Ciśnienie w gazie, ciśnienie atmosferyczne

1. Cele lekcji

a) Wiadomości

1. Uczeń wie, co to jest ciśnienie atmosferyczne.

2. Uczeń wie, że gaz wywiera ciśnienie na ścianki naczynia, w którym się znajduje.

3. Uczeń wie, skąd pochodzi ciśnienie wywierane przez gaz.

4. Uczeń wie, że ciśnienie gazu rośnie wraz z temperaturą gazu (przy stałej objętości).

b) Umiejętności

1. Uczeń umie opisać doświadczenie dowodzące istnienia ciśnienia atmosferycznego.

2. Uczeń umie przedstawić przykłady wykorzystania własności gazów w urządzeniach. codziennego użytku.

2. Metoda i forma pracy

Podział metod nauczania według koncepcji nauczania wielostronnego W. Okonia:

1. Metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy: formułowanie wniosków z doświadczeń

2. Metody asymilacji wiedzy: doświadczenia uczniowskie lub obserwacja doświadczeń, wyprowadzenie zależności, praca z tekstem

3. Metody waloryzacyjne: teczka tematyczna

Forma pracy: grupowa

3. Środki dydaktyczne

1. Tablica i kreda

2. Materiały potrzebne do prezentacji doświadczeń (strzykawki, balony, czajnik elektryczny)

3. Program komputerowy „Gaz doskonały”

4. Przebieg lekcji

a) Faza przygotowawcza

Nauczyciel prosi uczniów o przypomnienie, jakie są właściwości gazu z punktu widzenia cząsteczkowej budowy materii. Jak zachowują się cząsteczki gazu? Od czego zależy ich prędkość? Jakie właściwości makroskopowe ma gaz i jak się je tłumaczy poprzez jego budowę mikroskopową? Jako podsumowanie powtórzenia nauczyciel prezentuje uczniom program „Gaz doskonały”.

b) Faza realizacyjna

Nauczyciel, odnosząc się do przypomnianych informacji, wyjaśnia uczniom, posługując się metodą heurystyczną, skąd bierze się ciśnienie wywierane przez gaz na ściany naczynia. Uczniowie wykonują w zeszytach notatki w formie tekstów lub schematów.

Nauczyciel lub uczniowie samodzielnie wykonują doświadczenie badające zależność ciśnienia gazu od temperatury i ilości cząsteczek.

Uczniowie obserwują, jak zachowuje się guma z balonu przykrywająca słoik wypełniony powietrzem przed i po umieszczeniu słoika w kuwecie z gorącą wodą. Uczniowie wspólnie z nauczycielem omawiają obserwację i formułują hipotezy dotyczące zachowania gazu. Dlaczego guma się wybrzusza? Jak zachowują się cząsteczki gazu w wysokiej temperaturze? Wnioski z doświadczenia uczniowie zapisują w zeszytach.

Uczniowie obserwują, jak przy wsuwaniu tłoka zachowuje się guma od balonu zamykająca strzykawkę z odciętym końcem. Nauczyciel ukierunkowuje myślenie uczniów, zadając pytania: Dlaczego przy wsuwaniu tłoka guma się wybrzusza? Jak zachowują się cząsteczki gazu, kiedy maleje objętość zbiornika? Wnioski z doświadczenia uczniowie zapisują w zeszytach.

Uczniowie obserwują, jak przy wysuwaniu tłoka zachowuje się guma od balonu zamykająca strzykawkę z odciętym końcem. Nauczyciel ukierunkowuje myślenie uczniów poprzez pytania: Dlaczego przy wysuwaniu tłoka guma się wybrzusza do środka strzykawki? Co oddziałuje na gumę od balonu, od zewnątrz? Wnioski z doświadczenia uczniowie zapisują w zeszytach.

Nauczyciel pyta uczniów, czy wiedzą, w jakich jednostkach wyraża się ciśnienie atmosferyczne oraz ile wynosi jego wartość. Należy mieć nadzieję, że uczniowie przynajmniej powiedzą, że w paskalach, co powinno być dla nich oczywiste. Jeżeli żaden z uczniów nie skojarzy wartości i jednostki podawanej w prognozach pogodny, nauczyciel zadaje pytania pomocnicze. Poprawne odpowiedzi uczniowie zapisują do zeszytu.

Nauczyciel rozdaje uczniom opisy działania urządzeń wykorzystujących właściwości gazów oraz istnienie ciśnienia atmosferycznego (szybkowar, odkurzacz, rurka do picia napojów). Każdy uczeń otrzymuje tylko jedno urządzenie. Uczniowie zapoznają się z tymi informacjami, a następnie chętni uczniowie lub wytypowani przez nauczyciela streszczają innym uczniom to, co przeczytali. Należy zadbać, aby każde urządzenie zostało omówione przynajmniej raz.

c) Faza podsumowująca

Uczniowie wykonują kartkę z notatką do swojej teczki tematycznej. Umieszczają na niej wszystkie informacje dotyczące ciśnienia atmosferycznego i ciśnienia w gazach, które poznali podczas lekcji. Na dole kartki zapisują refleksje, które dotyczą wyjaśnienia działania nurka Kartezjusza, a nasunęły się im w oparciu o wiedzę na temat ciśnienia w gazach.

5. Bibliografia

1. M. Rozenbajger, R. Rozenbajger, Fizyka dla gimnazjum część 2, Wydawnictwo „Zamiast Korepetycji”, Kraków 2002.

2. Symulacja gazu doskonałego zamieszczona na stronie internetowej: http://www.wsipnet.pl/serwisy/czasfiz_nazywo/strony/maska.htm

6. Załączniki

a) Zadanie domowe

Dla uczniów chętnych: Przygotować, krótki opis doświadczenia Torriciellego.

7. Czas trwania lekcji

45 minut

8. Uwagi do scenariusza

brak