Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Teoria kinetyczno‑molekularna gazu doskonałego.

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia - wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
Zakres rozszerzony
Treści nauczania - wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
VI. Termodynamika. Uczeń:
10) posługuje się założeniami teorii kinetyczno‑molekularną gazu doskonałego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. dowie się czym jest gaz doskonały.

2. zrozumie, dlaczego gaz wywiera ciśnienie na ścianki naczynia.

3. zastosuje zasady dynamiki Newtona do wyznaczenia ciśnienia gazu.

4. przeanalizuje otrzymany wzór na ciśnienie oraz równanie Clapeyrona i zinterpretuje znaczenie temperatury.

5. uzasadni pogląd, że temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu.

Strategie nauczania:

Strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów).

Metody nauczania:

- wykład informacyjny,
- pokaz multimedialny,
- analiza pomysłów.

Formy zajęć:

- praca w grupach,
- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

Komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego.

Materiały pomocnicze:

E‑materiał: „Równanie stanu gazu doskonałego”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

- Zainteresowanie tematem zgodnie z treścią we „Wprowadzeniu”.
- Odwołanie do wiedzy uczniów o modelu gazu doskonałego.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyprowadza wzór na ciśnienie gazu:

Odwołuje się przy tym do wiedzy uczniów o zasadach dynamiki. Przykładowe pytania do uczniów: Jak w zderzeniu sprężystym cząsteczki ze ścianą zmieni się jej pęd? Jaki jest związek zmiany pędu z siłą, która wywołała zmianę? Jaka siła działa w zderzeniu na cząsteczkę, a jaka na ścianę?
Nauczyciel wprowadza pojęcie prędkości średniej kwadratowej, a uczniowie obliczają w grupach prędkość średnią kwadratową cząsteczki tlenu wchodzącej w skład powietrza znajdującego się w pokoju o temperaturze 24Indeks górny o^oC i przy ciśnieniu 10Indeks górny 5⁵ Pa.
Nauczyciel doprowadza otrzymane równanie do ostatecznej postaci i zleca uczniom znalezienie związku temperatury ze średnią energią kinetyczną ruchu postępowego cząsteczek, z wykorzystaniem równania Clapeyrona. Uczniowie wykonują to zadanie w grupach. Uczniowie oglądają film‑samouczek i rozwiązują zadanie 8 z nim związane.

Faza podsumowująca:

W celu sprawdzenia wiedzy uczniowie rozwiązują zadanie 7. Nauczyciel i uczniowie oceniają stopień przyswojonej wiedzy.

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia materiału uczniowie rozwiązują: obowiązkowo zadania 1 - 3, do wyboru jedno z zadań 4 - 6.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji i połączyć z wykonaniem zadania 8 oraz przedyskutowaniem wyników. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału. Zadania z multimedium II można potraktować jako zadania domowe lub niektóre z nich rozwiązać na lekcji.