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