Вопрос о строении материи издавна интересовало людей.

Но в течение тысячелетий невозможно проверить высказанные догадки и обосновать их. Однако постепенно картина становилась яснее. Все современные представления о строении материи основываются на трех основных положениях.

1. Все тела состоят из частиц.

2. Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом.

Что же это за частицы? Еще древнегреческий ученый Демокрит утверждал, что в мире существуют только атомы и пустота. Атомами он называл мельчайшие частицы вещества (слово «атом» означает «неделимый»). После долгих исследований удалось наконец получить доказательства существования атомов, однако почти сразу выяснилось, что они не являются неделимыми, а сами состоят из элементарных частиц. Как же мы сегодня представляем себе атом? Атомы очень малы по размерам (примерно одна десятимиллионная доля миллиметра). Можно привести известные сравнения: если бы атомы увеличились до размеров маленького капли воды, то такая капля могла бы накрыть довольно большой город! Однако даже этот маленький объем почти весь пустой! Атом очень напоминает Солнечную систему в миниатюре: посередине крохотное ядро, а вокруг ядра движутся электроны. Ядро имеет положительный электрический заряд, а электроны - отрицательный. Итак, между ними действует сила электрического притяжения. Она не дает электронам покинуть атом. Диаметр ядра в 100 000 раз меньше, чем диаметр атома! В состав ядра входят два типа частиц: нейтроны (нейтральные частицы) и протоны (они имеют положительный электрический заряд). Масса каждой из этих частиц почти в 2000 раз превышает массу электрона.

Надо показать условные изображения простых атомов.

Сейчас существует много доказательств существования атомов. Наиболее убедительные для вас, наверное, изображения атомов, полученные на современном электронном микроскопе.

Фотографии молекулярных кристаллов.

Что необычного для нас в атомах? Разумеется, прежде всего - очень малые размеры. Но есть еще такое свойство, как одинаковость, невозможность различить атомы одного вещества (например, одинаковыми являются все атомы углерода или гелия). Сравним: сколько бы не было иголок на сосне, которые они не были похожи, но всегда можно найти хоть какие-то различия (например, точное взвешивание покажет, что массы иголок несколько отличаются).

Атомы объединяются в группы и образуют молекулы. Различные вещества состоят из разных молекул. Например, вода - из молекул воды, которая, в свою очередь, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (надо показать рисунок или соответствующее изображение на экране). А вот молекула кислорода состоит из двух одинаковых атомов кислорода. Различных видов атомов существует около ста, а различных молекул - миллионы!

Можно сказать о существовании гигантских молекул с большим числом атомов.

Вещество состоит из атомов, которые могут объединяться в молекулы. Атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов.

Откуда мы знаем про движение атомов и молекул? Приведем пока лишь один факт. В начале XIX века английский ботаник Броун наблюдал под микроскопом крошечные частицы растительного происхождения (споры), которые находились в воде. Он с удивлением убедился, что такие частицы никогда не находятся в покое!

Можно показать «траектории» движения броуновских частиц.

Опыт показывает, что не следует на данном этапе вспоминать изотопы. Ученикам нужно говорить правду, только правду, но не всю правду...

Первые подозрения, что эти частицы «живые», оказались неверными: такое движение наблюдается для частиц любого состава, если они достаточно малы. Остановить это движение невозможно. Однако ослабить его можно, если снизить температуру. Объяснение броуновского движения было найдено позже: это движение объясняется движением невидимых даже под микроскопом молекул жидкости. Поскольку это движение хаотично, молекулы «толкают» броуновская частичку чуть сильнее то в одну, то в другую.

Модель хаотического движения молекул.

Итак, броуновское движение свидетельствует о непрерывном хаотическое движение молекул вещества, скорость которого зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.

Как вы думаете, на которых частицах можно наблюдать броуновское движение в воздухе?

Хаотическое движение молекул тем быстрее, чем выше температура вещества.

Если бы молекулы не взаимодействовали друг с другом, то они просто разлетелись бы (т.е. все тела превратились в газ). Однако между молекулами действуют довольно большие силы. Правда, они становятся, только когда молекулы расположены близко друг от друга. Это силы притяжения и отталкивания (можно подробнее обсудить, когда из этих сил преобладают).

Еще одно свидетельство о молекулярной структуре вещества и движение молекул дает явление диффузии.

Диффузией называют взаимное проникновение частиц одного вещества в другое, обусловленное хаотическим движением молекул.

Можно вспомнить или продемонстрировать распространения запахов в воздухе, показать диффузию медного купороса в воде (чтобы это была честная демонстрация явления, надо один из растворов готовить заранее, за 2-3 недели). Можно привести примеры диффузии в твердых телах («сварки» свинца и золота, меди и серебра). Можно кратко сообщить о диффузном сварки, которое позволяет соединить металл даже с керамическим материалом.

I. Новый материал

Эта лекция будет посвящена следующим понятиям: "атом", "молекула", "вещества молекулярного и немолекулярного строения", "атомно-молекулярное учение".

Возникновение представлений об атомах и молекулах

Посмотрите презентацию:

Атомы и молекулы

Древнегреческий философ Демокрит 2500 лет назад высказал мысль о том, что все тела в природе состоят из мельчайших невидимых, непроницаемых, неделимых, вечно движущихся частиц – атомов. Слово “атом” в переводе означает “неделимый”. Позднее, в средние века, учение об атомах преследовалось религией, которая тормозила развитие науки в целом, и химии в частности.

Учение о молекулах и атомах было разработано в середине 18 века великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711 – 1765 гг.) Он утверждал, что тела в природе состоят из корпускл (молекул), в состав которых входят элементы (атомы). Многообразие веществ ученый прозорливо объяснял соединением разных атомов в молекулах и различным расположением атомов в них. Удивительно верной и смелой для того времени была мысль М. В. Ломоносова о том, что некоторые корпускулы (молекулы) могут состоять из одинаковых элементов (атомов). Учение об атомах получило дальнейшее развитие в трудах известного английского ученого Джона Дальтона (1766 – 1844 гг.).

МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ

Можно ли опытным путем доказать, что молекулы состоят из атомов?

То, что атомы действительно существуют, подтверждают многие химические реакции. Так, например, при пропускании постоянного тока через воду в одной из трубок прибора собирается газ, в котором тлеющая лучинка ярко вспыхивает. Это кислород. В другой трубке собирается вдвое больше газа, который от зажженной лучинки загорается. Это водород.

Схема аппарата для разложения воды (аппарат Гофмана)

Объяснить это явление можно так. Мельчайшая частица воды – молекула состоит из 2 атомов водорода и одного атома кислорода. При пропускании постоянного тока через воду ее молекулы распадаются и образуются химически неделимые частицы – атомы кислорода и водорода. Затем атомы соединяются по два, и из двух молекул воды образуется одна – двухатомная молекула кислорода и две водорода.

Некоторые представления об атомах и молекулах, высказанные М. В. Ломоносовым за полвека до Д. Дальтона, оказались более достоверными и научными. Например, английский ученый категорически отрицал возможность существования молекул, состоящих из одинаковых атомов. Его взгляды отрицательно сказались на развитие химии.Учение о молекулах и атомах окончательно было принято только в 1860 г. на Всемирном съезде химиков в Карлеруэ.

Итак, что такое молекулы и атомы?

Молекулы – мельчайшие частицы вещества, состав которых и химические свойства такие же, как у данного вещества. Молекулы – предельный результат механического дробления вещества.

Атомы – это мельчайшие химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Молекулы, в отличие от атомов, являются химически делимыми частицами.

Молекулярные вещества

Молекулярные вещества молекулы

Молекулы - наименьшая частица молекулярного вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства.

Молекулярные вещества имеют низкие температуры плавления и кипения и находятся в стандартных условиях в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Например: Вода - жидкость, t пл =0°С; t кип =100°С

Вода – самое известное и весьма распространенное вещество на нашей планете: поверхность Земли на 3 / 4 покрыта водой, человек на 65 % состоит из воды, без воды невозможна жизнь, так как в водном растворе протекают все клеточные процессы организма. Вода – молекулярное вещество. Это одно из немногих веществ, которое в природных условиях встречается в твердом, жидком и газообразном состояниях, и единственное вещество, для которого в каждом из этих состояний есть свое название.
Особенностями строения воды вызваны ее необычные свойства. Например, при замерзании вода увеличивается в объеме, поэтому лед плавает в своем расплаве – жидкой воде, а наибольшая плотность воды наблюдается при 4 o С, поэтому зимой большие водоемы до дна не промерзают. На свойствах воды основана и сама шкала температур Цельсия (0 o – температура замерзания, 100 o – температура кипения). С причинами этих явлений и с химическими свойствами воды вы познакомитесь позже.

Немолекулярные вещества

Немолекулярные вещества - это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются атомы или ионы .

Ион - это атом или группа атомов, обладающих положительным или отрицательным зарядом.

Например: Na + , Cl - .

Немолекулярные вещества находятся в стандартных условиях в твердом агрегатном состоянии и имеют высокие температуры плавления и кипения.

Например: Поваренная соль - твердое вещество, t пл =801°С; t кип =1465°С; Железо

Железо – серебристо-белый, блестящий, ковкий металл. Это немолекулярное вещество. Среди металлов железо занимает второе место после алюминия по распространенности в природе и первое место по значению для человечества. вместе с другим металлом – никелем – оно образует ядро нашей планеты. Чистое железо не имеет широкого практического применения. Знаменитая Кутубская колонна, расположенная в окрестностях Дели, высотой около семи метров и весом 6,5 т, имеющая возраст почти 2800 лет (она поставлена в IX в. до н. э.) – один из немногих примеров использования чистого железа (99,72 %); возможно, что именно чистотой материала и объясняется долговечность и коррозионная устойчивость этого сооружения.

В виде чугуна, стали и других сплавов железо используется буквально во всех отраслях техники. Его ценные магнитные свойства используются в генераторах электрического тока и электромоторах. Железо является жизненно необходимым элементом для человека и животных, так как оно входит в состав гемоглобина крови. При его недостатке клетки тканей получают недостаточно кислорода, что ведет к очень тяжелым последствиям.

Атомно-молекулярное учение

Атомно-молекулярное учение развил и впервые применил в химии великий русский ученый Ломоносов. Сущность учения Ломоносова можно свести к следующим положениям.

1. Все вещества состоят из «корпускул» (так Ломоносов называл молекулы).

2. Молекулы состоят из «элементов» (так Ломоносов называл атомы).

3. Частицы - молекулы и атомы - находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц.

4. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ - из различных атомов.

Атомистическое учение в химии применил английский ученый Джон Дальтон. В своей основе учение Дальтона повторяет учение Ломоносова. Вместе с тем оно развивает его дальше, поскольку Дальтон впервые пытался установить атомные массы известных тогда элементов. Однако Дальтон отрицал существование молекул у простых веществ, что по сравнению с учением Ломоносова является шагом назад. По Дальтону, простые вещества состоят только из атомов, и лишь сложные вещества - из «сложных атомов» (в современном понимании - молекул). Отрицание Дальтоном существования молекул простых веществ мешало дальнейшему развитию химии. Атомно-молекулярное учение в химии окончательно утвердилось лишь в- середине XIX в.Молекула - это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением. Атом - наименьшая частица химического элемента, входящая в состав молекул простых и сложных веществ. Химические свойства элемента определяются строением его атома. Отсюда следует определение атома, соответствующее современным представлениям: атом - это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов. Согласно современным представлениям из молекул состоят вещества в газообразном и парообразном состоянии. В твердом состоянии из молекул состоят лишь вещества, кристаллическая решетка которых имеет молекулярную структуру.

Основные положения атомно-молекулярного учения можно сформулировать так:

Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры. Наибольшие расстояния имеются между молекулами газов. Этим объясняется их легкая сжимаемость. Труднее сжимаются жидкости, где промежутки между молекулами значительно меньше. В твердых веществах промежутки между молекулами еще меньше, поэтому они почти не сжимаются.
Молекулы находятся в непрерывном движении. Скорость движения молекул зависит от температуры. С повышением температуры скорость движения молекул возрастает.
Между молекулами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания. В наибольшей степени эти силы выражены в твердых веществах, в наименьшей - в газах.
Молекулы состоят из атомов, которые, как и молекулы, находятся в непрерывном движении.
Атомы одного вида отличаются от атомов другого вида массой и свойствами.
При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются.
У веществ с молекулярным строением в твердом состоянии в узлах кристаллических решето находятся молекулы. Связи между молекулами, расположенными в узлах кристаллической решетки, слабые и при нагревании разрываются. Поэтому вещества с молекулярным строением, как правило, имеют низкие температуры плавления.
У веществ с немолекулярным строением в узлах кристаллических решеток находятся атомы или другие частицы. Между этими частицами существуют сильные химические связи, для разрушения которых требуется много энергии. Поэтому вещества с немолекулярным строением имеют высокие температуры плавления.

Объяснение физических и химических явлений с точки зрения атомно-молекулярного учения. Физические и химические явления получают объяснение с позиций атомно-молекулярного учения. Так, например, процесс диффузии объясняется способность молекул (атомов, частиц) одного вещества проникать между молекулами (атомами, частицами) другого вещества. Это происходит потому, что молекулы (атомы, частицы) находятся в непрерывном движении и между ними имеются промежутки. Сущность химических реакций заключается в разрушении химических связей между атомами одних веществ и в перегруппировке атомов с образованием других веществ.

II. Закрепление

Дайте ответы на следующие вопросы:

Назовите имя древнегреческого философа, который высказал мысль о том, что все тела в природе состоят из мельчайших невидимых, непроницаемых, неделимых, вечно движущихся частиц – атомов.
Назовите имя великого русского учёного, основоположника учения о молекулах и атомах.
Дайте определение молекуле.
Дайте определение атому.
Какие вещества относят к веществам молекулярного строения? Приведите примеры веществ.
Какие вещества относят к веществам немолекулярного строения? Приведите примеры веществ.
Какими свойствами характеризуются веществамолекулярного строения?
Какими свойствами характеризуются веществанемолекулярного строения?
Как объяснить физические и химические явления с точки зрения атомно-молекулярного учения?

Разработки уроков (конспекты уроков)

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Класс: 7 класс.

Тема урока: Строение вещества. Молекула.

Цель урока: Рассмотреть вопросы строения вещества, строения молекул.

Формировать у учащихся новых способов деятельности (умение задавать и отвечать на действенные вопросы; обсуждение проблемных ситуаций в группах; умение оценивать свою деятельность и свои знания).

Задачи урока:

Обучающие:

Познакомить учащихся с первоначальными сведениями о строением вещества.
Определить материальность объектов и предметов.
Ввести новые понятия: “молекула”, “атом”.
Познакомить учащихся со свойствами молекул.
Формировать умения анализировать, сравнивать, переносить знания в новые ситуации, планировать свою деятельность при построении ответа, выполнении заданий и поисковой деятельности.

Развивающие:

Развивать у учащихся познавательный интерес,
Расширять их кругозор, память, воображение.
Развивать умения строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала.
Развитие логического мышления.

Воспитательные:

Формирование у учащихся научной картины мира и мировоззрения,
Создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения.
Воспитывать чувство уважения к собеседнику, индивидуальной культуры общения.

Тип урока: урок изучения нового материала, с использованием мультимедийных технологий, презентации.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация “Строение вещества. Молекула”, учебник “Физика -7” А.В.Пёрышкин.

Лабораторное оборудование для демонстрации опытов: яблоко, нож, резиновый мяч (воздушный надутый шарик), модель упругих пружин, две книги с вложенными друг в друга страницами, мензурка с водой, стакан с водой, стакан с окрашенной водой, мензурка со спиртом, закрытая колба с дымом,

Лабораторное оборудование для проведения опытов на парте учащихся: металлическая проволока, тетрадные листы, колба с водой, стакан, красящее вещество, пластилин, резина, капрон.

Межпредметные связи : биология, история, математика, техника.

Формы работы : фронтальная, групповая, индивидуальная.

Планируемый результат

Личностные УУД:

формирование ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию;
формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками.
формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению.

Регулятивные УУД:

осуществление регулятивных действий самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока;
формирование умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им.

самостоятельно ставить новые учебные цели и задачи;
адекватно оценивать свои возможности достижения поставленной цели.

Коммуникативные УУД:

организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками,
использование адекватных языковых средств для отображения своих чувств, мыслей, мотивов и потребностей.
построение устных и письменных высказываний, в соответствии с поставленной коммуникативной задачей;

Учащиеся получат возможность научиться:

учитывать разные мнения и интересы и обосновывать собственную позицию; брать на себя инициативу в организации совместного действия;
участвовать в коллективном обсуждении проблемы.

Познавательные УУД: построение логических рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей;

Учащиеся получат возможность научиться:

ставить проблему, аргументировать её актуальность;
искать наиболее эффективные средства достижения поставленной задачи.

Технологическая карта урока

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Результат	Универсальные учебные действия
Организационный	Организует деятельность по подготовке к уроку	Готовят рабочее место	Готовность к уроку	Личностные УУД: Коммуникативные УУД: умение слушать
Повторение ранее изученного материала	Организует деятельность по проверке изученного материала в форме теста	Работают с тестовым материалом по ранее изученной теме.	Самопроверка тестовых вопросов.	Познавательные УУД: Личностные УУД: нравственно-этического оценивания
Целеполагание и мотивация	Создает проблемную ситуацию, необходимую для постановки учебной задачи	Вспоминают, что им известно по изучаемому вопросу Систематизируют информацию Делают предположения Формулируют: что требуется узнать	Формулировка учащимися темы урока и определение целей урока	Познавательные УУД: Анализируют, работают самостоятельно
Первичное усвоение новых знаний («открытие» новых знаний)	Организует проведение эксперимента и обсуждение результатов	Наблюдение эксперимента, проведение собственных опытов, выдвижение гипотез, их обсуждение, формулирование выводов, их коррекция	Проведенный опыт, записанные выводы; вывод о состоянии вещества делают сами учащиеся	Личностные УУД: Умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях Регулятивные УУД : Определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; контроль способа действия и его результата; внесение необходимых дополнений и коррективов Познавательные УУД: Составление плана и последовательности действий; прогнозирование результата и выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий Коммуникативный УУД: Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, способов взаимодействия; умение выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи
Первичная проверка понимания	Организует фронтальную проверку понимания нового материала	Отвечают на вопросы: о сохранении объема, формы, о переходе в другое состояние (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах)	Понимание основных понятий и материала урока	Познавательные УУД: Коммуникативные УУД: Умение выражать свои мысли
Первичное закрепление новых знаний	Создает проблемную ситуацию, необходимую разрешить на основе учебного материала, изученного на уроке	Выполняют задание, вспоминают, воспроизводят фразы в письменной форме, соотносят с целевой установкой (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах)	Через организацию самостоятельной практической работы учащиеся, самостоятельно делают выводы и объясняют полученные результаты	Регулятивные УУД : Самостоятельное активизирование мыслительных процессов, контроль правильности сопоставления информации, корректировка своих рассуждений Познавательные УУД: Самостоятельное создание способов решения проблем творческого характера Коммуникативные УУД: Умение выражать свои мысли
Подведение итогов урока (рефлексия учебных знаний)	Организует обсуждение результатов занятия	Работают с раздаточным материалом, отвечают на вопросы (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах). Формулируют выводы о достижении цели урока	Формулировка учащимися: достижение каких целей урока было достигнуто в ходе урока	Личностные УУД: Оценивание личностной значимости полученной на уроке информации с практической точки зрения Познавательные УУД: Умение обобщать, формулировать вывод
Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению	Объявляет Д/З: §§ 11-12; вопросы; работа с таблицей	Восприятие, осознание Д/З, запись	Запись учащимися Д/З в дневниках	Личностные УУД: Оценивание уровня сложности Д/З при его выборе для выполнения учащимся самостоятельно Регулятивные УУД: Организация учащимися своей учебной деятельности
Рефлексия учебных действий	Предлагает учащимся выбрать окончания фраз: Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что… Я научился… Меня удивило…	Выбирают окончания фразы в соответствии с собственной внутренней оценкой	Анализ результатов собственной деятельности; определение существующих пробелов в полученных знаниях	Личностные УУД: Умение анализировать результаты собственной деятельности; определять существующие пробелы в полученных знаниях. Регулятивные УУД: Организация учащимися своей учебной деятельности в зависимости от обозначенных пробелов в полученных новых знаниях; умение осуществлять самоконтроль и самооценку

Ход урока

I. Организационная часть

(Приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя.)

Здравствуйте, ребята! Поприветствуйте друг друга. И я рада приветствовать вас на уроке, на котором мы продолжим открывать страницы в познании окружающего нас мира. Впереди нас ждут интересные открытия. Готовы? Да! Тогда приступим…

II. Повторение ранее изученного материала

Ребята, давайте вспомним, о чем мы говорили на прошлом уроке.

Я предлагаю вам тест по теме: “Физические явления” (вопросы распечатаны на столах учащихся, учащиеся отвечают письменно, с самопроверкой)

1. Что из перечисленного является физическим телом?

ложка
камень
солнце
дождь
бумага
ураган.

2. Что из перечисленного является веществом?

бумага
дерево
железо
карандаш
верёвка
воздух
ручка
стекло.

3. Какие слова обозначают физические величины?

скорость
линейка.

4. Какие явления относятся к механическим?

полёт птицы
солнечное излучение
падение капель дождя

5. Какие явления относятся к физическим?

радуга
пожелтевшие листья
падение капель дождя.

III. Целеполагание и мотивация

Человек издавна пытался объяснить явления, происходящие в природе, познать не только слышимое, но и неслышимое, не только видимое, но и не видимое.

Все мы знаем, что вода может быть и жидкой (это её естественное состояние), и твердой – лёд (при температуре ниже 0°С), и газообразной – водяной пар (слайд № 1). Отличаются ли свойства воды, льда и водяного пара? Может кто-то и затрудняется ответить. Поэтому, рассмотрим ещё один пример: алмаз и графит, два тела состоящие их углерода (слайд № 2). Отличаются ли их свойства? Конечно, графит легко расслаивается – грифель карандаша тому подтверждение, алмаз – один из самых твердых пород. Чем можно объяснить такую разницу?

Молодцы! Чтобы ответить на этот вопрос, и на многие другие, необходимо знать внутреннее “устройство” тел.

Как вы думаете, какая тема урока “ожидает” нас сегодня?

Тема урока : Строение вещества. Молекулы и атомы.

Цель , которую мы ставим сегодня перед собой: получить представление о внутреннем строении вещества, ответить на вопросы

Как доказать, что все вещества состоят из частиц?
Какими размерами и массами определяются частицы вещества?
Почему не видны частицы, из которых состоит вещество?
Почему твердые тела, состоящие из частиц, кажутся сплошными?

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока “Строение вещества. Молекулы и атомы” (слайд № 3)

IV. Первичное усвоение новых знаний

Вы не поверите, но вопросами внутреннего “устройства” тел задавалось человечество ещё в древние времена. Легенда гласит, что в Древней Греции в IV–V веках до н.э. ученый Демокрит (слайд № 4), держа в руке яблоко, задумался: сколько раз можно яблоко разрезать на части?

Правильно, деление яблока можно выполнять до какой-то малой части. Эту малую и неделимую часть Демокрит назвал атом, что в переводе с древнегреческого языка так и переводится “неделимый”. Продолжили изучать строение вещества уже ученые XVIII века. Но с древних времен и до наших дней утверждение о строении вещества является одним из самых верных и значимых для изучения тепловых, электрических и квантовых явлений. Как же мы с вами можем сформулировать это утверждение.

Правильно. Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул.

Ребята, возьмите, пожалуйста, лист №1 “Строение вещества”

Ваша цель: в ходе урока заполнить данную таблицу. Записываем первое утверждение. Теперь подумаем, как это утверждение можно доказать. Есть два способа: прямое (слайд № 5) и экспериментальное (слайд № 6). Микроскопов не было в Древней Греции, нет и у нас с вами, да и не в каждой физической лаборатории есть такое оборудование, поэтому воспользуемся вторым способом доказательства существования молекул.

Я могу продемонстрировать следующий опыт: опыт с мензурками с небольшим объемом воды и стаканом с окрашенной водой. При переливании воды из стакана в мензурку № 1, из мензурки № 1 в мензурку 2, из мензурки № 2 в мензурку № 3. Наблюдаем, что в мензурках вода окрашивалась, хоть и не так ярко как в стакане.

А теперь посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства первого утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу.

Молодцы! Мир молекул уникален и удивителен. Вот еще один опыт (слайд № 7). В одну мензурку нальём 100 мл воды, а в другую – 100 мл подкрашенного спирта. Перельём жидкости из этих мензурок в третью (см. рисунок). Удивительно, но объём смеси получится не 200 мл, а меньше: 190 мл. Однако при этом масса смеси в точности равна сумме масс воды и спирта. (В опыте спирт можно заменить сахаром-рафинадом.)

