Giáo án Vật lí 12 chân trời Bài 5: Thuyết động học phân tử chất khí

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh 5.2 cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và mô tả về quỹ đạo và tính chất chuyển động của hạt phấn hoa trong nước.

- GV định nghĩa khái niệm chuyển động Brown.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Thảo luận 1 (SGK – tr38)

Nguyên nhân nào gây ra chuyển động Brown?

- GV chiếu sản phẩm mô phỏng theo link dưới để kết luận tính chất chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí:

physics.bu.edu/~duffy/HTML5/brownian_motion.html

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung chuyển động Brown.

- Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Luyện tập (SGK – tr38)

Ta có thể quan sát được chuyển động Brown đối với các hạt có kích thước và khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt phấn hoa không? Tại sao?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc theo nhóm, thảo luận và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trình bày kết quả thảo luận.

*Trả lời Thảo luận 1 (SGK – tr38)

- Nguyên nhân gây ra chuyển động Brown là bởi vì các phân tử nước chuyển động hỗn loạn không ngừng. Hạt phấn hoa liên tục bị va chạm bởi các phân tử nước từ nhiều phía nên nó chuyển động hỗn loạn, không theo quy luật.

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr38)

- Đối với những hạt có kích cỡ và khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt phấn hoa, ta không thể quan sát thấy chuyển động Brown, vì trong trường hợp đó mặc dù lực va chạm bởi các phân tử nước không cân bằng nhau nhưng chúng không đủ lớn để gây ra gia tốc đáng kể cho hạt.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nội dung Chuyển động Brown.

- GV chuyển sang nội dung Tính chất của chất khí.

I. CHUYỂN ĐỘNG BROWN

- Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn, không ngừng, có quỹ đạo là những đường gấp khúc bất kì của các hạt nhẹ trong chất lỏng và chất khí. 

- Chuyển động Brown chứng tỏ các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng nhanh.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu sản phẩm mô phỏng:

https://phet.colorado.edu/vi/simulations/gasproperties

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Thảo luận 2 (SGK – tr39)

Căn cứ nội dung Bài 1 và quan sát trong thực tế, hãy nêu các tính chất của chất khí.

- GV yêu cầu HS nêu thêm ví dụ minh họa cho các tính chất của chất khí.

- GV kết luận về tính chất của chất khí.

- Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Luyện tập (SGK – tr39)

Đệm hơi cứu nạn trong Hình 5.1 là ứng dụng các tính chất nào của chất khí? Giải thích tác dụng cứu nạn của đệm hơi đối với người bị nạn rơi từ trên cao xuống.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc theo nhóm, thảo luận và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trình bày kết quả thảo luận.

*Trả lời Thảo luận 2 (SGK – tr39)

(Như nội dung DKSP)

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr39)

+ Đệm hơi khai thác tính chất dễ bị nén của chất khí. + Khi người rơi từ trên cao xuống đệm hơi, xung lực tác dụng làm đệm hơi bị nén lại. Không khí bên trong đệm hơi tác dụng áp suất lên thành đệm và tác dụng phản lực lên người rơi lên nệm. Do đệm bị lún xuống một đoạn nên làm tăng thời gian tương tác giữa người và đệm, nhờ đó làm giảm độ lớn của phản lực lên người (phản lực này nhỏ hơn nhiều so với trường hợp người rơi lên nền đất cứng) nhờ đó làm giảm đáng kể các chấn thương (có thể có) do va chạm gây ra.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nội dung Tính chất của chất khí.

- GV chuyển sang nội dung Lượng chất.

II. CHẤT KHÍ

1. Tính chất của chất khí

- Có hình dạng và thể tích của bình chứa. 

- Có khối lượng riêng nhỏ hơn so với chất lỏng và chất rắn. 

- Dễ bị nén. 

- Gây ra áp suất lên thành bình chứa. Nhiệt độ tăng thì áp suất tác dụng lên thành bình tăng.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi:

+ Lượng chất là gì? 

+ Lượng chất được đo bằng đơn vị gì? 

+ Nêu định nghĩa đơn vị mol. 

+ Viết biểu thức xác định số mol.

­- Sau khi HS trả lời, GV rút ra kết luận về định nghĩa đơn vị mol để đo lượng chất.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc theo nhóm, thảo luận và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trình bày kết quả thảo luận.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nội dung Lượng chất.

- GV chuyển sang nội dung Thuyết động học phân tử chất khí.

2. Lượng chất

- Mol là lượng chất trong đó chứa số phân tử (hoặc nguyên tử) bằng N_A = 6,02.10²³, N_A được gọi là số Avogadro. 

- Số mol được xác định bởi biểu thức: