Жоғары және орта мектептегі физикалық білімнің әдістемелік негіздері пәні бойынша ДӘріс тезистері
Тақырыбы: Молекулалық физика бөлімін оқыту әдістемесі
жүктеу/скачать 1.59 Mb.
|
| Тақырыбы: Молекулалық физика бөлімін оқыту әдістемесі
Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары): Молекулалық физика тарауының мазмұны. 2. Молекула-кинетикалық теория (МКТ) негіздерін оқыту әдістемесі. 3.Идеал газ ұғымын қалыптастыру әдістемесі 4. Газ заңдарын оқыту әдістемесі. Газ заңдарын оқьггу әдістемесінің ерекшеліктері. Дәрістің қысқаша мазмұны: Молекулалық физика тарауының мазмұны. «Молекулалық физика» бөлімін оқып-үйренудің үлкен білім аларлық маңызы бар. Оқушылардың негізгі мектептің 7-9 сыныптарда алған бастапқы қарапайым мәліметтері (заттың құрылысы және қасиеттері, жылулық құбылыстары және т.б.) бағдарлы мектепте бөлімді оқыту кезінде қайталанады және оқушылар үшін жаңа мәліметтермен толықтырылады. Бұл бөлімде қарастырылтан негізгі ұғымдар мен шамалар молекуланың өлшемін, жылдамдығын, массасын өлшеудегі әдістер, заттың мөлшері және мольдік масса, оның өлшем бірлігі, бөлшектің концентрациясы, бөлшектің орташа квадратгық жылдамдығы, бөлшектің орташа кинетикалық энергиясы, термодинамикалық жүйе, жылулық тепе-теңдік, күй параметрлері, қысым, көлем, температура, жұмыс, жылу мөлшері, ішкі энергия. Негізінен жоғарғы сыныптағы молекулалық физика бөлімінде газдардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуімен, термодинамикамен (жылулық құбылыстарды макроскопиялық деңгейде түсіндіретін) және төменгі сыныптарға қарағанда тереңірек газдардың, сүйықтардың және қатты денелердің қасиеттерімен танысады. Молекулалық физика бөліміндегі құбылыстар: диффузия, жылу сыйымдылық, тұтқырлық, броундық қозғалыс, жылулық тепе-теңдік, заттың агрегаттық күйлерінің өзгеруі. Механика бөлімінен кейін молекулалық физика бөлімін оқудың өзінде үлкен бір мән жатыр. Өйткені бұл бөлімде оқушылар механикадағы қозғалыстан ерекше қозғалыспен танысады. 2. Молекула-кинетикалық теория (МКТ) негіздерін оқыту әдістемесі. Оқушылардың 7-9 сыныптағы физика және 8-9 сыныптағы химия курсынан алған білімдерін негізге ала отарып МКТ негіздерін оқытуды заттың құрылысынан бастаған дұрыс. Оқушылар молекула және атомның құрылысы, элементар бөлшектер (протон, нейтрон, электрон және т.б.) жөніндегі алғашқы мағлүматгарына сүйене отырып, затдегеніміз бөлшектерден түратының және ол материяның бір түрі екенін анықтаймыз. Оқушыларға молекула, атом, ион, атом ядросы, элементар бөлшектер (протон, нейтрон, электрон және т.б.) заттың әр түрлі құрылымдық формасы екенін түсіндіру керек. Өйткені көптеген оқушылар зат дегеніміз тек молекуладан ғана құралады деп есептейді, бірақ бұл қате. Зат құрылысының МКТ негізі ретінде әрқайсысы тәжірибе жүзінде дәлелденген үш қағида алынады: 1) зат ұсақ бөлшектерден тұрады; 2) бұл бөлшектер бір-бірімен өзара әсерлеседі; 3) бөлшектер үнемі қозғалыста болады. XIX ғасырдың аяғында көптеген ғалымдар молекула мен атомның нақты бар екеніне күмән келтіреді. Мысалы, Людвиг Оствальдбылайдейді: «Атом мен молекула тек кітапханашаңдарындағанаболады». Бөлшектердіңекітүрін молекула (корпускула) мен атом (элемент) анықтаған алғашқы ғалым М.В.Ломоносов (1711-1765ж.) екенін оқушылардың есіне түсіріп айта кеткен жөн. Оның болжамы бойынша корпускула біртекті және әртекті болып бөлінеді. Және де М.В.Ломоносов жылуды затты құрап тұрған бөлшектердің айнымалы қозғалысы ретінде қарастырады. МКТ негіздері тақырыбындағы негізгі ұғым молекула ұғымы оны оқушылардың түсінуінің қиындығы сонда бұл бар нәрсе, бірақ оны қарапайым түрде бақылауға болмайды. Сондықтан да мұғалім оқушыларға бар екенін, оны танып білуге болатынын дәлелдеп шығуы тиіс. Негізінен молекулалардың бар болуының шындығына көз жеткізу үшін олардың өлшемдерін анықтайтын және олардың қозғалыста болатынын дәлелдейтін классикалық тәжірибелерге көбірек көңіл бөліп оқытқан жөн. 1) Молекулалардың өлшемін ең алғаш рет Рэллейдің жасаған тәжірибесінен көруге болады: Мұнда үлкен ыдысқа құйылған зәйтүн майының жайылуын қарастырып молекуланың диаметрі анықталады. см 2) Молекулалардың массасын француз ғалымы Ж.Пэрреннің (1870 -1943 ж.) жасаған тәжірибесінен анықтауға болады (суда шайыр тамшысы ауадағы молекулар сияқты қозғалыста болады). Перрен 0, 0001 см эмульсия қабатындағы шайыр тамшыларының санын микроскоп арқылы санаған м биіктікте ыдыс түбімен салыстырғанда тамшылар саны екі есеге азайған. Осы заңдылықты ауадағы оттегі молекулаларына қолданып, оттегі молекуласының массасын анықтады. Мұнда кг шайырдың бір тамшысының массасы. Н =5 км атмосфераның биіктігі. Шамалардың мәндерінде оттегі молекуласының массасы кг екендігін есептеп тапқан. Қазіргі кезде молекуланың массасы өте дәлдікпен анықталған. Мысалы, оттегі молекуласының массасы , сутегі молекуласыньң массасы кг. 3) Молекуланың жылдамдығын Штерн 1920 жылы анықтаған Молекула 1 секундта 500 метр жер жүреді. Штерн тәжірибесініі: үлгісін "Айналмалы диск" арқылы көрсетуге болады. 4) Зат мөлшері ұғымдары енгізіліп,формуласы беріледі. ; және ; - мольдік масса. БХБЖ зат мөлшері мольмен өрнектеледі. Бір моль бұл массасы 0,012 кг көміртегіндегі қанша атом болса, сонша молекуласы немесе атомы бар заттың мөлшері. Кез келген заттың 1 моліндегі атомдар, иондар немесе молекулалар саны бірдей. Бір молдегі атомдар саны NА деп белгілейді және оны итальян ғалымы (XIX ғасыр) құрметіне Авагадро тұрақтысы деп аталады және NА мол-1 тең. 5) Заттың молдік массасы деп бір мольдің мөлшерінде алынған заттың массасын айтамыз. Ал - заттың массасы. Мольдік масса былай анықталады: мұндағы - -заттың салыстармалы массасы. Затгағы молекулалар саны мына формулалармен анықталады Молекулалардың қозғалыста болатынын Броунның (ағылшын ботанигі) бақылауларын айта отырып түсіндіру керек. Ол кезде Броундық қозғалысқа дұрыс түсініктеме берілмеген еді, тек 80 жылдан кейін А.Эйнштейн (1905 ж.) және М.Смолуховский (1909 ж.) теория жүзінде түсіндірді, ал Ж. Перрен эксперимент жүзінде дәлелдеп берді. Қазіргі кезде молекулалардың бар екеніне ешкім күдік тудырмайды. Техниканың өсіп жетілуіне байланысты, электрондық микроскоптар ірі молекулаларды бақылауға мүмкіндік туғызды. 3. Идеал газ Реал газдарды танып, оқып білу үшін идеал газ үлгісін қарастырамыз. Негізінен физикада идеал газдың екі анықтамасы бар: термодинамика және молекула-кинетикалық. Термодинамикадағы анықтамасы бойынша идеал газ дегеніміз температура тұрақты болғанда, белгілі массада газдың қысымы оның көлеміне кері пропорционал болатын газ. 4. Газ зандарын оқыту әдістемесі. Газ заңдарын оқыту әдістерітң ерекшеліктері.Газ заңдарын оқытуда индуктивтік, және дедуктивтік әдістерді қолдануға болады. жүктеу/скачать 1.59 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|