Урок на тему "Взаимодействие молекул"

7 класс

Взаимодействие молекул.

Ход урока

I. Повторение.

Слайд 2.

• Что общего в явлениях, чай с пакетиком и раствор марганцовки?

Слайд 3.

• Что такое диффузия? Объясните процесс протекания диффузии в жидкостях.

• Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в темный цвет, оставлять на длительное время в соприкосновении с белой тканью? Объясните происходящее явление.

• Если рассматривать в микроскоп каплю сильно разбавленного молока, то можно видеть, что плавающие в жидкости мелкие капли масла непрерывно движутся. Объясните это явление.

II. Постановка учебной задачи.

• Назовите основные свойства молекул.

Действительно, молекулы малы, между ними есть промежутки. Молекулы непрерывно и беспорядочно движутся.

Проблема: почему твердые тела, состоящие из отдельных частиц, между которыми есть промежутки, которые находятся в непрерывном движении, не распадаются на отдельные молекулы? Более того, если попытаться разрушить твердое тело, например, сломать кусочек мела, стеклянную палочку, то для этого необходимо приложить достаточное усилие? Демонстрация 1.

Ваши предположения? (Между молекулами существует притяжение).

Как в физике доказывают выдвинутую гипотезу? (Проводят опыты).

Сформулируйте задачу урока. Задача урока: найти опытное доказательство существования взаимодействия молекул.

III. Новый материал.

1. Притяжение молекул.

Проверим гипотезу о существовании взаимного притяжения молекул.

Опыт 1.

• Попробуйте растянуть кусочек резины. Что наблюдаете? Что подтверждает этот факт?

• Попробуйте разорвать кусочек пластилина на две части.

Удалось ли это сделать без усилий? Что подтверждает этот факт?

Теперь соедините части, плотно прижав друг к другу. Почему части удерживаются друг возле друга?

Почему мне не удается сделать тоже самое с кусочками стекла, мела? Почему не «срабатывает» притяжение молекул?

Объяснение учителя:

Каждая молекула притягивает к себе все соседние молекулы и сама притягивается к ним. Посмотрите на изломе у кусочков мела - неровности, поэтому сблизить кусочки на очень малое расстояние не удается. Притяжение между молекулами заметно проявляется только на очень малых расстояниях, если удастся сблизить молекулы очень близко.

Если молекулы удается сблизить на такое расстояние, приблизительно такое, что между ними можно было разместить всего лишь еще одну подобную по размеру молекулу. Именно при таком расстоянии взаимное притяжение будет проявляться.

Заметить притяжение между двумя молекулами невозможно. Когда же притягиваются многие миллионы таких частиц, взаимное притяжение становится заметным.

При соединении кусочков стекла, мела на расстояниях, достаточных для проявления сил межмолекулярного притяжения, оказывается лишь ничтожно малое число молекул. А при соединении кусочков мягкого пластилина таких молекул оказывается много и кусочки удерживаются силами межмолекулярного притяжения.

Вопрос: одинаковое ли усилие необходимо приложить, чтобы разломать кусочек мела и стекла? Почему? (У разных веществ неодинаковая сила притяжения между молекулами, поэтому разная прочность).

Демонстрация 2. Сцепление свинцовых цилиндров.

Для проверки выдвинутой гипотезы проведем опыт со свинцовыми цилиндрами. Попробуем прижать свинцовые цилиндры торцами. Соединить их не удается. Сделаем свежие срезы на торцах цилиндров, чтобы их поверхности стали как можно более ровными, и плотно прижмем их друг к другу. Цилиндры сцепляются.

Мы привели достаточно опытных доказательств и можно сделать вывод.

Вывод: Между молекулами существует взаимное притяжение, которое проявляется на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул.

Опыт 1. Нагнетание воздуха с помощью воздушного насоса, выходное отверстие которого закрыто.

Какое вещество сжимается? Воздух – газ. Почему при сжатии он становится упругим? Ведь воздух состоит из молекул, между которыми есть промежутки. Этот факт можно объяснить, если предположить, что промежутки между молекулами уменьшаются до определенных пределов. Затем между молекулами возникают большие силы отталкивания, препятствующие дальнейшему сжатию. Эти силы придают воздуху упругость.

Опыт 2. Анализ по фотографии формы жиринок в бульоне.

Жиринки имеют форму круга и не расплываются по поверхности бульона. Что удерживает молекулы жира друг возле друга? По-видимому, силы притяжения молекул.

Комментарий учителя. Существованием сил притяжения между молекулами дерева объясняется и невозможность без значительных усилий сломать даже сухую ветку дерева.

2. Отталкивание молекул.

Опыт 2.

Проблема: попытаемся выяснить, почему, несмотря на притяжение, между молекулами имеются промежутки и они не слипаются?

• Попытайтесь сжать ластик. Что наблюдаете?

• Выдвиньте поршень шприца на самое большое расстояние, закройте плотно пальцем отверстие и попытайтесь быстро уменьшить расстояние между молекулами, сжав воздух в шприце. Что наблюдаете?

Опыт 3. Ученые провели опыт. В полый толстостенный свинцовый шар залили воду. Запаяли отверстие и ударили по шару молотом. Вода не сжалась, а просочилась через слой свинца и осела на наружной поверхности шара в виде капелек.

Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.

Это опыт доказывает, что между молекулами существуют промежутки. Несжимаемость воды можно объяснить только наличием сил отталкивания между молекулами при сжатии жидкости.

Вывод: между молекулами существует взаимное отталкивание, которое проявляется на очень малых расстояниях

3. Подведение промежуточных итогов.

Что мы узнали сегодня на уроке о взаимодействии молекул?

Между молекулами существует взаимное притяжение и отталкивание, которое проявляется на очень малых расстояниях. (Запись в тетрадях).

4. Применение.

Соединение кусков металла при сварке, пайке, склеивании материалов основано на притяжении молекул.

Решение задач:

№ 1. Что есть общего между склеиванием бумаги и паянием металлических изделий?( Соединение 2ух частей одного вещ-ва с помощью другого)

№ 2. Чем отличается сварка металлических деталей от паяния металлических изделий? (При сварке высокая температура обеспечивает диффузию молекул свариваемых деталей. При пайке нагревание припоя и изделий позволяет молекулам сблизиться на расстояние, достаточное для взаимного притяжения)

№ 3. Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно сказать о взаимодействии этих частиц?( мрамор состоит из тех же самых кристаллов кальцита, что и мел, но только очень плотно упакованных, они поэтому не могут легко отделяться от общего "куска", что крепко сцеплены между собой.)

Демонстрация 3. Сцепление стеклянной пластины с водой.

Подвесим на резинке стеклянную пластину, коснемся воды и попробуем ее оторвать от ее поверхности. Что наблюдаете. Как это объяснить? (Преодолевается притяжение между молекулами воды и стекла).

Обратите внимание, после отрыва на стекле остались капли воды. Как это объяснить? (Притяжение между молекулами воды и стекла сильнее, чем между молекулами воды друг с другом. Такое явление называется смачиванием. Когда проявляется несмачивание, то молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к твердому телу.).

Опыт 9. Опустить пластинку парафина в воду.

Объяснение результатов опыта с учетом мнений учащихся.

На поверхности парафина каплей воды значительно меньше, они легко стряхиваются, следовательно, вода парафин не смачивает.

Причина: силы притяжения между молекулами воды сильнее, чем между молекулами воды и молекулами парафина.

Явление растекания жидкости по поверхности твердого тела или другой жидкости – смачивание.

Если жидкость не растекается, то она не смачивает данное вещество.

5. Проявление в природе.

Взаимодействием молекул объясняются явления смачивания и несмачивания, капиллярности.

Явление смачивания-несмачивания часто встречается в природе и быту. Например, водоплавающие птицы смазывают перья жиром, выделяющимся из специальных желез (внутренних органов птицы). Вода не смачивает жир и, поэтому, перья остаются сухими даже при нырянии (пословица "как с гуся вода"). Благодаря явлению смачивания мы можем вытираться полотенцами, мыть посуду, стирать белье. Благодаря явлению несмачивания мы можем ходить под зонтами и в плащах, не промокающих под дождем.

С явлением смачивания-несмачивания очень тесно связано явление капиллярности. Если тонкую стеклянную трубку опустить в чашу с водой, то внутри трубки вода поднимется на некоторую высоту. Это явление подъема или опускания уровня жидкости в тонких трубках по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде называется явлением капиллярности, а трубки для наблюдения этого явления – капиллярами (греч. "капиллус" – волос).

IV. Закрепление.

Объяснить ситуации взаимодействием молекул.

1. Вы вышли из воды и бросились на горячий чистый песок. Песчинки облепили вас со всех сторон. Когда ваше тело полностью высохло, то песчинки стали осыпаться с него. Почему?

2. Растянутая резинка «стремится» вернуться в исходное состояние.

3. Сжатый мячик распрямляется, если прекратить сжатие.

4. Для того, чтобы сломать палку, надо приложить усилие.

5. Если разрезать яблоко пополам, а затем соединить половинки, они распадутся не сразу.

6. Стеклышки, прижатые друг к другу, трудно разъединить

7. Клей растекается по бумаге.

8. Вода собирается в шарики на жирной сковороде.

1. Подведение итогов.

– Что вы узнали сегодня на уроке.

– Какие выводы можно сделать?

V. Домашнее задание:

§ 10 –выучить, упр. 2 – устно.

4