Почему же так происходит?

Или воздушный шарик можно сжать без особого труда. Почему?

Между молекулами есть промежутки. Запишите в таблицу второе утверждение. Посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства второго утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу

Вывод: все вещества состоят из молекул и между молекулами есть промежутки! Но, все тела мы видим сплошными. (слайд № 8) Дело в том, что молекулы настолько малы, что оптической силы глаза не достаточно для видения молекул. Поможет в определении размера молекул эксперимент. (слайд № 9) Размер молекулы масла

d = 1,6 · 10 –9 м = 1,6 нм (нано метр).

Не смотря на свои столь малые размеры, молекулы состоят ещё из более мелких частиц – атомов. Например, наименьшая частица воды – молекула воды. (слайд № 10) Она состоит их трех атомов: двух атомов Н – водорода и одного атома О – кислорода. Знания об атомах сегодня в науке позволяют создавать не только автомобили или электромобили, но и наномобили. (слайд № 11)

Ученые доказали, что молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного вещества - одинаковы. Молекулы воды одинаковы, молекулы углерода в графите и алмазе одинаковы. На вопрос: почему отличаются свойства этих тел, мы ответим с вами на следующих наших уроках…

V. Первичная проверка понимания

У нас осталась последняя колонка таблицы не заполненная. Подумайте, что было бы, если бы не было молекул? Что было бы, если бы не было промежутков между молекулами?

Подумали, обсудили в парах, записали в таблицу.

Ребята, встаньте, пожалуйста, кто полностью справились с этим заданием.

VI. Физкультминутка

Упражнения на снятие мышечного напряжения. Игра «Молекулы». В процессе игры дети делятся на группы по 1, 2, 3 и т.д. человек.

VII. Первичное закрепление новых знаний

Видео вопрос “Тепловое расширение твердого тела”(слайд № 12)

Просмотр видео с отключением звука. Ребятам предлагается ответить на вопросы: Что будет дальше? (видео останавливается на моменте нагревания шара); Прокомментируйте видеоролик.

Подумали, обсудили в парах.

VIII. Подведение итогов урока

“Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никакого представления о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей”. Эти слова принадлежат русскому ученому М.В.Ломоносову.

Подведем итоги урока. Для этого выполним следующие задания:

Сегодня знания о молекулах вещества заложены в основу атомной и ядерной физики, давшие возможность развиваться нано технологиям.(слайд № 15) На следующих уроках мы продолжим изучать характеристики молекул и сможем ответить на вопросы: почему вода, водяной пар и лед (алмаз и графит) состоят из одинаковых молекул, но свойства имеют различные, почему распространяются запахи и окрашиваются жидкости. И сможем заполнить таблицу № 1 полностью.

IX. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Задание на дом:

параграфы 7-8; вопросы;
сообщение по теме “Интересные факты о молекулах”.

X. Рефлексия

В ходе нашего урока вы показали себя наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: “Что тебе понравилось на уроке?”

Спасибо, ребята, за совместную работу. Я была рада встретиться с вами. До встречи!

§ 1 Строение вещества

В этом уроке мы узнаем, из чего состоят вещества, чем одно вещество отличается от другого.

Известно, что физические тела состоят из вещества. Например, стакан изготовлен из стекла, чайник - из металла, мяч - из резины. На рисунке представлены лед, вода и водяной пар, вырывающийся из носика чайника.

Это одно и то же вещество: лед - твердое тело, вода - жидкость, пар - газообразное состояние воды, но внешне они разные. Вода течет, лед сохраняет свою форму, пар постепенно распространяется по всему помещению. Одно и то же тело может быть твердым, жидким и газообразным и иметь разные свойства. Почему? Как устроено вещество? Этот вопрос интересовал людей очень давно. Еще 2500 лет назад древнегреческий ученый Демокрит считал, что все вещества состоят из мельчайших частичек. В научную теорию эта гипотеза превратилась в XVIII веке.

Чтобы раскрыть суть теории о строении вещества, поставим опыты.

Первый опыт. Сожмем воздушный шарик. Мы видим, что объем шарика уменьшается.

Второй опыт. Есть физический прибор, состоящий из подвешенного к тонкой проволоке металлического шарика и кольца, причем шарик свободно проходит сквозь кольцо. Но если шарик нагреть, он перестанет проходить через кольцо. Через некоторое время, остыв, он снова пройдет сквозь него.

Третий опыт. Подержим термометр в руках. Мы заметим, как столбик ртути в термометре начинает подниматься и вот уже вместо 36 градусов показывает 37-38 градусов.

Из этих опытов мы можем сделать вывод: объем тела можно изменить. При нагревании объем тела увеличивается, при охлаждении - уменьшается.

Как объяснить результаты опытов?

Все вещества состоят из частиц, между которыми есть расстояния. Эти частицы могут сдвигаться друг относительно друга, при этом объем всего тела или увеличивается, или уменьшается.

Но если все тела состоят из отдельных частиц, почему они нам кажутся сплошными?

Дело в том, что эти частицы очень малы, увидеть их невооруженным глазом невозможно. Чтобы убедиться в этом, поставим еще один опыт. В стакан с чистой водой опустим несколько крупинок марганцовки (рис. 5). Мы видим, как вода окрашивается. Перельем немного раствора в мензурку с чистой водой. Раствор в мензурке будет окрашен слабее. Из мензурки перельем немного раствора во вторую мензурку, из нее - в третью, из третьей - в четвертую. С каждым разом вода будет окрашена слабее.

Из того, что первоначально в воду положили небольшую крупинку марганцовки и только часть ее попала в четвертый сосуд, мы можем сделать вывод, что крупинка состояла из большого количества мельчайших частиц.

Этот опыт и многие другие подтверждают гипотезу о том, что вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.

§ 2 Молекулы

Мельчайшую частицу вещества называют молекулой.

Наименьшая частица воды - молекула воды. Наименьшая частица кислорода - молекула кислорода. Размеры молекул очень малы. Если в воду капнуть капельку масла, то она растекается по поверхности воды, толщина слоя масла составит одну тысячную часть миллиметра. Насколько малы размеры снежинки, но она состоит из огромного числа молекул.

Для изучения свойств молекул были поставлены разные опыты, из которых доказано, что:

1) молекулы одного и того же вещества одинаковы; это значит, лед, вода и водяной пар состоят из одинаковых молекул;

2) молекулы разных веществ различны;

3) между молекулами есть расстояния, промежутки;

4) при нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении - уменьшаются. Из-за этого изменяется объем тела, например, металлического шарика или столбика ртути в термометре

Молекулы - мельчайшие частицы вещества, но и они состоят из более мелких частиц - атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Молекулы принято изображать схематически. Схема молекулы воды представлена на рисунке:

Зная строение вещества, можно объяснить различные физические явления. Например: почему летом после грозы лужи быстро высыхают? Молекулы воды при нагревании испаряются, то есть переходят в воздух, и постепенно число молекул воды в луже и, следовательно, сама лужа уменьшается. Почему подошва обуви постепенно изнашивается? Подошва состоит из огромного количества молекул. При ходьбе молекулы подошвы остаются на асфальте, на полу, на ступеньках крыльца, их число в подошве уменьшается, и подошва становится тоньше.

§ 3 Важно запомнить

Итак, для объяснения различных физических явлений, применения на практике свойств различных тел, для создания новых материалов с нужными свойствами важно знать строение вещества.

Все вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.

Молекула - мельчайшая частица вещества.

Молекулы одного и того же вещества одинаковы. Молекулы разных веществ различны.

Между молекулами есть расстояния, промежутки. При нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении - уменьшаются.

Список использованной литературы:

Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 7 класс. – 3-е изд. – М.: ВАКО, 2009. – 368 с.
Волков В.А. Тесты по физике: 7-9 классы. – М.: ВАКО, 2009. – 224 с. – (Мастерская учителя физики).
Кирик Л.А. Физика -7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. - М.: Илекса, 2008. – 192 с.
Контрольно-измерительные материалы. Физика: 7 класс / Сост. Зорин Н.И. – М.: ВАКО, 2012. – 80 с.
Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 7 Дидактические материалы. – М.: Дрофа, 2010. – 128 с.
Перышкин А.В. Физика. 7 класс - М.: Дрофа, 2011.
Тихомирова С.А. Физика в пословицах и поговорках, стихах и прозе, сказках и анекдотах. Пособие для учителя. – М.: Новая школа, 2002. – 144 с.

Использованные изображения: