng, ta có: P FC 0
  26. Về độ lớn: P = Fc = σ.2l = 0,04.2.0,05 = 4.10-3 (N) (Lưu ý: có 2 bề mặt thoáng của màng nước xà phòng). d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành các BT trong SGK: BT 7, 8, 9 trang 187; BT 7, 8, 9 trang 197; BT 11, 12 trang 203 Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm có sự hướng dẫn của gv Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Cá nhân hoặc đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 3: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Ôn hệ thống lại kiến thức đã học về chất rắn và chất lỏng và làm thêm Ôn tập các BT trong SBT. Nội dung 2: Từ nội dung bài tập và phương pháp giải bài tập đã làm, hãy tự ra đề 2 Rèn khả năng bài tập tương ứng cùng dạng với các bài tập đó (kèm hướng giải) ra đề Nội dung 3: Xem trước bài 38 và tự soạn nội dung II.1.Thí nghiệm Chuẩn bị bài mới V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  27. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 60, 61: Bài 38: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Có khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba thể rắn, lỏng, khí khi thay đổi nhiệt độ, áp suất bên ngoài. - Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự nóng chảy và sự đông đặc. Viết được công thức nhiệt nóng chảy Q = m. - Nêu được định nghĩa của sự bay hơi và sự ngưng tụ. - Phân biệt được hơi khô và hơi bão hòa. - Định nghĩa và nêu được đặc điểm của sự sôi. - Phân biệt được hiện tượng nóng chảy của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Hiểu được khái niệm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng. - Nắm được công thức nhiệt hóa hơi Q = Lm, các đại lượng trong công thức. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Phân biệt đuợc các quá trình: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa, ngưng kết. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi nóng chảy, hóa hơi và nhiệt lượng tỏa ra với quá trình ngược lại. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng nóng chảy – đông đặc, bay hơi – ngưng tụ để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Vận dụng công thức Q = m và Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy- đông đặc, bay hơi- ngưng tụ và quá trình sôi trong đời sống. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint:Kèm các hình ảnh về sự nóng chảy, đông đặc, bay hơi, ngưng tụ - Một số dụng cụ thí nghiệm về sự nóng chảy: cốc thủy tinh, nước nóng, nước đá. - Bộ thí nghiệm xác định nhiệt độ nóng chảy và đông đặc của thiếc (dùng nhiệt kế cặp nhiệt), hoặc của băng phiến hay của nước đá (dùng nhiệt kế dầu).
  28. - Bộ thí nghiệm chứng minh sự bay hơi và ngưng tụ. - Bộ thí nghiệm xác định nhiệt độ của hơi nước sôi. - Phiếu học tập. Phiếu học tập số 1 Câu 1: Sự nóng chảy là gì? Tên gọi của quá trình ngược với sự nóng chảy là gì? Câu 2: Quan sát thí nghiệm đun nóng chảy thiếc. a. Theo dõi, ghi và vẽ đường biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ của thiếc theo thời gian trong quá trình chuyển thể từ rắn sang lỏng? b. Dựa vào đồ thị trên hãy mô tả và nhận xét về sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình nóng chảy và đông đặc của thiếc? Câu 3: Đọc mục 1.b trang 205 SGK. a. Nhận xét về nhiệt độ nóng chảy của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình? b. Thể tích của chất rắn biến thiên như thế nào trong quá trình nóng chảy và đông đặc? c. Nhiệt độ nóng chảy có phụ thuộc áp suất bên ngoài không? Nếu có, thì phụ thuộc như thế nào? Câu 4: Đọc mục 2. trang 205 SGK. a. Hãy nêu nhiệt nóng chảy là gì? Viết công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn. Nêu tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức này. b. Định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng? Nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào yếu tố nào? Câu 5: Đọc mục 3. trang 205 SGK. Nêu ứng dụng của sự nóng chảy và đông đặc? Phiếu học tập số 2: Câu 1: Thế nào là hơi khô và thế nào là hơi bão hòa? Câu 2: Phân biệt hơi bão hòa với hơi khô. So sánh áp suất hơi bão hòa với áp suất hơi khô của chất lỏng ở cùng nhiệt độ? Câu 3: Áp suất hơi bão hòa có tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt không? Tại sao áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và lại tăng theo nhiệt độ? Câu 4: Nêu ứng dụng của sự bay hơi và ngưng tụ? Phiếu học tập số 3: Câu 1: Sự sôi là gì? Câu 2: Nghiên cứu sự sôi của chất lỏng người ta tìm ra các định luật. Xem bảng số liệu 38.3, 38.4, 38.5 và trả lời các câu hỏi sau: a. Dưới áp suất chuẩn, nhận xét về nhiệt độ sôi của các chất khác nhau? Trong quá trình sôi, nhiệt độ của khối lỏng có thay đổi không? b. Nhận xét nhiệt độ sôi của nước khi áp suất không khí tác động lên bề mặt thay đổi? Câu 3: Xem mục III.2. a. Hãy nêu nhiệt hóa hơi là gì? Viết công thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng. Nêu tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức này. b. Định nghĩa nhiệt hóa hơi riêng? Nhiệt hóa hơi riêng phụ thuộc vào yếu tố nào? 2. Học sinh - Ôn lại các bài “Sự nóng và đông đặc”, “ Sự bay hơi và ngưng tụ”, “Sự sôi” trong SGK Vật lí 6. - Ôn lại các khái niệm về sự bay hơi, sự ngưng tụ, sự sôi ở THCS. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
  29. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về sự chuyển thể của các chất a. Mục tiêu: - Sự hứng thú tìm hiểu kiến thức mới b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Sự hứng thú, tò mò muốn tìm hiều kiến thức mới d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên nêu câu hỏi đặt vấn đề: Tại sao khi mở nắp vung nồi cơm ta lại thấy có nước ở bên dưới nắp vung? Khi đó nước đã chuyển từ thể nào sang thể nào? Nêu ví dụ về sự chuyển thể của vật rắn?. Bước 2 Học sinh thảo luận trả lời câu hỏi: Vì hơi nước trong nồi cơm đã ngưng tụ lại bên dưới nắp vung. Nước chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Vd: Khi cho nước đá vào cốc nước thì nước chuyển từ thể rắn sang thể lỏng, ngược lại để nước trong tủ lạnh thì nước chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Đun sôi nước thì nước chuyển từ thể lỏng sang thể khí. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 3 Giáo viên nêu vấn đề: Khi thay đổi nhiệt độ và áp suất ngoài, thì chất có thể biến đổi từ thể này sang thể khác. Với mỗi cặp thể có hai quá trình biến đổi ngược chiều nhau, như giữa lỏng và khí có hóa hơi và ngưng tụ (hóa lỏng), giữa lỏng và rắn có nóng nhảy và đông đặc, giữa rắn và khí có thăng hoa và ngưng kết (h.vẽ được trình chiếu tương ứng trên powerpoint) Trong các bài trên ta đã khảo sát riêng từng trạng thái của chất: rắn, lỏng, khí. Trong bài này ta sẽ khảo sát sự chuyển thể qua lại giữa các thể. Bước 4 HS tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về sự nóng chảy a. Mục tiêu: - Có khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba thể rắn, lỏng, khí khi thay đổi nhiệt độ, áp suất bên ngoài. - Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự nóng chảy và sự đông đặc. Viết được công thức nhiệt nóng chảy của vật rắn Q = m. - Phân biệt được hiện tượng nóng chảy của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. - Hiểu được khái niệm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng. - Phân biệt đuợc các quá trình: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa, ngưng kết.
  30. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi nóng chảy và nhiệt lượng tỏa ra với quá trình ngược lại. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng nóng chảy để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy - đông đặc trong đời sống. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: A. Sự nóng chảy. Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. 1. Thí nghiệm. - Khảo sát quá trình nóng chảy và đông đặc của các chất rắn: Kết quả - Mỗi chất rắn kết tinh có một nhiệt độ nóng chảy xác định ở mỗi áp suất cho trước. - Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định. - Đa số các chất rắn, thể tích của chúng sẽ tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc. - Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn thay đổi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài. 2. Nhiệt nóng chảy. - Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy: Q = m. Với  là nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào bản chất của chất rắn nóng chảy, có đơn vị là J/kg. 3. Ứng dụng: Nung chảy kim loại để đúc các chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .GV giới thiệu về sự chuyển thể giữa các chất: .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Quan sát các hình ảnh minh họa, đọc mục I SGK và hoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
  31. Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Ngược với sự nóng chảy là sự đông đặc. C2: a. Vẽ đồ thị: b. Trong quá trình nóng chảy hoặc đông đặc, nhiệt độ không đổi? C3.a. - Mỗi chất rắn kết tinh có một nhiệt độ nóng chảy xác định ở mỗi áp suất cho trước. - Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định. b. Đa số các chất rắn, thể tích của chúng sẽ tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc. c. Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn thay đổi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài. Đối với các chất rắn, thể tích của chúng tăng khi nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy tăng theo áp suất bên ngoài. Ngược lại, đối với các chất có thể tích giảm khi nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy của chúng giảm khi áp suất bên ngoài tăng. Câu 4: a. Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy: Q = m. Với  là nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào bản chất của chất rắn nóng chảy, có đơn vị là J/kg. b. Nhiệt nóng chảy riêng (λ) của một chất được định nghĩa là nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho một đơn vị đo về lượng chất đó (như đơn vị đo khối lượng hay số phân tử như mol) để nó chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, tại nhiệt độ nóng chảy. Câu 5: Ứng dụng: Nung chảy kim loại để đúc các chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên chính xác hóa và tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về sự bay hơi và sự ngưng tụ - hơi khô và hơi bão hòa. a. Mục tiêu: - Nêu được định nghĩa của sự bay hơi và sự ngưng tụ. - Phân biệt được hơi khô và hơi bão hòa. - Phân biệt được các quá trình: hóa hơi, ngưng tụ. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng bay hơi - ngưng tụ để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình bay hơi- ngưng tụ trong đời sống. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
  32. c. Sản phẩm: B. Sự bay hơi. 1. Thí nghiệm: (Tự học có hướng dẫn) 2. Hơi khô và hơi bão hoà. - Xét không gian trên mặt thoáng bên trong bình chất lỏng đậy kín : - Khi tốc độ bay hơp lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi trên bề mặt chất lỏng là hơi khô. - Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên mặt chất lỏng là hơi bão hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hoà. - Áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri- ôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. 3. Ứng dụng. Sự bay hơi nước từ biển, sông, hồ, tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hoà và cây cối phát triển. - Sự bay hơi của nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối. - Sự bay hơi của amôniac, frêôn, được sử dụng trong kỹ thuật làm lạnh. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .Gv nêu vấn đề: Sự hóa hơi là sự chuyển từ thể lỏng sang thể hơi, có thể xảy ra dưới 2 hình thức: bay hơi và sôi. Mọi chất lỏng đều có thể bay hơi và ngược với quá trình bay hơi là sự ngưng tụ. Quan sát chiếc bật lửa ga ta thấy ga tồn tại ở thể nào? Tại sao có thể làm được điều đó? Để khối khí ngưng tụ người ta cho khối khí trao đổi nhiệt lượng với môi trường hoặc nén khí ở áp suất cao. .Giáo viên giới thiệu thí nghiệm hình 38.4. .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Quan sát thí nghiệm, đọc mục 2, 3 trang 207 SGK và hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: Khi tốc độ bay hơp lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi trên bề mặt chất lỏng là hơi khô. - Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên mặt chất lỏng là hơi bão hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hoà. - Áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. C2: * Phân biệt hơi bão hòa với hơi khô: - Mật độ phân tử của hơi mặt thoáng vẫn tiếp tục tăng nên hơi chưa được bão hòa và gọi là hơi khô. - Khi tốc độ ngưng tụ bằng tốc độ bay hơi thì quá trình ngưng tụ - bay hơi đạt trạng thái cân bằng động: mật độ phân tử hơi không tăng nữa và hơi trên mặt thoáng khi đó gọi là hơi bão hòa.
  33. * So sánh áp suất hơi bão hòa với áp suất hơi khô của chất lỏng ở cùng nhiệt độ: - Hơi khô càng xa trạng thái bảo hòa sẽ càng tuân theo đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt - Khi hơi bị bão hòa, áp suất của nó đạt giá trị cực đại và được gọi là áp suất hơi bảo hòa. C3: Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, nó chỉ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng bay hơi. Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích hơi, vì : • Nếu tăng thể tích, tốc độ bay hơi lập tức tăng dẫn đến mật độ phân tử hơi tăng đến khi tốc độ bay hơi lại cân bằng tốc độ ngưng tụ áp suất hơi lập tức bão hòa như ban đầu. • Nếu giảm thể tích, áp suất hơi bão hòa tức thời tăng lên, tốc độ ngưng tụ tăng, tốc độ bay hơi giảm dẫn đến trạng thái cân bằng lại được thiết lập và áp suất hơi bão hòa trở về vị trí số ban đầu. • Khi nhiệt độ tăng, tốc độ bay hơi tăng đạt đến trạng thái cân bằng với tốc độ ngưng tụ ở mức cao hơn, làm cho áp suất bão hòa có trị số cao hơn trị số ban đầu. C4: Ứng dụng. Sự bay hơi nước từ biển, sông, hồ, tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hoà và cây cối phát triển. - Sự bay hơi của nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối. - Sự bay hơi của amôniac, frêôn, được sử dụng trong kỹ thuật làm lạnh. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 2.3: Tìm hiểu về sự sôi a. Mục tiêu: - Định nghĩa và nêu được đặc điểm của sự sôi. - Nắm được công thức nhiệt hóa hơi Q = Lm, các đại lượng trong công thức. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi hóa hơi. - Vận dụng công thức Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến quá trình sôi trong đời sống. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: C. Sự sôi. Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
  34. 1. Thí nghiệm. Làm thí nghiệm với các chất lỏng khác nhau ta nhận thấy: - Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định và không thay đổi. - Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất chất khí ở phía trên mặt chất lỏng. Áp suất chất khí càng lớn, nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao. 2. Nhiệt hoá hơi. - Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hoá hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi: Q = Lm. - Với L là nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng bay hơi, có đơn vị là J/kg. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .GV nêu vẫn đề: Sự hóa hơi của chất lỏng còn có thể xảy ra ở dạng đặc biệt: Sự sôi. Đun nước trong bình thủy tinh và theo dõi quá trình nước nóng lên, ta thấy đun đến một lúc nào đó, thì lúc đầu ở đáy bình, rồi sau đó cả ở trong lòng khối nước xuất hiện nhưng bọt. Các bọt này có thể tách ra khỏi đáy bình, đi lên mặt nước, vỡ ra và tỏa hơi nước ra ngoài khí quyển. Lúc đó người ta bảo là nước sôi. .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Quan sát thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. C1: Sự sôi là quá trình hóa hơi xảy ra không chỉ ở mặt thoáng khối lỏng mà còn từ trong lòng khối lỏng. C2:a. Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không thay đổi. Nhiệt độ sôi của các chất khác nhau là khác nhau. Trong quá trình sôi, nhiệt độ của khối lỏng không thay đổi b. Áp suất chất khí trên bề mặt càng lớn, nhiệt độ sôi càng cao và ngược lại. C3: a. Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hoá hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi: Q = Lm. b. Với L là nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng bay hơi, có đơn vị là J/kg. + Nhiệt hóa hơi riêng là nhiệt lượng cần truyền cho một đơn vị khối lượng chất lỏng để nó chuyển thành hơi ở một nhiệt độ xác định. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.3 Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: - Phân biệt đuợc các quá trình: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa, ngưng kết.
  35. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi nóng chảy, hóa hơi và nhiệt lượng tỏa ra với quá trình ngược lại. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng nóng chảy – đông đặc, bay hơi – ngưng tụ để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Vận dụng công thức Q = m và Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy- đông đặc, bay hơi- ngưng tụ và quá trình sôi trong đời sống. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành các câu hỏi và bài tập SGK trang 209 và 210. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Bài 8. B Bài 10. D Bài 11. Vì nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng: Áp suất giảm – nhiệt độ sôi giảm . Khi dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình sẽ làm cho nhiệt độ hơi bên trong giảm, kéo theo áp suất khí hơi trên bề mặt chất lỏng giảm và do đó nhiệt dộ sôi giảm xuống đến 80oC nên nước trong bình lại sôi. Bài 12: Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không thay đổi. Theo đó, ở áp suất chuẩn (1 atm) nước sôi ở 100 o C và không tăng nữa, cho đến khi nước bay hơi hết. Bài 13: Càng lên cao, áp suất không khí càng giảm. Ở núi cao, áp suất không khí nhỏ hơn áp suất chuẩn (1 atm), do đó nhiệt độ sôi của nước nhỏ hơn 100o C dẫn đến không thể luộc chín trứng được. Bài 14: - Ở áp suất chuẩn của không khí (1 atm), nước đá nóng chảy ở 0o C. Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối đá tan hoàn toàn thành nước ở o 5 5 0 C là: Q1 = λm = 3,4.10 .4 = 13,6. 10 J Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ở 0o C để tăng lên 20o C là: Q2 = mcΔt = 4.4180(20 - 0) = 334400 J Vậy nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0 o C để chuyển nó thành nước ở 20o C là: 3 Q = Q1 + Q2 = 1694400 J ≈ 1,69.10 (kJ) Bài 15: Vì nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 658ºC (theo đề bài) nên cần cung cấp nhiệt lượng cho miếng nhôm để tăng nhiệt độ từ 20ºC lên 658ºC là: Q1 = m.c.Δt = 0,1.896.(658 – 20) = 57164,8 J Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ 658ºC là: 5 Q2 = λ.m=3,9.10 .0,1 = 39000 (J)
  36. Vậy nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm 100 g ở 20ºC để nó hóa lỏng ở 658ºC là: Q = Q1 + Q2 = 96164,8 J ≈ 96,2 kJ - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 3 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: .GV yêu cầu HS: Học bài và làm BT trong SBT. Ôn tập kiến thức cũ Nội dung 2: .GV yêu cầu HS: Xem trước bài 39 chuẩn bị cho tiết sau. Chuẩn bị cho bài mới V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  37. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 62: Bài 39: ĐỘ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Định nghĩa được độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại. - Định nghĩa được độ ẩm tỉ đối. - Phân biệt được sự khác nhau giũa các độ ẩm nói trên và nêu được ý nghĩa của chúng. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Quan sát các hiện tượng tự nhiên về độ ẩm, biết được những ảnh hưởng của độ ẩm không khí đến đời sống, từ đó đưa r các biện pháp chống ẩm. - So sánh các khái niệm. - Biết xác định được độ ẩm tương đối dùng ẩm kế tóc, ẩm kế khô - ướt. - Vận dụng được công thức độ ẩm để làm một số dạng BT liên quan. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng Powerpoint: Kèm các hình ảnh minh họa về độ ẩm, ứng dụng – tác hại, một số ẩm kế (hình vẽ ẩm kế): Ẩm kế tóc, ẩm kế khô ướt, ẩm kế điểm sương - Phiếu học tập: Phiếu học tập số 1: Câu 1: Nêu khái niệm, kí hiệu và đơn vị của độ ẩm tuyệt đối. Câu 2: Nêu khái niệm, kí hiệu và đơn vị của độ ẩm cực đại. Câu 3: Dựa vào bảng 39.1, hãy xác định độ ẩm cực đại A của không khí ở 30oC. Phiếu học tập số 2 Câu 1: Nêu khái niệm, kí hiệu và đơn vị của độ ẩm tỉ đối. Câu 2: Viết công thức tính độ ẩm tỉ đối trong khí tượng học? Nêu ý nghĩa của độ ẩm tỉ đối? Ở nước ta, độ ẩm tỉ đối dao động trong khoảng nào? Câu 3: Với cùng độ ẩm tuyệt đối a, nếu nhiệt độ không khí tăng thì độ ẩm tỉ đối tăng hay giảm? Câu 4: Giả sử không khí ở 25oC có độ ẩm tuyệt đối là 17,30 g/m 3. Hãy xác định độ ẩm cực đại và độ ẩm tỉ đối của không khí ở 25oC?
  38. Phiếu học tập số 3 Câu 1: Độ ẩm như thế nào thân người dễ bị lạnh? Ở nhiệt độ và độ ẩm như thế nào con người cảm thấy dễ chịu, nóng bức, lạnh, mát mẻ? Câu 2: Khi độ ẩm tỉ đối cao hơn 80%, có những thuận lợi và khó khăn gì xảy ra trong đời sống? Biện pháp để khắc phục những khó khăn đó? 2. Học sinh - Ôn lại trạng thái hơi khô với trạng thái hơi bão hòa. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về độ ẩm không khí a. Mục tiêu: - Sự hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Sự hứng thú, tò mò muốn tìm hiều kiến thức mới d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên đặt vấn đề Khi xem dự báo thời tiết, các em có biết giá trị độ ẩm có ý nghĩa gì không? Độ ẩm trong thực tế đóng vai trò quan trọng, bên cạnh đó cũng có một số hạn chế. Và bài hôm nay ta sẽ tìm hiểu về nó. Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại. a. Mục tiêu: - Định nghĩa được độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại.
  39. - Phân biệt được sự khác nhau giữa các độ ẩm nói trên. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: A. Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại. 1. Độ ẩm tuyệt đối. - Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng được đo bằng khối lượng hơi nước tính ra gam chứa trong 1m3 không khí. - Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối là g/m3. 2. Độ ẩm cực đại. - Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hoà. - Giá trị của độ ẩm cực đại A tăng theo nhiệt độ. - Đơn vị của độ ẩm cực đại là g/m3. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Đọc mục I SGK trang 211 và hoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Câu 1. Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng được đo bằng khối lượng hơi nước tính ra gam chứa trong 1m3 không khí. - Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối là g/m3. Câu 2. Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hoà. - Giá trị của độ ẩm cực đại A tăng theo nhiệt độ. - Đơn vị của độ ẩm cực đại là g/m3. Câu 3. Ở 30oC: A = 30,29 g/m3. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1. Và lưu ý thêm cho HS: Vì gia tốc của các điểm trên vật là như nhau nên vẫn có thể AD phương pháp động lực học cho vật rắn chuyển động tịnh tiến. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu độ ẩm tỉ đối. a. Mục tiêu: - Định nghĩa được độ ẩm tỉ đối. - Phân biệt được sự khác nhau giữa độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đổi và nêu được ý nghĩa của độ ẩm tỉ đối. - Biết xác định được độ ẩm tương đối dùng ẩm kế tóc, ẩm kế khô - ướt. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: B. Độ ẩm tỉ đối.
  40. Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ : a f = .100% A hoặc tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước và áp suất pbh của hơi nước bão hoà trong không khí ở cùng một nhiệt độ: p f = .100% pbh - Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao. - Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các ẩm kế : Am kế tóc, ẩm kế khô – ướt, ẩm kế điểm sương. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .GV nêu vấn đề: Độ ẩm tuyệt đối chưa cho biết mức độ ẩm của không khí, vì ở nhiệt độ càng thấp thì hơi nước trong không khí càng dễ đạt trạng thái bão hòa. Khi đó độ ẩm tuyệt đối càng gần với độ ẩm cực đại. Như vậy, để mô tả mức độ ẩm của không khí người ta phải dùng một đại lượng gọi là độ ẩm tỉ đối (hay còn gọi là độ ẩm tương đối). .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Đọc mục II SGK trang 212 và hoàn thành phiếu học tập số 2. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Câu 1: Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ: a f = .100% A Câu 2: Tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước và áp suất pbh của hơi nước bão hoà trong không khí ở cùng một p nhiệt độ: f = .100% pbh - Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao. - Ở nước ta, độ ẩm tỉ đối có thể tăng từ 95% đến 98% trong những ngày ẩm ướt và giảm xuống dưới 70% trong những ngày khô ráo. Câu 3:Khi nhiệt độ của không khí tăng lên thì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại đều tăng do tốc độ bay hơi của nước trên mặt đất hoặc mặt nước (ao, hồ, sông, biển) tăng. Nhưng độ ẩm tuyệt đối của không khí tăng theo nhiệt độ chậm hơn so với độ ẩm cực đại của không khí nên độ ẩm tỉ đối của không khí giảm khi nhiệt độ tăng. Câu 4: Dựa vào bảng 39.1. Ở 25oC: A = 23,00 g/m3. a Độ ẩm tỉ đối: f = .100% = 75,2% A - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 .GV: Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các ẩm kế: Ẩm kế tóc, ẩm kế
  41. khô – ướt, ẩm kế điểm sương. .GV giới thiệu qua về các loại ẩm kế và yêu cầu HS về nhà đọc thêm mục “Em có biết?” tìm hiểu thêm về cách đo độ ẩm của các loại ẩm kế. .Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2. Hoạt động 2.3: Tìm hiểu ảnh hưởng của độ ẩm không khí và cách chống ẩm. a. Mục tiêu: - Quan sát các hiện tượng tự nhiên về độ ẩm, biết được những ảnh hưởng của độ ẩm không khí đến đời sống, từ đó đưa r các biện pháp chống ẩm. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: C. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí. - Độ ẩm tỉ đối của không khí càng nhỏ, sự bay hơi qua lớp da càng nhanh, thân người càng dễ bị lạnh. - Độ ẩm tỉ đối cao hơn 80% tạo điều kiện cho cây cối phát triển, nhưng lại lại dễ làm ẩm mốc, hư hỏng các máy móc, dụng cụ, - Để chống ẩm, người ta phải thực hiện nhiều biện pháp như dùng chất hút ẩm, sấy nóng, thông gió, d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Đọc mục III và hoàn thành phiếu học tập số 3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. Câu 1: Độ ẩm không khí càng nhỏ, sự bay hơi qua lớp da càng nhanh, thân người dễ bị lạnh. Ở 30oC, con người vẫn dễ chịu khi độ ẩm tỉ đối bằng khoảng 25% và cảm thấy nóng bức khi độ ẩm tỉ đối vượt quá 80%. Còn ở 18oC, con người cảm thấy lạnh khi độ ẩm tỉ đối là 25% và cảm thấy mát mẻ khi độ ẩm tỉ đối vượt quá 60%. Câu 2: Độ ẩm tỉ đối cao hơn 80% sẽ tạo điều kiện cho cây cối phát triển, nhưng lại dễ làm ẩm mốc hàng hóa trong kho và làm hư hỏng máy móc, dụng cụ điện tử, cơ khí, khí tài quân sự Để bảo quản các thứ này ta phải thực hiện nhiều biện pháp chống ẩm như dùng các chất hút ẩm, bôi dầu mỡ lên các chi tiết máy - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.3. Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: - Áp dụng được định luật II Niu-tơn cho chuyển động tịnh tiến. - Áp dụng được CT momen lực để giải thích sự thay đổi chuyển động quay của các vật.
  42. - Giải được các bài tập cơ bản về chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành bài tập sau: BTVD: Căn cứ các số đo dưới dây của trạm quan sát khí tưởng, hãy cho biết không khí buổi sáng hay buổi trưa mang nhiều hơi nước hơn? Giải thích tại sao? - Buổi sáng: Nhiệt độ 20oC, độ ẩm tỉ đối 85%. - Buổi trưa: Nhiệt độ 30oC, độ ẩm tỉ đối 65%. Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 20 oC là 17,3 g/m3 và ở 30oC là 20,29 g/m3. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày. o 3 BTVD: Độ ẩm cực đại của không khí buổi sáng ở 20 C: A1 17,3g / m o 3 và buổi trưa ở 30 C là A2 30, 29 g / m . 3 Như vậy: Buổi sáng: a1 f1.A1 85%.17,30 14,70 g / m . 3 Buổi trưa: a2 f2 .A2 65%.30,29 19,7 g / m . a2 a1 : chứng tỏ không khí buổi trưa chứa nhiều hơi nước hơn không khí buổi sáng. Nguyên nhân do: nhiệt độ không khí buổi trưa cao hơn nên tốc độ bay hơi của nước từ mặt đất và mặt nước (ao, hồ, biển ) lớn hơn so với buổi sáng và lượng hơi nước trong không khí càng nhiều. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 3 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: .GV yêu cầu HS: Học bài và làm BT sgk, đọc phần “Em có biết?”.
  43. Ôn tập kiến thức cũ Nội dung 2: .GV yêu cầu HS: Ôn lại kiến thức bài sự chuyển thể và xem lại các Chuẩn bị cho dạng BT tương ứng đã làm chuẩn bị cho tiết bài tập. bài mới V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  44. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 63: BÀI TẬP SỰ CHUYỂN THỂ VÀ ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Có khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba thể rắn, lỏng, khí khi thay đổi nhiệt độ, áp suất bên ngoài. - Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự nóng chảy và sự đông đặc, sự bay hơi và sự ngưng tụ. Viết được công thức nhiệt nóng chảy Q = m, nhiệt hóa hơi Q = Lm. - Định nghĩa và nêu được đặc điểm của sự sôi. - Hiểu được khái niệm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt độ sôi và nhiệt hóa hơi riêng. - Định nghĩa được độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Phân biệt đuợc các quá trình: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa, ngưng kết. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi nóng chảy, hóa hơi và nhiệt lượng tỏa ra với quá trình ngược lại. - Vận dụng công thức Q = m và Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng nóng chảy – đông đặc, bay hơi – ngưng tụ để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy- đông đặc, bay hơi- ngưng tụ và quá trình sôi trong đời sống. - Phân biệt được hơi khô và hơi bão hòa. - Phân biệt được sự khác nhau giưa các độ ẩm và nêu được ý nghĩa của chúng. - Vận dụng được công thức độ ẩm để làm một số dạng BT liên quan. - Quan sát các hiện tượng tự nhiên về độ ẩm, biết được những ảnh hưởng của độ ẩm không khí đến đời sống, từ đó đưa ra các biện pháp chống ẩm. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Chuẩn bị hệ thống các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan, cũng như bài tập tự luận thuộc bài sự chuyển thể và độ ẩm.
  45. - Phiếu học tập: Phiếu học tập số 1 Câu 1: Sự nóng chảy là sự chuyển từ A. thể lỏng sang thể rắnB. thể rắn sang thể lỏng C. thể lỏng sang thể hơiD. thể hơi sang thể lỏng Câu 2: Hiện tượng nào không liên quan đến hiện tượng nóng chảy trong các hiện tượng ta hay gặp trong đời sống sau đây? A. Đốt một ngọn nến B. Đun nấu mỡ vào mùa đông C. Pha nước chanh đáD. Cho nước vào tủ lạnh để làm đá Câu 3: Trong các hiện tượng sau đây, hiện tượng nào không liên quan đến sự đông đặc? A. Tuyết rơiB. Đúc tượng đồngC. Làm đá trong tủ lạnhD. Rèn thép trong lò rèn Câu 4: Trong các trường hợp phơi quần áo sau đây, trường hợp nào quần áo lâu khô nhất? A. Có gió, quần áo căng ra.B. Không có gió, quần áo căng ra. C. Quần áo không căng ra, không có gió.D. Quần áo không căng ra, có gió. Câu 5: Chọn phát biểu đúng về định nghĩa của sự bay hơi? A. Sự chuyển từ thể rắn sang thể hơi gọi là sự bay hơi. B. Sự chuyển từ thể hơi sang thể rắn gọi là sự bay hơi. C. Sự chuyển từ thể lỏng sang thể hơi gọi là sự bay hơi. D. Sự chuyển từ thể hơi sang thể lỏng gọi là sự bay hơi. Câu 6: Hiện tượng vào mùa đông ở các nước vùng băng tuyết thường xảy ra sự cố vỡ đường ống nước là do: A. tuyết rơi nhiều đè nặng thành ống. B. thể tích nước khi đông đặc tăng lên gây ra áp lực lớn lên thành ống. C. trời lạnh làm đường ống bị cứng dòn và rạn nứt. D. các phương án đưa ra đều sai. Câu 7: Nhiệt độ đông đảo của rượu là -117 oC, của thủy ngân là -38,83oC. Ở nước lạnh người ta dùng nhiệt kế rượu hay nhiệt kế thủy ngân? Vì sao? A. Dùng nhiệt kế thủy ngân vì nhiệt kế thủy ngân rất chính xác. B. Dùng nhiệt kế thủy ngân vì ở âm vài chục oC rượu bay hơi hết. C. Dùng nhiệt kế thủy ngân vì nhiệt độ đông đặc của thủy ngân cao hơn nhiệt độ đông đặc của rượu. D. Dùng nhiệt kế rượu vì nhiệt kế rượu có thể đo nhiệt độ môi trường -50oC. Câu 8: Tại sao khi cầm vào vỏ bình ga mini đang sử dụng ta thường thấy có một lớp nước rất mỏng trên đó? A. Do hơi nước từ tay ta bốc ra.B. Nước từ trong bình ga thấm ra. C. Do vỏ bình ga lạnh hơn nhiệt độ môi trường nên hơi nước trong không khí ngưng tụ trên đó.D. Cả B và C đều đúng. Câu 9: Vào những hôm trời nồm, hơi nước có rất nhiều trong không khí. Quan sát trên những nền nhà lát đá hoặc gạch men ta thấy hiện tượng gì? A. Nước bốc hơi bay lênB. Hơi nước ngưng tụ ướt nền nhà C. Nước đông đặc tạo thành đáD. Không có hiện tượng gì Câu 10: Vòng tuần hoàn của nước trong thiên nhiên gồm hiện tượng vật lý nào? A. Bay hơiB. Ngưng tụC. Bay hơi và ngưng tụD. Cả A, B, C đều sai Câu 11: Sự ngưng tụ là sự chuyển từ A. thể rắn sang thể lỏngB. thể lỏng sang thể rắn
  46. C. thể hơi sang thể lỏngD. thể lỏng sang thể hơi Câu 12: Trường hợp nào sau đây liên quan đến sự ngưng tụ? A. Khói tỏa ra từ vòi ấm đun nướcB. Nước trong cốc cạn dần C. Phơi quần áo cho khôD. Sự tạo thành nước Câu 13: Phát biểu nào sau đây là sai? A. Sự sôi xảy ra ở một nhiệt độ xác định đối với mỗi chất lỏng. B. Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào diện tích mặt thoáng của chất lỏng. C. Bình thường, nước sôi ở nhiệt độ 100oC. D. Ở nhiệt độ sôi, nước bay hơi ở cả trong lòng chất lỏng Câu 14: Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ của chất lỏng A. tăng dần lên B. giảm dần điC. khi tăng khi giảm D. không thay đổi Câu 15: Điều nào sau đây là sai khi nói về hơi bão hoà? A. Hơi bão hoà là hơi ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó. B. áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc vào thể tích của hơi. C. Với cùng một chất lỏng, áp suất hơi bão hoà phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì áp suất hơi bão hoà giảm. D. ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hoà của các chất lỏng khác nhau là khác nhau. Câu 16: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Tốc độ bay hơi của một lượng chất lỏng A. không phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng. B. càng lớn nếu nhiệt độ chất lỏng càng cao. C. càng lớn nếu diện tích bề mặt chất lỏng càng lớn. D. phụ thuộc vào áp suất của khí (hay hơi) trên bề mặt chất lỏng. Câu 17: Một chất hơi đạt trạng thái “hơi bão hòa” thì A. ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi là như nhau với mọi chất. B. khi thể tích giảm, áp suất hơi tăng. C. áp suất hơi không phụ thuộc vào nhiệt độ hơi. D. tốc độ ngưng tụ bằng tốc độ bay hơi. Câu 18: Khi lượng hơi nước trong không khí không đổi, nếu tăng nhiệt độ của không khì lên thì điều nào sau đây đúng? A. Độ ẩm tương đối tăng. B. Độ ẩm cực đại không đổi. C. Độ ẩm tuyệt đối tăng. D. Độ ẩm tương đối giảm. Câu 19: Khi nói về độ ẩm cực đại, câu nào dưới đây là đúng? A. Độ ẩm cực đại có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí thính theo đơn vị g/m3 B. Độ ẩm cực đại là độ ẩm của không khí bão hòa hơi nước. C. Khi làm lạnh không khí đến 1 nhiệt độ nào đó, hơi nước trong không khí trở nên bão hòa và không khí có độ ẩm cực đại. D. Khi làm nóng không khí, lượng hơi nước trong không khí tăng và không khí có độ ẩm cực đại. Câu 20: Kết luận nào sau đây là đúng? A. Không khí càng ẩm khi nhiệt độ càng thấp. B. Không khí càng ẩm khi lượng hơi nước trong không khí càng nhiều. C. Không khí càng ẩm khi hơi nước chứa trong không khí càng gần trạng thái bão hoà. D. Cả 3 kết luận trên. Phiếu học tập số 2
  47. Câu 1: Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0°C vào một cốc nhôm đựng 0,4kg nước ở 20°C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,20kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế. Câu 2: Người ta đun sôi 0,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 27 0C chứa trong chiếc ấm bằng đồng khối lượng m 2 = 0,4kg. Sau khi sôi được một lúc đã có 0,1 lít nước biến thành hơi. Hãy xác định nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm. Biết nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.10 6 J/kg, nhiệt dung riêng của nước và của đồng tương ứng là C1 = 4180J/kg.K; C2 = 380J/kg.K. 2. Học sinh - Ôn lại các kiến thức thuộc bài sự chuyển thể và độ ẩm đã học. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Ôn lại kiến thức thuộc bài sự chuyển thể và độ ẩm. a. Mục tiêu: - Có khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba thể rắn, lỏng, khí khi thay đổi nhiệt độ, áp suất bên ngoài. - Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự nóng chảy và sự đông đặc, sự bay hơi và sự ngưng tụ. Viết được công thức nhiệt nóng chảy Q = m, nhiệt hóa hơi Q = Lm. - Định nghĩa và nêu được đặc điểm của sự sôi. - Hiểu được khái niệm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt độ sôi và nhiệt hóa hơi riêng. - Định nghĩa được độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Các kiến thức trọng tâm được hệ thống lại. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: (Có thể hoạt động cá nhân hoặc tổ chức hoạt động nhóm) - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi sau: C1. Sự nóng chảy là gì? Tên gọi của quá trình ngược với sự nóng chảy là gì? Nêu các đặc điểm của sự nóng chảy? C2. Nhiệt nóng chảy là gì? Nêu công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn. Nêu tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức này. C3. Sự bay hơi là gì ? Tên gọi của quá trình ngược lại với sự bay hơi là gì ? C4. Phân biệt hơi bão hòa với hơi khô. So sánh áp suất hơi bão hòa với áp suất hơi khô với chất lỏng ở cùng nhiệt độ. C5.Sự sôi là gì ? Nêu đặc điểm của sự sôi ? Phân biệt sự sôi và sự bay hơi. C6.Viết công thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng. Nêu tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức này? C7.Độ ẩm tuyệt đối là gì? Độ ẩm cực đại là gì? Nêu rõ đơn vị đo của
  48. các đại lượng này? C8.Độ ẩm tỉ đối là gì? Viết công thức và nêu ý nghĩa của đại lượng này? C9. Viết công thức tính gần đúng của độ ẩm tỉ đối dùng trong khí tượng học? Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân hoặc nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Cá nhân hoặc đại diện 1 nhóm trả lời. - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 1 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Giải một số bài tập trắc nghiệm a. Mục tiêu: - Phân biệt đuợc các quá trình: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa, ngưng kết. - Giải thích được sự cần nhiệt lượng cung cấp khi nóng chảy, hóa hơi và nhiệt lượng tỏa ra với quá trình ngược lại. - Vận dụng công thức Q = m và Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Vận dụng các hiểu biết về hiện tượng nóng chảy – đông đặc, bay hơi – ngưng tụ để giải thích một số hiện tượng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kỹ thuật. - Nêu được những ứng dụng liên quan đến các quá trình nóng chảy- đông đặc, bay hơi- ngưng tụ và quá trình sôi trong đời sống. - Phân biệt được hơi khô và hơi bão hòa. - Phân biệt được sự khác nhau giưa các độ ẩm và nêu được ý nghĩa của chúng. - Quan sát các hiện tượng tự nhiên về độ ẩm, biết được những ảnh hưởng của độ ẩm không khí đến đời sống, từ đó đưa ra các biện pháp chống ẩm. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Bài tập trắc nghiệm: 1. B 2. D 3. D 4. C 5. C 6. B 7. D 8. C 9. B. 10. C 11. C 12. A 13. B 14. D 15. C 16. A 17. D 18. D 19. D 20. C BT4 (trang 213). C BT5 (trang 214). A BT6 (trang 214). C d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành BT 4 trang 213, BT5, BT6 trang 214 và phiếu học tập số 1. Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cá nhân (hoặc nhóm) Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận - Cá nhân hoặc đại diện 1 nhóm trình bày. - Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời
  49. của nhóm đại diện. Bước 4 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1. Hoạt động 2.2: Giải một số bài tập tự luận a. Mục tiêu: - Vận dụng công thức Q = m và Q = Lm để giải bài tập và để tính toán trong một số vấn đề thực tế. - Vận dụng được công thức độ ẩm để làm một số dạng BT liên quan. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Bài tập tự luận: BT7: (Trang 214)Trong không khí luôn tồn tại hơi nước. Khi nhiệt độ giảm đến một giá trị nào đó thì hơi nước trong lớp không khí ở sát mặt ngoài cốc thủy tinh trở nên bão hòa và đọng lại thành sương, tạo thành giọt làm ướt mặt ngoài của thành cốc. BT8: (Trang 214) Theo đề bài: Ở 30oC độ ẩm tuyệt đối của không khí là : a = 21,53 g/m3 Tra bảng 39.1(SGK) ta thấy ở 30oC không khí có độ ẩm cực đại là: A = 30,29 g/m3 (Độ ẩm cực đại A có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hòa tính theo đơn vị g/m3. Giá trị của A tăng theo nhiệt độ). Vậy độ ẩm tỉ đối của không khí ở 30oC là: BT9: (Trang 214) Buổi sáng: t1 = 23ºC, tra bảng 39.1 ta có: độ ẩm cực đại của không khí 3 khi đó là: A1 = 20,60 g/m ; f1 = 80% Áp dụng công thức: 3 a1 = f1.A1 = 80%.20,60 = 0,8.20,60 = 16,48 g/m Tức ở 23ºC, không khí có chứa 16,48 g hơi nước. Buổi trưa: t2 = 30ºC, tra bảng 39.1 ta có: độ ẩm cực đại của không khí khi đó là: 3 3 A2 = 30,29g/m ; f2 = 60% a 2 = f2.A2 = 60%.30,29 = 0,6.30,29 = 18,174 g/m Tức ở 30ºC, không khí có chứa 18,174 g hơi nước nhiều hơn so với buổi sáng. Bài tập trong phiếu học tập Câu 1: Nếu gọi t°C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở t0 = 0°C đã thu vào để tan thành nước ở t°C bằng : Q = λm0 + c2m0(t – t0) = m0(λ + c2t) Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở t1 = 20°C toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới t°C (với t (c1m1 + c2m2) (t1 – t) = m0(λ + c2t) Thay số : t ≈ 4,5°C. Câu 2:Nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm: Q = Qsôi + Qấm + Qhơi = m1c1 t + m2c2 t + L. m Q = 0,5.4180.73 + 0,4.380.73 + 2,3.106.0,1 = 393666J 394kJ d. Tổ chức thực hiện: