Giáo án Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chủ đề 8: Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật của chất khí lí tưởng

Nội dung text: Giáo án Vật lí Lớp 10 theo CV5512 - Chủ đề 8: Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật của chất khí lí tưởng

1. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 44,45, 46, 47: Chủ đề 8: THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ . CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA CHẤT KHÍ LÍ TƯỞNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8. - Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn. - Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng. - Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T. - Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt 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 - Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn. - Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt độ không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình. - Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thể tích không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình. - Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích. - Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ. - Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phương trình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình. - Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau. - Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử. - Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập.
2. - 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: + Mô hình mô tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và hình 28.4 SGK. + Chuẩn bị thí nghiệm; Bảng “kết quả thí nghiệm”, SGK. + Bộ dụng cụ thí nghiệm nghiên cứu định luật Boyle – Mariotte ở hình 29.1 và 29.2 SGK; định luật Sác-lơ; ống xi lanh. + Tranh, sơ đồ mô tả sự biến đổi trạng thái. - Phiếu học tập: Phiếu học tập số 1 Câu 1: Lực tương tác giữa các phân tử tồn tại ở những loại lực nào? Câu 2: Xem mô hình tương tác trang 151 và so sánh lực hút, lực đẩy trong các trường hợp các phân tử rất gần nhau, phân tử ở xa nhau và phân tử ở rất xa nhau? Chú ý: Mô hình trên chỉ cho phép hình dung gần đúng sự xuất hiện lực đẩy và lực hút phân tử; không cho thấy bản chát cũng như sự phụ thuộc của độ lớn của lực này vào khoảng cách giữa các phân tử. Câu 3: Tại sao hai thỏi chì có mặt đáy đã được mài nhẵn tiếp xúc với nhau thì chúng hút nhau (Hình 28.3)? Tại sao hai mặt không được mài nhẵn thì lại không hút nhau? Câu 4: Tại sao có thể sản xuất thuốc viên bằng cách nghiền nhỏ dược phẩm rồi cho vào khuôn nén mạnh? Nếu bẻ đôi viên thuốc rồi dùng tay ép sát hai mảnh lại thì hai mảnh không thể dính liền với nhau. Tại sao? Phiếu học tập số 2 Các thể Rắn Lỏng Khí Khoảng cách giữa các phân tử Lực tương tác giữa các phân tử Sự chuyển động của các phân tử Thể tích và hình dạng Phiếu học tập số 3 Câu 1: Nhốt một lượng khí vào một ống xi lanh, dùng tay bịt đầu kia lại. Muốn thay đổi áp
3. suất của khối khí trong bơm ta phải làm thế nào? Khi áp suất thay đổi thì thể tích của nó thay đổi không, nếu có thì thay đổi như thế nào? Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở nhiệt độ nhất định khi thể tích của khối khí tăng thì áp suất giảm và ngược lại. Vậy sự tăng giảm này có tuân theo một quy luật nào không? Nếu có thì biểu thức toán học nào mô tả quy luật ấy? a. Từ thí nghiệm ống xi lanh hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và thể tích? b. Từ những phương án đưa ra hãy thảo luận lựa chọn những phương án có thể xảy ra? c. Để biết được phương án nào đúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm tra. Để làm thí nghiệm kiểm chứng, hãy thảo luận nhóm tìm ra những dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm? d. Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp. Để đo thể tích và áp suất của khối khí ta phải làm thế nào? Câu 3: Tiến hành thí nghiệm. Điền số liệu vào bảng Thể tích V Áp suất p pV (10-6 m3) (105 Pa) (Nm) 20 10 40 30 a. Từ bảng kết quả thí nghiệm hãy tiến hành tính toán tích p.V và rút ra kết luận? b. Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn. Biểu thức trên biểu thị định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Hãy phát biểu định luật thành lời? c. Vẽ đồ thị p-V theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị? d. Vẽ đồ thị p-T và V-T cho quá trình đẳng nhiệt? Phiếu học tập số 4 Câu 1: Giải thích tại sao xăm xe đạp dễ bị nổ khi trời nắng? Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở thể tích nhất định khi nhiệt độ của khối khí thay đổi thì áp suất thay đổi. Cụ thể khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng. Vậy khi thể tích không đổi liệu p và V có mối liên hệ với nhau như thế nào, biểu thức nào diễn tả quy luật của sự biến đổi đó? a. Từ ví dụ xăm xe ở trên hãy cho biết sự thay đổi của áp suất khi nhiệt độ thay đổi và dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích? b. Hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ? c. Để kiểm tra xem liệu hệ thức nào thể hiện đúng mối liên hệ ta sẽ tiến hành thí nghiệm. Hãy thảo luận nhóm, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra những dự đoán vừa nêu. d. Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp. Để đo nhiệt độ và áp suất của khối khí ta phải làm thế nào? Câu 3: Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu hs ghi lại nhiệt độ và áp suất ban đầu của khí trong bình. -Cho dòng điện chạy qua bình để tăng nhiệt độ khí lên giá trị t 1, ngắt điện chờ ổn định nhiệt độ, ghi giá trị nhiệt độ T1 = t1 + 273 (K) và áp suất p1. -Và cứ thế ta lấy thêm 3 số liệu nữa. p T p Pa () (105Pa) (oK) T o K
4. a. Từ kết quả thí nghiệm hãy tính toán và kiểm tra dự đoán. b. Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn. Biểu thức trên biểu thị định luật Sac-lơ. Hãy phát biểu định luật thành lời? c. Vẽ đồ thị p-T theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị? d. Vẽ đồ thị p-V và V-T cho quá trình đẳng tích? Phiếu học tập số 5 BT: Xét một lượng khí xác định ở trạng thái 1 có áp suất, thể tích và nhiệt độ lần lượt là p 1, V1, T1. Thực hiện một quá trình bất kì chuyển sang trạng thái 2 p2, V2, T2. Ta có thể chia quá trình này thành hai quá trình chuyển trạng thái: Đẳng nhiệt (1-2’) có áp suất p’ 2, sau đó thực hiện quá trình đẳng tích (2’-2). a. Biểu diễn quá trình chuyển trạng thái của chất khí trên đồ thị p-V? b. Viết biểu thức liên hệ giữa p1, V1; p’2, V2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (1) sang (2’). c. Viết biểu thức liên hệ giữa p’ 2, T1 và p2, T2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (2’) sang (2). d. Tìm mối liên hệ giữa p1, V1, T1 và p2, V2, T2? Phiếu học tập số 6 Câu 1: Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, nếu áp suất p không thay đổi trong quá trình chuyển trạng thái, tức đây là một quá trình đẳng áp. Hãy tìm mối liên hệ giữa V – T và phát biểu định luật thành lời? Câu 2: Vẽ đồ thị V-T theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị? Câu 3: Vẽ đồ thị p-V và p-T cho quá trình đẳng áp? Câu 4: Nhận xét về áp suất và thể tích khi T = 0 và T < 0? Đọc mục IV. trang 165 và trả lời câu hỏi như thế nào gọi là độ không tuyệt đối? Phiếu học tập số 7 Câu 1: Một lượng khí ở nhiệt độ 18 oC có thể tích 1 m3 và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 3,5 atm. Tính thể tích khí nén. Câu 2: Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 25 oC. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50 oC. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này. Câu 3: Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27 oC và áp suất 40 atm. Nếu giảm nhiệt độ o xuống tới 12 C và để một nửa lượng khí thoát ra ngoài ( V 2 = 2V1) thì áp suất khí còn lại trong bình là bao nhiêu? 2. Học sinh - Ôn các kiến thức về cấu tạo chất đã học ở lớp 8. - Xem trước bài 28, 29, 30, 31 và soạn trước các mục “Những điều đã học về cấu tạo chất”; “Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái” - 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 vềchất khí và các định luật về chất khí. a. Mục tiêu: - Ôn những kiến thức đã học vềcấu tạo chất đã học ở THCS. - 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:
5. Kiến thức cũ được hệ thống lại và sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Yêu cầu HS nhắc lại những điều đã học về cấu tạo chất? .Giáo viên đặt vấn đề: Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạng thái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt? Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại gì không ? Đó là những vấn đề mà ta nghiên cứu trong phần NHIỆT HỌC. Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cấu tạo chất, thuyết động học phân tử; khái niệm khí lí tưởng; khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái. a. Mục tiêu: - Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn. - Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng. - Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình. - Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể 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: A. Cấu tạo chất. 1. Những điều đã học về cấu tạo chất: (tự học có hướng dẫn) 2. Lực tương tác phân tử. - Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy. - Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thì lực tương tác không đáng kể. 3. Các thể rắn, lỏng, khí. Vật chất được tồn tại dưới các thể khí, thể lỏng và thể rắn. Các thể Rắn Lỏng Khí Khoảng cách giữa gần nhau trung gian rắn và khí xa nhau các phân tử Lực tương tác giữa Rất mạnh Trung gian rắn và khí Rất yếu các phân tử Sự chuyển động của Dao động xung quanh các phân tử Dao động xung VTCB, nhưng VTCB Chuyển động hỗn loạn quanh VTCB không cố định mà di xác định chuyển Có thể tích xác định, Không có hình dạng và Thể tích và hình Có thể tích và không có hình dạng thể tích riêng. Chất khí dạng hình dạng riêng riêng mà có hình luôn chiếm toàn bộ thể
6. xác định dạng của phần bình tích của bình chứa và chứa nó có thể nén được dễ dàng. B. Thuyết động học phân tử chất khí. 1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. - Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. - Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao. - Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình. 2. Khí lí tưởng. Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng. C. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.(Tự học có hướng dẫn) d. Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung các bước thực hiện Bước 1 .GV đặt vấn đề: Tại sao các vật vẫn giữ được hình dạng và kích thước dù các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động? Đó là nhờ vào lực tương tác giữa các phân tử. .GV chuyển giao nhiệm vụ tìm hiểu cấu tạo chất:Yêu cầu HS 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: Giữ các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy. Câu 2: + Trường hợp các phân tử rất gần nhau: Lực đẩy mạnh hơn lực hút + Trường hợp các phân tử ở xa nhau: Lực hút mạnh hơn lực đẩy. + Trường hợp các phân tử ở rất xa nhau: Lực tương tác giữa chúng coi như không đáng kể Câu 3: + Vì khi cho hai thỏi chì có mặt đáy phẳng đã được mài nhẵn tiếp xúc với nhau đó khoảng cách giữa các phân tử ở 2 thỏi rất gần nhau làm cho lực hút giữa chúng là đáng kể - hai thỏi chì khi đó hút nhau. + Còn khi hai mặt không được mài nhẵn thì khoảng cách giữa các phân tử ở hai lõi chỗ tiếp xúc là lớn hơn nên lực hút khi đó không đủ lớn để chúng hút nhau được. Câu 4: Vì sau khi bẻ đôi viên thuốc. Các liên kết giữa hai mảnh đã bị phá vỡ. Khi ép sát hai mảnh, khoảng cách giữa các phân tử trong hai mảnh lớn hơn kích thước phân tử thuốc nên lực tương tác giữa các phân tử trong hai mảnh là không đáng kể. Do đó, hai mảnh không thể dính liền với nhau - 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 và chuyển giao nhiệm vụ mới : Ta đã biết các chất tồn tại ở các thể thường gặp là : Thể khí, thể lỏng và thể rắn. Sự khác nhau giữa các thể này được giải thích như thế nào ?
7. .GV cho HS xem mô hình của ba thể (Hình 28.4) và 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: Phiếu học tập số 2 Các thể Rắn Lỏng Khí Khoảng cách gần nhau trung gian rắn và xa nhau giữa các phân khí tử Lực tương Rất mạnh Trung gian rắn và Rất yếu tác giữa các khí phân tử Sự chuyển Dao động Dao động xung động của các xung quanh quanh VTCB, Chuyển động hỗn phân tử VTCB xác nhưng VTCB loạn định không cố định mà di chuyển Có thể tích xác Không có hình dạng Thể tích và Có thể tích định, không có và thể tích riêng. Chất hình dạng và hình hình dạng riêng khí luôn chiếm toàn dạng riêng mà có hình dạng bộ thể tích của bình xác định của phần bình chứa và có thể nén chứa nó được dễ dàng. - 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 chính xác hóa nội dung và cho HS xem mô hình chuyển động Brown Vào mỗi buổi sáng khi ta nhìn qua cửa sổ có ánh nắng Mặt Trời chiếu vào, nếu chú ý ta sẽ thấy có những hạt bụi nhỏ li ti chuyển động hỗn loạn trong không khí, ta gọi đó là chuyển động Brao-nơ trong không khí. Vì sao lại có chuyển động Brao-nơ? Đó là vì các hạt bụi này đã va chạm với các phân tử khí, các hạt chuyển động hỗn loạn nên các phân tử khí cũng chuyển động hỗn loạn. Bằng nhiều thí nghiệm và phép đo đã chứng minh điều đó và dẫn đến những kết luận rõ hơn nữa. Và các nhà khoa học đã tóm tắt và phát biểu thành thuyết động học phân tử. .GV chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu HS đọc SGK mục II. trang 153 và trình bày lại nội dung thuyết động học phân tử và khái niệm khí lý tưởng? Bước 8 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 9 Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 1 nhóm trình bày: * Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. - Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. - Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
8. - Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình. * Khí lí tưởng. Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 10 .GV lưu ý thêm cho HS: Tóm lại, có thể coi gần đúng phân tử của chất khí là những chất điểm, chuyển động hỗn loạn không ngừng, chỉ tương tác với nhau khi va chạm. Chất khí như vậy gọi là khí lí tưởng. Không khí và các chất khí ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất cũng có thể coi gần đúng là khí lí tưởng. .Giáo viên tổng kết hoạt động 2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 2.2: Tìm hiểu quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Tìm hiểu về quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ. a. Mục tiêu: - Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích. - Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt độ không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình. - Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thể tích không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình. - Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích. - Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ. - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ. - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T. - Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích trên các hệ trục tọa độ khác nhau. - Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử. 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: D. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. 1. Định nghĩa: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. 2. Thí nghiệm. Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả: Thể tích V Áp suất p pV (10-6 m3) (105 Pa) (Nm) 20 1,00 2 10 2,00 2
9. 40 0,50 2 30 0,67 2 3. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. 1 p  hay pV = hằng số V Hoặc: p1V1 = p2V2 = 4. Đường đẳng nhiệt. - Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Dạng đường đẳng nhiệt : - Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol. - Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn. E. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác – lơ. 1. Định nghĩa: là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi. 2. Thí nghiệm. Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi ta được kết quả : p T p Pa () (105Pa) (oK) T o K 1,2 298 402,7 1,3 323 402,5 1,4 348 402,3 1,5 373 402,1 3. Định luật Sác-lơ. Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. p p p = hằng số hay 1 = 2 = T T1 T2 4. Đường đẳng tích. Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích. Dạng đường đẳng tích : - Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua góc toạ độ. - Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn. d. Tổ chức thực hiện:
10. Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .Giáo viên yêu cầu hs báo cáo lại nội dụng tự học ở nhà: Thế nào là trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái. Bước 2 Báo cáo kết quả: - Đại diện 1 nhóm trình bày: + Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T. + Ở mỗi trạng thái chất khí có các giá trị p, V và T nhất định gọi là các thông số trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định. + Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái. + Những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 3 .GV trong phần này ta sẽ khảo sát về quá trình đẳng nhiệt và đẳng tích. .GV đưa dụng cụ và phiếu học tập số 3 và số 4 xen kẽ cho các nhóm. Hai nhóm khảo sát quá trình đẳng nhiệt và 2 nhóm khảo sát quá trình đẳng tích. .Giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thành các phiếu học tập dưới sự hướng dẫn của GV. Bước 4 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 5 Báo cáo kết quả và thảo luận Phiếu học tập số 3 C1: Để thay đổi áp suất của khối khí ta kéo bơm lên hoặc ấn bơm xuống. Khi đó thể tích thay đổi theo, cụ thể khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại. C2: a. Có thể đưa ra các phương án: -Khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại nhưng không theo quy luật nào cả. + p + V = hằng số 1 + p ~ hay pV = hằng số V - Độ tăng áp suất và độ giảm thể tích tỉ lệ với nhau, hoặc ngược lại: p p~ V hay =hằng số V b. Thảo luận nhóm: -Pa 1: quá sơ lược, không tìm ra mối liên hệ chính xác giữa p và V nên loại. -Pa 2: p, V không cùng đơn vị nên không công được. -Pa 3, 4: Có thể xảy ra. c. Thảo luận và đưa ra những dụng cụ cần thiết: -Một bình chứa lượng khí m, trên bình kín có vạch đo thể tích. -Một áp kế gắn vào bình để đo áp suất trong bình. d. Ta dựa vào số ghi trên xi lanh để xác định thể tích và sô ghi trên áp kế để xác định thể tích. C3: Bảng số liệu
11. Thể tích V Áp suất p pV (10-6 m3) (105 Pa) (Nm) 20 1,00 2 10 2,00 2 40 0,50 2 30 0,67 2 a. Kết luận: p1V1 p2V2 p3V3 b. Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số. c. Đường đẳng nhiệt. - Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol. Phiếu học tập số 4 C1: Vì khi trời nắng thì nhiệt độ của chất khí trong xăm xe tăng cao làm cho áp suất cũng tăng cao vì vậy xăm xe dễ nổ. C2: a. Áp suất tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Vì theo thuyết động học phân tử chất khí khi nhiệt độ tăng, các phân tử va chạm vào thành xăm mạnh hơn nên áp suất tăng và ngược lại. b. Có thể đưa ra các phương án sau: p -Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau: const T p -Độ tăng áp suất và độ tăng nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau: const T c. Có một bình chứa khí có gắn áp kế để đo áp suất và nhiệt kế để đo nhiêt độ. d. Tiến hành thí ngiệm bằng cách thay đổi nhiệt độ của khối khí và đo áp suất tương ứng. C3: a. Tiến hành tính toán, đưa ra kết luận: Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ p thuận với nhau: const T b. Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. c. Đường đẳng tích. - Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ. Bước 6 .GV chính xác hóa các nội dung định luật và đồ thị cho các nhóm riêng. .Sau khi hình thành kiến thức ở mỗi nhóm, GV sắp xếp xen kẽ các
12. thành viên lại với nhau, phân chia thành 4 nhóm mới. - Các thành viên sẽ trao đổi những nội dung đã hình thành lúc nãy. - Báo cáo kết quả và thảo luận - Đại diện 2 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 7 .GV chính xác hóa các nội dung định luật, giới thiệu chân dung các nhà bác học. .Giáo viên tổng kết hoạt động 3, 4, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: + Nhược điểm cần khắc phục: Hoạt động 2.3: Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng. Tìm hiểu quá trình đẳng áp và độ không tuyệt đối a. Mục tiêu: - Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phương trình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp. - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp - Viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp - Nhận biết được dạng của đường đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T. - Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình. - Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau. 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: F. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. 1. Khí thực và khí lí tưởng. - Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ. p Giá trị của tích pV và thương thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí. T - Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học. - Sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở nhiệt độ và áp suất thông thường 2. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng (1) sang (1’): p1V1 p V2 p p (1’) sang (2): 2 T1 T2 p V p V pV 1 1 2 2 hay = hằng số T1 T2 T Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng khí. Phương trình trên gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay phương trình Clapâyrôn. G. Quá trình đẳng áp. 1. Quá trình đẵng áp.
13. Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi. 2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp. p V p V Từ phương trình 1 1 2 2 T1 T2 V1 V2 V p1 = p2 thì => = hằng số. T1 T2 T Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 3. Đường đẳng áp. Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp. Dạng đường đẳng áp : 4. Độ không tuyệt đối. Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 oK và 0oK gọi là độ không tuyệt đối. Nhiệt độ thấp nhất mà con người thực hiện được trong phòng thí nghiệm hiện nay là 10 -9 K. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 .GV đặt vấn đề: Ở cácphần trước ta đã khảo sát mối liên hệ giữa p và T khi V không đổi, p và V khi T không đổi, thể hiện qua 2 định luật đã học. Nếu ta cho một lượng khí chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác mà cả 3 đại lượng đều có thể biến đổi thì liệu 3 đại lượng này có mối liên hệ gì với nhau? Trong bài này ta sẽ tổng hợp kết quả của hai bài trước để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau giữa 3 đại lượng ấy. .GV chuyển giao nhiệm vụ: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 5. 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: a. Đồ thị: p p 1 b. Trong quá trình (1-2’), ta có định luật 1 2 ' p2 Boyle - Mariotte: p1V1 p2V2 (1) c. Trong quá trình (2’-2), ta có định luật p’ 2’ ' p2 T1 ' T1 Charles: hay p2 p2 (2) p T T O 2 2 2 V V V pV p V 1 2 d. Từ (1), (2): 1 1 2 2 T1 T2 - 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 chốt lại PTTT: Việc chọn trạng thái 1, 2 là bất kì và vậy ta có thể viết lại phương trình trên:
14. pV hằng số (3) T Đây là phương trình trạng thái của khí lý tưởng hay phương trình Cla- pê-rôn. Chú ý: Hằng số ở (3) phụ thuộc vào khối lượng khí và bản chất của khí mà ta xét. .GV chuyển giao nhiệm vụ: Hoàn thành phiếu học tập số 6. 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: V const C1: Khi p không đổi: hằng số T p Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí. C2 + C3: Đường đẳng áp. C4. Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 oK và 0oK gọi là độ không tuyệt đối. - Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 7 .Giáo viên tổng kết hoạt động 5. Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình. - Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập. 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 .GV hướng dẫn HS vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình:
15. .Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 7. 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. p1V1 1.1 3 Câu 1: p1V1 p2V2 V2 0,286m p2 3,5 Câu 2: Trạng thái 1: p1 5bar ; T1 273 25 298 K ; Trạng thái 2: T1 273 50 323K p1 p2 T2 323 Xem thể tích không đổi: p2 p1 5. 5,42bar . T1 T2 T1 298 p1 40atm Câu 3: Trạng thái (1): V1 T1 273 27 300K p1 Trạng thái (2) V2 2V1 T2 273 12 285K p1V1 p2V2 40.V1 p2 .2V1 p2 19 atm T1 T2 300 285 - 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:
16. 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 đọc phần “Em có biết?” trang 155, 166, 167. Mở rộng V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
17. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 48: BÀI TẬP CHẤT KHÍ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Ôn lại nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn. - Ôn định nghĩa của khí lí tưởng, các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nắm được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T. - Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Nắm được ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt 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 - Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình. - Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau. - Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử. - Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập 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 chương chất khí. 2. Học sinh - Ôn lại các kiến thức thuộc chương Chất khí đã học. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Ôn lại kiến thức thuộc chương Chất khí.
18. a. Mục tiêu: - Ôn lại nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn. - Ôn định nghĩa của khí lí tưởng, các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nắm được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T. - Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Nắm được ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt 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. Nêu thuyết động học phân tử chất khí? Định nghĩa khí lý tưởng. C2. Thế nào là quá trình đẳng nhiệt? Phát biểu và viết hệ thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt? C3. Vẽ đường đẳng nhiệt trong các hệ tọa độ p-V, p-T, V-T ? C4. Thế nào là quá trình đẳng tích? Phát biểu và viết hệ thức định luật Sác-lơ? C5.Khí lý tưởng là gì? Lập phương trình trạng thái khí lý tưởng? C6.Thế nào là quá trình đẳng áp? Phát biểu và viết hệ thức sự nở đẳng áp của chất khí? 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. Hệ thống lại các định luật thông qua phương trình trạng thái.
19. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Giải một số bài tập trắc nghiệm a. Mục tiêu: - Ôn lại nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn. - Ôn định nghĩa của khí lí tưởng, các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nắm được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp - Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng 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: Câu 5 (trang 154 SGK) Đáp án C Câu 6 (trang 154 SGK) Đáp án C Câu 7 (trang 155 SGK) Đáp án D Câu 5 (trang 159 SGK) Đáp án B Câu 6 (trang 159 SGK) Đáp án C Câu 7 (trang 159 SGK) Đáp án A Câu 4 (trang 162 SGK) Đáp án B Câu 5 (trang 162 SGK) Đáp án B Câu 6 (trang 162 SGK) Đáp án B Câu 7 (trang 162 SGK) Đáp án B Câu 4 (trang 165 SGK) 1-c 2-a 3-b 4-d Câu 5 (trang 166 SGK) Đáp án D Câu 6 (trang 166 SGK) Đáp án B d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS làm các bài tập SGK, BT 5, 6 trang 154, BT 7 trang 155, BT 5, 6, 7 trang 159, BT 4, 5, 6 trang 162, BT4 trang 165, BT5, 6 trang 166. 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. Hoạt động 2.2: Giải một số bài tập tự luận a. Mục tiêu: - Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau. - Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập 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: Câu 8 (trang 155 SGK)
20. + Ví dụ về lực hút giữa các phân tử: cho hai thỏi chì có mặt nhẵn tiếp xúc với nhau thì chúng hút nhau (vì khi đó khoảng các giữa các phân tử ở 2 mặt gần nhau) + Ví dụ về lực đẩy giữa các phân tử: Cho chất khí nhốt vào một xilanh rồi đẩy pittông nén lại. Ta chỉ nén khối khí đến một thể tích nào đó thôi vì khi đó lực đẩy giữa các phân tử là rất lớn, chống lại lực nén của pittông. Câu 8 (trang 159 SGK) Áp dụng công thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1V1 = p2V2 Câu 9 (trang 159 SGK) 45 lần bơm đã đưa vào quả bóng một lượng khí ở bên ngoài có thể 3 3 tích và áp suất tương ứng là: V1 = 45. 125 cm = 5625 cm 5 P1 = 10 Pa Khi nhốt hết lượng khí trên vào quả bóng thì nó có thể tích là bằng thể tích quả bóng: 3 V2= 2,5 lít = 2500 cm và một áp suất là P2 Quá trình là đẳng nhiệt, áp dụng công thức định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: Câu 7 (trang 162 SGK) Trạng thái 1: T1 = t1 + 273 = 303 K; P1 = 2 bar Trạng thái 2: P 2 = 4 bar ; T2 = ? Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có: Câu 8 (trang 162 SGK) Trạng thái 1: T1 = 273 + 25 = 298K; P1 = 5bar Trạng thái 2: T2 = 273 + 50 = 323K; P2 =? Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có: Vậy khi nhiệt độ tăng thì áp suất trong lốp xe là 5,42.105(Pa). Câu 7 (trang 166 SGK) Trạng thái 1: P1 = 750 mmHg Trạng thái 2:Po = 760 mmHg T1 = 27 + 273 = 300 K To = 0 + 273 = 273 K 3 V1 = 40 cm Vo = ? Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng: 3 V0 = 35,9 cm Câu 8 (trang 166 SGK) - Trạng thái 1 (chuẩn): - Trạng thái 2 (đỉnh núi): Po = 760 mmHg P = (760 – 314) mmHg To = 0 + 273 = 273 K T = 275 K Vo = ? V = ?
21. Khi lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg. Do đó lên cao 3140m, áp suất 3140 không khí giảm: .1 314mmHg . 10 → Áp suất không khí ở trên đỉnh núi Phăng-xi-păng: p1 = 760 – 314 = 446 mmHg Khối lượng riêng của không khí: Áp dụng phương trình trạng thái ta được: Khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3.140 m: 3 D1 = 0,75 kg/m d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS làm các bài tập SGK: BT8 trang 155, BT8, 9 trang 159, BT 7, 8 trang V 162, BT 7, 8 trang 166 và hoàn thành thêm một BT sau: 2 BT: Hình vẽ là đồ thị của sự biết đổi trạng 1 thái của 1 mol khí lí tưởng trong hệ tọa độ 3 (V, T). Hãy vẽ đồ thị của sự biến đổi trạng thái trên trong các hệ tọa độ (p, V) và (p, T) O T 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 3, 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: - Ôn hệ thống lại kiến thức kì chương 4 và chương 5 và xem lại các dạng
22. Ôn tập toán đã gặp. Chuẩn bị kiểm tra giữa kì. V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
23. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 49: KIỂM TRA MỘT TIẾT CHƯƠNG 4 - 5 I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT 1. Kiến thức và năng lực đặc thù môn học - Kiểm tra mức độ đạt chuẩn KTKN trong chương trình môn Vật lí lớp 10 sau khi HS học xong chương IV vàV cụ thể trong khung ma trận - Rèn luyện kĩ năng tính toán, độc lập tư duy vận dụng kiến thức đã học để làm bài kiểm tra trắc nghiệm kết hợp tự luận. 2. Thái độ - Tác phong làm bài nghiêm túc, tập trung, cẩn thận, chính xác và trung thực. 3. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực tính toán, giải quyết vấn đề tự lực. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Bộ đề trắc nghiệm được trộn thành 4 mã 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức đã học chuẩn bị kiểm tra. III. HÌNH THỨC ĐỀ KIỂM TRA - Hình thức: Kiểm tra giữa kì II, TNKQ, 30 câu, thời gian làm bài 45 phút - HS làm bài trên lớp. III. MA TRẬN. 1. Bảng trọng số Chủ đề Số tiết Lí thuyết Số tiết thực Trọng số LT VD LT VD Chương 4: Các định luật 9 7 6.3 2.7 45 19 bảo toàn Chương 5: Chất khí 5 4 3.5 1.5 25 11 Tổng 14 11 9.8 4.2 70 30 2. Tính số câu hỏi và điểm số cho các cấp độ Chủ đề số Lí số tiết thực Trọng số Số câu Điểm số tiết thuyết LT VD LT VD LT VD LT VD Chương 4: Các 9 7 6.3 2.7 45 19 14 6 4.7 2 định luật bảo toàn Chương 5: Chất khí 5 4 3.5 1.5 25 11 7 3 2.3 1 Tổng 14 11 9.8 4.2 70 30 21 9 7 3 KHUNG MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA (Bảng mô tả các tiêu chí của đề kiểm tra) Môn: Vật lí lớp 10 THPT (Thời gian: 45 phút) Phạm vi kiểm tra: Chương IV, V
24. TÊN NHẬN BIẾT THÔNG HIỂU VẬN DỤNG CHỦ (CẤP ĐỘ 1) (CẤP ĐỘ 2) CẤP ĐỘ THẤP CẤP ĐỘ CAO CỘNG ĐỀ (CẤP ĐỘ 3) (CẤP ĐỘ 4) Chương IV: Các định luật bảo toàn (9 tiết) đơn vị đo Hiểu được khái 1. động lượng. niệm xung lượng. Động Vận dụng định Phát biểu và viết lượng. luật bảo toàn được hệ thức của Vận dụng định Định động lượng để định luật bảo toàn luật II giải bài luật viết được giải được các động lượng đối toán về xung bảo công thức tính bài tậpva chạm với hệ hai vật. lượng. toàn động lượng. mềm hoặc động Nêu được nguyên phản lực. lượng tắc chuyển động (2 tiết) bằng phản lực. 4 1 1 6 Đơn vị công, - Viết được công 2. công suất. thức tính công. Công - Nhận biết được và Phát biểu công cản và công Vận dụng được công được định phát động. các công thức. suất nghĩa và - Hiểu được khái (2 tiết) niệm công suất 4 1 5 Viết được công Đơn vị đo của thức tính động động năng, năng và công thức thế năng, cơ liên hệ giữ công năng. và độ biến thiên động năng Viết được công thức tính thế năng trọng trường, thế Tính thế năng năng đàn hồi trọng trường và Vận dụng 3. Cơ Hiểu được thế thế năng đàn hồi. được định luật năng năng trọng trường bảo toàn cơ (3 tiết) Định nghĩa phụ thuộc vào việc năng để giải được động chọn mốc bài toán năng, thế Vận dụng định chuyển động năng, cơ năng luật bảo toàn cơ của vật Viết được biểu năng để giải thức của cơ năng. được bài toán Hiếu được nội chuyển động của dung định luật bảo một vật dưới tác toàn cơ năng dụng của trọng lực hoặc lực đàn
25. hồi 6 2 1 9 Số câu 14 6 20 điểm - Tỉ lệ 4.7 47% 2.0 20% 6.7 % Chương V: Chất khí (7 tiết) Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. Nêu được các đặc điểm của khí lí Nắm được các tưởng. thông số trạng Vẽ được đường thái đẳng nhiệt, đẳng Phát biểu được tích, đẳng áp định luật Bôi-lơ – trong các hệ toạ CÁC Vận dụng các Ma-ri-ốt. độ (p,V); (p,T); ĐỊNH định luật chất (V-T) LUẬT khí giải một số Giải quyết bài CHẤT dạng toán phức Nắm được toán đẳng nhiệt, KHÍ Phát biểu được tạp. khái niệm các đẳng tích, đẳng định luật Sác-lơ. đẳng quá trình áp. Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng Vận dụng được đặc điểm quá trình phương trình đẳng áp vàphương trạng thái của trình đẳng áp. khí lí tưởng. Nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt giai kenvin 7 2 1 10 điểm - Tỉ lệ 2.3 23% 1.0 10% 3.3 % Số câu 21 9 30 điểm - Tỉ lệ 7 70% 3 30% 10 % IV. NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA. Câu 1: Phát biểu nào sau đây không đúng: A. Động lượng là đại lượng véctơ. B. Động lượng của một vật không đổi khi vật chuyển động thẳng đều.
26. C. Động lượng là đại lượng vô hướng. D. Động lượng của một vật tỉ lệ thuận với vận tốc. Câu 2: Điều nào sau đây không đúng khi nói về động lượng : A. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và vận tốc của vật . B. Động lượng của một vật là một đại lượng véc tơ. C. Trong hệ kín, động lượng của hệ được bảo toàn D. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và bình phương vận tốc. Câu 3: Chuyển động nào sau đây không phải là chuyển động bằng phản lực A. Chuyển động của tên lửa B. Chuyển động của con mực C. Chuyển động của khinh khí cầuD. Chuyển động giật của súng khi bắn Câu 4: Động lượng được tính bằng: A. N.s B. N.m C. N.m/s D. N/s Câu 5: Một quả bóng đang bay ngang với động lượng thì đập vuông góc vào một bức tường thẳng đứng, bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là A. 0 B. p C. 2 p D. -2 p Câu 6: Quả cầu có khối lượng m 1 = 400 g chuyển động với vận tốc 10 m/s đến đập vào quả cầu có khối lượng m 2 = 100 g đang nằm yên trên sàn. Sau va chạm, hai quả cầu nhập làm một. Bỏ qua mọi ma sát. Vận tốc của hai quả cầu ngay sau khi va chạm là? A. 400 m/s.B. 8 m/s. C. 80 m/s.D. 0,4 m/s. Câu 7: Khi nói về công suất, phát biểu không đúng là A. Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. B. Công suất là đại lượng đo bằng thương số giữa công A và thời gian t sinh ra công đó. C. Công suất là đại lượng đo bằng tích giữa công A và thời gian t sinh ra công đó. D. Với chuyển động thẳng đều do lực F gây ra đo bằng tích của lực F và vận tốc v. Câu 8. Đơn vị nào sau đây là đơn vị của công suất: A. Jun. B. Kw.h C. Niutơn. D. Oát . Câu 9: Đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật trong một đơn vị thời gian gọi là A. công cơ học B. công phát độngC. công cản D. công suất Câu 10: Một vật sinh công âm khi: A. Vật chuyển động nhanh dần đều.B. Vật chuyển động chậm dần đều. C. Vật chuyển động tròn đều.D. Vật chuyển động thẳng đều. Câu 11: Một gàu nước khối lượng 5 kg được kéo cho chuyển động đều lên độ cao 4 m trong khoảng thời gian 50 giây. Tính công suất trung bình của lực kéo (g = 10 m/s2): A. 4J. B. 4W C. 40W D. 40J Câu 12. Biểu thức tính thế năng đàn hồi là: 1 A. W k ( l )2 B. W mgz C. W k ( l )2 D. W k . l t 2 t t t Câu 13. Cơ năng là đại lượng: A.Véc tơ, có thể âm, dương hoặc bằng không.B.Véc tơ cùng hướng với véc tơ vận tốc. C.Vô hướng, luôn dương.D.Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không. Câu 14. Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật được xác định 1 1 1 theo công thức:A. W mv mgz B.W mv2 k( l)2 2 2 2
27. 1 1 1 C.W mv2 mgz D.W mv2 k. l 2 2 2 Câu 15. Động năng là đại lượng được xác định bằng : A.tich khối lượng và bình phương vận tốcB.nửa tích khối lượng và bình phương vận tốc. C.nửa tích khối lượng và vận tốc.D.tích khối lượng và bình phương một nửa vận tốc. Câu 16: Một vật chuyển động không nhất thiết phải có A. Vận tốc B. Động lượngC. Động năng D. Thế năng Câu 17: Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất, vật lên tới điểm N thì dừng và rơi xuống. Trong quá trình vận chuyển động từ M đến N thì A. động năng tăngB. thế năng giảm C. cơ năng cực đại tại ND. cơ năng không đổi. Câu 18: Từ một điểm M có độ cao 0,8 m so với mặt đất, ném một vật với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối lượng của vật m = 0,5 kg, lấy g = 10 m/s 2. Lấy mốc thế năng ở mặt đất, cơ năng của vật bằng bao nhiêu ? A. 4 J B. 1 J C. 5 J D. 8 J Câu 19: Ném một vật có khối lượng m từ độ cao 1 m theo hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi chạm đất, vật này lên tới độ cao h’ = 1,8 m. Lấy g = 10 m/s 2. Bỏ qua mất mát năng lượng khi vật chạm đất. Vận tốc ném ban đầu có giá trị bằng? A. 4 m/s. B. 3,5 m/s.C. 0,3 m/s. D. 0,25 m/s. Câu 20: Trong khẩu súng đồ chơi có một lò xo dài 12 cm, độ cứng là10 3 N/m. Lúc lò xo bị nén chỉ còn dài 9 cm thì có thể bắn lên theo phương thẳng đứng một viên đạn có khối lượng 30 g lên tới độ cao bằng (Lấy g = 10 m/s2)? A. 0,5 m. B. 15 m.C. 2,5 mD. 1,5 m. Câu 21. Hãy chọn câu sai. Quá trình đẳng tích là quá trình chất khí có: p A.Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. B.Thương số không đổi. T C.Tích p.V là hằng số.D.Thể tích của chất khí không đổi. Câu 22. Trong hệ tọa độ (pOV) đường đẳng nhiệt là: A. đường thẳng song song trục Op.B.đường thẳng song song trục OV. C. đường thẳng kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.D. đường cong hypebol. Câu 23. Phương trình nào sau đây là phương trình trạng thái khí lí tưởng: p1V1 p2V2 VT p1V1 p2V2 A. B. hằng số.C. D. p1V1 p2V2 T1 T2 p T2 T1 Câu 24. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ở thể khí? A.các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. B.chuyển động không ngừng. C.Chuyển động qua lại quanh một vị trí cố định. D.Giữa các phân tử có khoảng cách. Câu 25: Câu nào sau đây nói về khí lí tưởng là không đúng? A. Khí lí tưởng là khí mà thể tích của các phân tử có thể bỏ qua. B. Khí lí tưởng là khí mà khối lượng của các phân tử khí có thể bỏ qua. C. Khí lí tưởng là khí mà các phân tử chỉ tương tác khi va chạm.
28. D. Khí lí tưởng là khí có thể gây áp suất lên thành bình. Câu 26: Trên hệ trục tọa độ OpT, một khối lượng khí chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) như hình vẽ. Hãy so sánh các thông số của hai trạng thái của khối khí đó. Chọn đáp án đúng. A. p2 > p1; T2 > T1 và V2 > V1. B. p2 > p1; T1 > T2 và V1 > V2. C. p2 > p1; T2 > T1 và V2 = V1. D. p1 > p2; T2 = T1 và V1 > V2. Câu 27: Đại lượng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của một lượng khí? A. Thể tích B. Khối lượng C. Nhiệt độ tuyệt đối D. Áp suất Câu 28. Một lượng khí lí tưởng có thể tích 60 dm3 ở áp suất 3 atm và nhiệt độ 270C.Tính thể tích của lượng khí trên ở áp suất 7 atm và nhiệt độ 770C ? A. 30 dm3 B. 80 dm3 C. 40 dm3 D. 100 dm3. Câu 29: Một áp kế gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270cm 3 gắn với ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1cm 2. Trong ống có A B một giọt thủy ngân. Ở 0 0C giọt thủy ngân cách A 30cm, hỏi khi nung bình đến 10 0C thì giọt thủy ngân di chuyển một khoảng bao nhiêu? Coi dung tích của bình không đổi, ống AB đủ dài để giọt thủy ngân không chảy ra ngoài. A. 130cmB. 30cm C. 60cm D. 25cm Câu 30: Cho đồ thị thay đổi trạng thái như hình bên. Nó được vẽ sang hệ trục p – V thì chọn hình nào dưới đây: A. B. C. D. V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)