Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jaki jest związek między ciepłem molowym przy stałym ciśnieniu a ciepłem molowym w stałej objętości dla 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:
14) posługuje się pojęciem ciepła molowego gazu; interpretuje związek między ciepłem molowym przy stałym ciśnieniu a ciepłem molowym w stałej objętości dla 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. wyjaśni, czym jest ciepło molowe gazu przy stałej objętości.

2. wyjaśni, czym jest ciepło molowe gazu przy stałym ciśnieniu.

3. wyjaśni, dlaczego ciepło molowe przy stałym ciśnieniu jest większe niż ciepło molowe przy stałej objętości.

4. zastosuje równanie przemiany izobarycznej do obliczenia różnicy między ciepłem molowym przy stałym ciśnieniu i ciepłem molowym przy stałej objętości.

5. wyjaśni, dlaczego różnica między ciepłem molowym przy stałym ciśnieniu i ciepłem molowym przy stałej objętości równa jest stałej gazowej.

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 ucznia.

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Jak definiujemy ciepło molowe”, „Czym jest przemiana izobaryczna”, „Czym jest przemiana izochoryczna”, „Jak zinterpretować wykres gazu doskonałego.”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

- Wprowadzenie zgodnie z treścią e‑materiału.
- Odwołanie do wiedzy uczniów o cieple molowym.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel stawia problem porównania przemiany izochorycznej i izobarycznej w świetle I zasady termodynamiki. Wspólnie z uczniami ustala, że ciepło pobrane w obu przemianach przy jednakowym wzroście temperatury różni się o pracę w przemianie izobarycznej. Korzystając z zależności zmiany energii wewnętrznej od zmiany temperatury oraz definicji ciepła molowego, uczniowie z pomocą nauczyciela ustalają wzór na ciepło molowe przy stałej objętości. Następnie uczniowie w grupach obliczają pracę wykonaną przez 1 mol gazu podczas zwiększenia temperatury o 1 K, posługując się Rys. 3. z części „Przeczytaj”.
Uczniowie oglądają film samouczek i wykonują podane tam obliczenia.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel podkreśla, że różnica między ciepłem molowym przy stałym ciśnieniu i ciepłem molowym przy stałej objętości równa jest stałej gazowej.
W celu sprawdzenia wiedzy uczniowie rozwiązują zadanie 7 z części „Sprawdź się”.
Nauczyciel i uczniowie oceniają stopień przyswojonej wiedzy.

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia materiału uczniowie rozwiązują zadania z części „Sprawdź się”, obowiązkowo zadanie 1 i 2, do wyboru - dwa z zadań 3 - 6.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek można wykorzystać na lekcji i połączyć z wykonaniem zadania 8 oraz przedyskutowaniem wyników. Może też być wykorzystany przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.