Редактор
Должность:Редактор
Группа:Мир учителя
Страна:Россия
Регион:Москва
16.12.2015
0
466
0

Лабораторная работа «Изучение изопроцессов в газе»

Республика Казахстан,г.Павлодар,п.Жетекши
ГУ "Жетекшинская СОШ"
Учитель физики и химии
Сидоренко И.И.

ЦЕЛЬ:   Обеспечить выполнение обучающимися экспериментальных исследований изопроцессов в газах при помощи современного оборудования LabQuest 2.

ЗАДАЧИ  УРОКА:

-Провести ряд экспериментов, каждый из которых  иллюстрирует  газовый закон.

-Произвести вычисления , необходимые  для определения  газового закона в каждом опыте  Из ваших результатов  вывести  единое  математическое  соотношение  для давления , объема, температуры и при обсуждении работы доказать справедливость законов.

-Развивать исследовательскую и творческую деятельность обучающихся, которая активизирует познавательные интересы.

- Добиваться последовательности и аккуратности записи результатов  при экспериментальных исследованиях и формирование навыков работы в команде.

Оборудование:

Компьютерный интерфейс LabQuest 2

Компьютер

Датчик давления

Датчик темтературы

20-мл газовый шприц

Пластиковые трубки с двумя соединителями с наконечниками Люера

Резиновая пробка с двухходовым клапаном

Контейнер  большого объема для водяной бани ( 10см диаметр и 25 см длинной)

125-мл колба Эрленмейера

Горячая плитка

Лед

100-мл мерный цилиндр

 

План  урока

  1.      Огр момент. При подготовке к уроку  учащиеся  выбирают карточки по форме  цвету.  ( квадрат –группа1, прямоугольник- группа 2, треугольник- группа 3) Назначаются два эксперта (отлично владеющие теорией и практикой предстоящего эксперимента, которые будут выполнять роль помощников учителя во время урока)
  2.      На уроке рассаживаются  в зависимости от выбранной фигуры. (на столах приготовлен материал для  выполнение лабораторной работы ,без интерфейса. После знакомства с теорией и оборудованием , выдвижения гипотезы, составления плана действий по доказательству или опровержению  гипотезы , каждый вносит  свой вклад . )Обучаемые в одной группе оформляют  общее исследование на уроке, а дома каждый из них сделает индивидуальный отчет. Для каждой группы выделяется время работы с интерфейсом , в режиме не более  10 мин  на снятие данных, их графический анализ и распечатку, а также сохранения информации для защиты.
  3.      Для защиты предоставляется проект, отражающий основные моменты работы .Цель, гипотеза, результаты работы, выводы, графическое подтверждение -3-4мин на каждую группу.
  4.      Рефлексия,  эксперты ставят оценку группе и каждый сам оценивает себя в группе ( итоговая оценка  выводиться из трех , эксперта ,учителя и ученика)

самооценивание

Оценка эксперта

Оценка учителя

Средний бал

 

 

 

 

Д/з: сделать  индивидуальный отчет по лабораторной работе.

Цель

Гипотеза

План

Результат

Выводы

 

 

 

 

 

Графики.

 

 

Приложения к уроку 1.

Компетентностно – ориентированное задание для группы 1.

 Стимул.

Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя   оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально  будете исследовать   три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция-информационная,коммуникативная

Теория

Изопроцессы

Изопроцессы - это процессы, протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (р, V, Т).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

Изотермический процесс описывает закон Бойля- Мариотта, открытый в 1861 г. английским ученым Р. Бой-лем (1627-1691) и в 1876 г. французским ученым Э. Мари-оттом (1620-1684). При постоянной массе газа pV = const.

Для газа данной массы произведение давления на его объем постоянно, если температура не меняется.

Графики изотермического процесса в координатах р-V; р-Т; V-Т имеют следующий вид (рис. 27):

 

 

Задание1

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание2

Вам нужно выбрать наилучший способ проведения испытания , поэтому следует составить план , в соответствии с выдвинутой гипотезой. Вы можете проводить испытания без сбора данных , чтобы наблюдать , как протекает эксперимент .

В опыте вы будете исследовать соотношение между двумя из четырех переменных, а остальные две будут константами. В предварительном  задании постройте график ,  который описывает вашу гипотезу относительно  математического  соотношения  между двумя переменными .

Исследуйте зависимость  между давлением и объемом.

  1.      Наденьте защитные очки.
  2.      Разместите поршень пластикового 20-мл шприца так, чтобы в цилиндре его находился измеряемый  объем воздуха. Прикрепите шприц к клапану датчика давления газа.( фото 1)Посмотрите на объем  на переднем крае внутреннего черного кольца на поршне  шприца.
  3.       Подключите датчик давления газа к каналу 1 интерфейса и интерфейс – к компьютеру
  4.      Запустите программу  LoggerPro на вашем компьтере. На экране интерфейса отобразятся каналы датчиков.
  5.      Измерьте  давление  воздуха  в шприце  при разных объемах. Распечатайте график и данные. Лучшие результаты получаются  при сборе по меньшей мере 6 точек данных.

 

Анализ данных

Для опыта  напишите уравнение с использованием двух переменных и и константы пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение  может быть средним  для каждой пары данных опыта.

Попробуйте обьяснить как вы получили ваш результат

Фото 1.

 

Группа 2.

 Компетентностно – ориентированное задание для группы 2.

 Стимул.

Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя   оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально  будете исследовать   три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция-информационная,коммуникативная

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона можно записать:

Для данной массы газа отношение давления к температуре постоянно, если его объем не меняется. Графики изохорного процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (см. рис. 29). Этот закон был установлен экспериментально в 1787 г. Ж. Шарлем (1746-1823).

 

Задание 1.

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание 2.

1.В данном опыте вы должны исследовать соотношение между абсолютной  температурой газа и давлением. С помощью  аппарата, показанного на фото 2. , вы должны поместить колбу  Эрленмейера , содержащую образец газа ,в водяную ванну и изменять температуру ванны.

2.Подключите датчик  давления газа к каналу 1, а датчик  температуры- к каналу 2 интерфейса.

3. Соберите установку , показанную на фото . Следите , чтобы все соединения  были газонепроницаемы. Проверьте , чтобы резиновая пробка и горлышко колбы были сухими, затем плотно закройте  её.

4.В новом файле соберите пары данных одновременно с датчиков давления и температуры  при разных её значениях.

5.Помещайте водяную баню  в большие контейнеры по мере необходимости. Распечатайте  график и данные.

 Анализ данных

Для опыта  напишите уравнение с использованием двух переменных и иконстанты пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение  может быть средним  для каждой пары данных опыта.

Попробуйте обьяснить как вы получили ваш результат

Фото2.

 

Группа 3.

 Компетентностно – ориентированное задание для группы 3.

 Стимул.

Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя   оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально  будете исследовать   три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция-информационная,коммуникативная

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что при

постоянной массе газа

Для данной массы газа отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Этот закон был установлен экспериментально в 1802 г. французским ученым Ж. Гей-Люссаком (1778-1850).

Графики изобарического процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (рис. 28):

 

Задание 1.

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание 2.

В данном опыте вы должны исследовать соотношение между объемом образца газа  и абсолютной  температурой газа. С помощью  установки, показанного на фото 3.  поместить колбу  Эрленмейера ,в водяную ванну и изменять ее температуру .Помните:

1.Если вы начинаете  с холодной воды, установите поршень шприца на отметку 0мл. Это позволит объему газа увеличиваться в более теплой ванне.

Температуру водяной ванны нельзя увеличивать более  30-40 градусов от начальной.

Даже если вы не строите график давления , важно  отслеживать  , чтобы оно оставалось постоянным.

Важно  знать общий объем воздуха в колбе и шприце. Объем колбы, до донышка резиновой пробки, нужно точно измерить с помощью мерного цилиндра. Для определённого объема трубок( от пробки до корпуса датчика давления газа) , а также в клапане под днищем шприца используйте  значение 4мл.

2.Следите чтобы  датчик  давления газа был подключен  к каналу 1, а датчик  температуры- к каналу 2 интерфейса.

3.Соберите установку  как на фото 4.. Следите , чтобы резиновая пробка и горлышко колбы были сухими , плотно закрывайте её. Уровень воды должен быть по меньшей мере  таким же , как у замкнутого воздуха в шприце.

4.Соберите  данные   об объеме при нескольких разных температурах. Устанавливайте  водяную баню в большие контейнера по мере необходимости , начиная с ледяной воды и до теплой. Распечатайте график и  данные.

Анализ данных

Для опыта  напишите уравнение с использованием двух переменных и и константы пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение  может быть средним  для каждой пары данных опыта.

Попробуйте обьяснить как вы получили ваш результат

Фото 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение2.

 

Критерии самооценки работы в группе

 

Критерий

(за каждый

критерий – от 0 до

5 баллов)

Моя

оценка

Оценка группы

Комментарий

учителя

Я пытался внестимаксимальный

вклад в работугруппы

 

 

 

Я  умеювыслушивать чужие

аргументы,принимать другуюточку зрения

 

 

 

Я умею объяснятьсвою точку зрения,

приводить доводы

и убеждать

 

 

 

Я отстаиваю своемнение корректно

 

 

 

Я готов(а) принимать новые и

неожиданные идеи, отличающиеся от

моегопервоначальногомнения

 

 

 

Я пытаюсьвыяснить все

взгляды напроблему, чтобы

решить еекомплексно

 

 

 

Я умеюформулировать

проблему иразбивать ее на

отдельные задачи

 

 

 

Я умею работать вкоманде: иногда  –

брать на себяответственность,

иногда -подчиняться

 

 

 

 

 

 

 

Критерии  общей оценки группы

 

Утверждение

Ваш комментарий

Наша группа работала как единая

команда

 

Мы сотрудничали и решали наши

проблемы вместе

 

Мы обсуждали решения и принимали

решения вместе

 

Мы поддерживали друг друга и

помогали друг другу

 

В нашей группе уважается мнение

каждого

 

В нашей группе ценятся таланты и

способности каждого

 

 

Комментарии пользователей /0/
Комментариев нет...
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наши услуги



Мы в соц. сетях

    Персональные сообщения