Мета уроку: сформувати уявлення про атоми та молекули, залежність швидкості їх хаотичного руху від температури, ознайомити з явищем дифузії.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: таблиці та кінофрагменти із зображеннями атомів і молекул, склянки з розчином мідного купоросу, флакон з пахучою речовиною, модель хаотичного руху молекул, моделі молекул води, водню, кисню, фотографії молекулярних кристалів.

План уроку:

1. Будова речовини. Атоми та молекули.

2. Рух і взаємодія молекул. Температура.

3. Дифузія.

4. Розв’язування задач.

Зміст уроку

Методичні рекомендації

Насамперед треба повідомити оцінки за лабораторну роботу № 6. Якщо є типові помилки, то проаналізувати їх.

Актуалізація знань учнів

Бесіда за питаннями

1. Що таке фізичне тіло? Наведіть приклади.

2. Що таке речовина? Наведіть приклади.

3. Що ми знаємо про масу тіла? В яких одиницях її вимірюють? Які прилади використовують для вимірювання маси тіла?

Вивчення нового матеріалу

Питання про будову матерії здавна цікавило людей. Але протягом тисячоліть неможливо було перевірити висловлені здогадки та обґрунтувати їх. Проте поступово картина ставала яснішою. Всі сучасні уявлення про будову матеріїґрунтуються на трьох основних положеннях.

1. Всі тіла складаються з частинок.

2. Ці частинки перебувають у безперервному хаотичному русі.

3. Частинки взаємодіють одна з одною.

Що ж це за частинки? Ще давньогрецький учений Демокрит стверджував, що у світі існують тільки атоми та пустота. Атомами він називав найменші частинки речовини (слово «атом» означає «неподільний»). Після довгих досліджень нарешті вдалося здобути докази існування атомів, проте майже відразу з’ясувалося, що вони не є неподільними, а самі складаються з елементарних частинок. Як же ми сьогодні уявляємо собі атом? Атоми дуже малі за розмірами (приблизно одна десятимільйонна частка міліметра). Можна навести відомі порівняння: якщо б атоми збільшилися до розмірів маленької краплі води, то така крапля могла б накрити досить велике місто! Проте навіть цей маленький об’єм майже весь порожній! Атом дуже нагадує Сонячну систему в мініатюрі: посередині крихітне ядро, а навкруги ядра рухаються електрони. Ядро має позитивний електричний заряд, а електрони - негативний. Отже, між ними діє сила електричного притягання. Вона й не дає електронам покинути атом. Діаметр ядра в 100 000 разів менший, ніж діаметр атома! До складу ядра входять два типи частинок: нейтрони (нейтральні частинки) та протони (вони мають позитивний електричний заряд). Маса кожної з цих частинок майже в 2000 разів перевищує масу електрона.

Треба показати умовні зображення найпростіших атомів.

Нині існує багато доказів існування атомів. Найбільш переконливі для вас, мабуть, зображення атомів, отримані на сучасному електронному мікроскопі.

Фотографії молекулярних кристалів.

Що незвичного для нас в атомах? Зрозуміло, перш за все - дуже малі розміри. Але є ще така властивість, як однаковість, неможливість розрізнити атоми однієї речовини (наприклад, однаковими є всі атоми вуглецю або гелію ). Порівняємо: скільки б не було голок на сосні, які б вони не були схожі, але завжди можна знайти хоч якісь відмінності (наприклад, точне зважування покаже, що маси голок дещо відрізняються).

Атоми поєднуються в групи та утворюють молекули. Різні речовини складаються з різних молекул. Наприклад, вода - з молекул води, яка, у свою чергу, складається з двох атомів Гідрогену та одного атома Оксигену (треба показати рисунок або відповідне зображення на екрані). А от молекула кисню складається з двох однакових атомів Оксигену. Різних видів атомів існує близько ста, а різних молекул - мільйони!

Можна сказати про існування гігантських молекул з великою кількістю атомів.

Речовина складається з атомів, які можуть поєднуватися в молекули. Атом складається з позитивно зарядженого ядра та електронів.

Звідки ми знаємо про рух атомів і молекул? Наведемо поки що лише один факт. На початку XIX століття англійський ботанік Броун спостерігав під мікроскопом крихітні частинки рослинного походження (спори), які знаходились у воді. Він з подивом переконався, що такі частинки ніколи не перебувають у спокої!

Можна показати «траєкторії» руху броунівських частинок.

Досвід свідчить, що не слід на цьому етапі згадувати про ізотопи. Учням слід казати правду, тільки правду, проте не всю правду...

Перші підозри, що ці частинки «живі», виявилися неправильними: такий рух спостерігається для частинок будь-якого складу, якщо вони досить малі. Зупинити цей рух неможливо. Проте послабити його можна, якщо знизити температуру. Пояснення броунівського руху було знайдено пізніше: цей рух пояснюється рухом невидимих навіть під мікроскопом молекул рідини.Оскільки цей рух хаотичний, молекули «штовхають» броунівську частинку трохи сильніше то в один бік, то в інший.

Модель хаотичного руху молекул.

Отже, броунівський рух свідчить про безперервний хаотичний рух молекул речовини, швидкість якого залежить від температури: чим вища температура, тим швидше рухаються молекули.

Як ви гадаєте, на яких частинках можна спостерігати броунівський рух у повітрі?

Хаотичний рух молекул тим швидший, чим вища температура речовини.

Якщо б молекули не взаємодіяли одна з одною, то вони просто розлетілися б (тобто всі тіла перетворилися б на газ). Проте між молекулами діють досить великі сили. Правда, вони стають такими, лише коли молекули розташовані близько одна від одної. Це сили притягання та відштовхування (можна докладніше обговорити, коли які з цих сил переважають).

Ще одне свідчення про молекулярну структуру речовини та рух молекул дає явище дифузії.

Дифузією називають взаємне проникнення частинок однієї речовини в іншу, обумовлене хаотичним рухом молекул.

Можна згадати або продемонструвати розповсюдження запахів у повітрі, показати дифузію мідного купоросу у воді (щоб це була чесна демонстрація явища, треба один із розчинів готувати заздалегідь, за 2–3 тижні). Можна також навести приклади дифузії у твердих тілах («зварювання» свинцю та золота, міді та срібла). Можна коротко повідомити про дифузійне зварювання, яке дозволяє з’єднати метал навіть з керамічним матеріалом.

Конспект учня

1. Всі тіла складаються з частинок.

2. Ці частинки перебувають у безперервному хаотичному русі.

3. Частинки взаємодіють одна з одною.

Речовина складається з атомів, які можуть поєднуватися в молекули. Атом складається з позитивно зарядженого ядра та електронів.

Хаотичний рух молекул тим швидший, чим вища температура речовини.

Дифузією називають взаємне проникнення частинок однієї речовини в іншу, обумовлене хаотичним рухом молекул.

Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу

Бесіда за питаннями

1. Чи однакові молекули води в гарячому чаї та в арктичній кризі?

2. Які частинки входять до складу атома?

3. Чому свіжі жирні плями на одязі легше видалити, ніж давні?

Розв’язування задач

Задачі 4.14, 4.24, 4.36.

Домашнє завдання

Прочитати теоретичний матеріал за підручником; вивчити матеріал за конспектом; задачі 4.15,4.31.