Giáo án Vật lý Lớp 10 - Tiết 44 đến 48

Giáo viên giảng dạy:	Lớp dạy: 
Ngày soạn:	Ngày dạy: 
Tiết 44,45, 46, 47:
Chủ đề 8: 	THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ .
CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA CHẤT KHÍ LÍ TƯỞNG
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hiểu được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
- Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn.
- Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng.
- Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình.
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp
- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T.
- Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng
- Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”.
2. Năng lực
a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn.
- Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt độ không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình.
- Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thể tích không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình.
- Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích.
- Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ.
- Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phương trình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp.
- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình.
- Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan.
- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau.
- Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử. 
- Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự.
- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập
3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.	
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên
- Bài giảng Powerpoint:
+ Mô hình mô tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và hình 28.4 SGK.
+ Chuẩn bị thí nghiệm; Bảng “kết quả thí nghiệm”, SGK. 
+ Bộ dụng cụ thí nghiệm nghiên cứu định luật Boyle – Mariotte ở hình 29.1 và 29.2 SGK; định luật Sác-lơ; ống xi lanh.
+ Tranh, sơ đồ mô tả sự biến đổi trạng thái.
- Phiếu học tập:
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Lực tương tác giữa các phân tử tồn tại ở những loại lực nào?
Câu 2: Xem mô hình tương tác trang 151 và so sánh lực hút, lực đẩy trong các trường hợp các phân tử rất gần nhau, phân tử ở xa nhau và phân tử ở rất xa nhau?
Chú ý: Mô hình trên chỉ cho phép hình dung gần đúng sự xuất hiện lực
đẩy và lực hút phân tử; không cho thấy bản chát cũng như sự phụ thuộc
của độ lớn của lực này vào khoảng cách giữa các phân tử.
Câu 3: Tại sao hai thỏi chì có mặt đáy đã được mài nhẵn tiếp xúc với nhau
thì chúng hút nhau (Hình 28.3)? Tại sao hai mặt không được mài nhẵn thì 
lại không hút nhau?
Câu 4: Tại sao có thể sản xuất thuốc viên bằng cách nghiền nhỏ dược phẩm rồi cho vào khuôn nén mạnh? Nếu bẻ đôi viên thuốc rồi dùng tay ép sát hai mảnh lại thì hai mảnh không thể dính liền với nhau. Tại sao?
Phiếu học tập số 2
Các thể
Rắn
Lỏng
Khí
Khoảng cách giữa các phân tử
Lực tương tác giữa các phân tử
Sự chuyển động của các phân tử
Thể tích và hình dạng
Phiếu học tập số 3
Câu 1: Nhốt một lượng khí vào một ống xi lanh, dùng tay bịt đầu kia lại. Muốn thay đổi áp suất của khối khí trong bơm ta phải làm thế nào? Khi áp suất thay đổi thì thể tích của nó thay đổi không, nếu có thì thay đổi như thế nào?
Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở nhiệt độ nhất định khi thể tích của khối khí tăng thì áp suất giảm và ngược lại. Vậy sự tăng giảm này có tuân theo một quy luật nào không? Nếu có thì biểu thức toán học nào mô tả quy luật ấy?
a. Từ thí nghiệm ống xi lanh hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và thể tích?
b. Từ những phương án đưa ra hãy thảo luận lựa chọn những phương án có thể xảy ra?
c. Để biết được phương án nào đúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm tra. Để làm thí nghiệm kiểm chứng, hãy thảo luận nhóm tìm ra những dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm?
d. Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp. Để đo thể tích và áp suất của khối khí ta phải làm thế nào?
Câu 3: Tiến hành thí nghiệm. Điền số liệu vào bảng
Thể tích V
(10-6 m3)
Áp suất p
(105 Pa)
pV
(Nm)
20
10
40
30
a. Từ bảng kết quả thí nghiệm hãy tiến hành tính toán tích p.V và rút ra kết luận?
b. Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn. Biểu thức trên biểu thị định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Hãy phát biểu định luật thành lời?
c. Vẽ đồ thị p-V theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị?
d. Vẽ đồ thị p-T và V-T cho quá trình đẳng nhiệt?
Phiếu học tập số 4
Câu 1: Giải thích tại sao xăm xe đạp dễ bị nổ khi trời nắng?
Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở thể tích nhất định khi nhiệt độ của khối khí thay đổi thì áp suất thay đổi. Cụ thể khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng. Vậy khi thể tích không đổi liệu p và V có mối liên hệ với nhau như thế nào, biểu thức nào diễn tả quy luật của sự biến đổi đó?
a. Từ ví dụ xăm xe ở trên hãy cho biết sự thay đổi của áp suất khi nhiệt độ thay đổi và dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích?
b. Hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ?
c. Để kiểm tra xem liệu hệ thức nào thể hiện đúng mối liên hệ ta sẽ tiến hành thí nghiệm. Hãy thảo luận nhóm, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra những dự đoán vừa nêu.
d. Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp. Để đo nhiệt độ và áp suất của khối khí ta phải làm thế nào?
Câu 3: Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu hs ghi lại nhiệt độ và áp suất ban đầu của khí trong bình.
-Cho dòng điện chạy qua bình để tăng nhiệt độ khí lên giá trị t1, ngắt điện chờ ổn định nhiệt độ, ghi giá trị nhiệt độ T1 = t1 + 273 (K) và áp suất p1.
-Và cứ thế ta lấy thêm 3 số liệu nữa.
p
(105Pa)
T
(oK)
()
a. Từ kết quả thí nghiệm hãy tính toán và kiểm tra dự đoán.
b. Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn. Biểu thức trên biểu thị định luật Sac-lơ. Hãy phát biểu định luật thành lời?
c. Vẽ đồ thị p-T theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị?
d. Vẽ đồ thị p-V và V-T cho quá trình đẳng tích?
Phiếu học tập số 5
BT: Xét một lượng khí xác định ở trạng thái 1 có áp suất, thể tích và nhiệt độ lần lượt là p1, V1, T1. Thực hiện một quá trình bất kì chuyển sang trạng thái 2 p2, V2, T2. Ta có thể chia quá trình này thành hai quá trình chuyển trạng thái: Đẳng nhiệt (1-2’) có áp suất p’2, sau đó thực hiện quá trình đẳng tích (2’-2).
a. Biểu diễn quá trình chuyển trạng thái của chất khí trên đồ thị p-V?
b. Viết biểu thức liên hệ giữa p1, V1; p’2, V2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (1) sang (2’).
c. Viết biểu thức liên hệ giữa p’2, T1 và p2, T2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (2’) sang (2).
d. Tìm mối liên hệ giữa p1, V1, T1 và p2, V2, T2?
Phiếu học tập số 6
Câu 1: Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, nếu áp suất p không thay đổi trong quá trình chuyển trạng thái, tức đây là một quá trình đẳng áp. Hãy tìm mối liên hệ giữa V – T và phát biểu định luật thành lời?
Câu 2: Vẽ đồ thị V-T theo tỉ xích thích hợp. Nhận xét dạng đồ thị?
Câu 3: Vẽ đồ thị p-V và p-T cho quá trình đẳng áp?
Câu 4: Nhận xét về áp suất và thể tích khi T = 0 và T < 0? Đọc mục IV. trang 165 và trả lời câu hỏi như thế nào gọi là độ không tuyệt đối?
Phiếu học tập số 7
Câu 1: Một lượng khí ở nhiệt độ 18oC có thể tích 1 m3 và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 3,5 atm. Tính thể tích khí nén.
Câu 2: Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 25oC. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50oC. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Câu 3: Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 40 atm. Nếu giảm nhiệt độ xuống tới 12oC và để một nửa lượng khí thoát ra ngoài (Û V2 = 2V1) thì áp suất khí còn lại trong bình là bao nhiêu?
2. Học sinh
- Ôn các kiến thức về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
- Xem trước bài 28, 29, 30, 31 và soạn trước các mục “Những điều đã học về cấu tạo chất”; “Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái”
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu vềchất khí và các định luật về chất khí.
a. Mục tiêu:
- Ôn những kiến thức đã học vềcấu tạo chất đã học ở THCS.
- Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: 
Kiến thức cũ được hệ thống lại và sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
§Yêu cầu HS nhắc lại những điều đã học về cấu tạo chất?
§Giáo viên đặt vấn đề: Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạng thái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt? Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại gì không ?
	Đó là những vấn đề mà ta nghiên cứu trong phần NHIỆT HỌC.
Bước 2
Học sinh tiếp nhận vấn đề.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cấu tạo chất, thuyết động học phân tử; khái niệm khí lí tưởng; khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
a. Mục tiêu:
- Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chất lỏng và chất rắn.
- Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng.
- Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình.
- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm:
A. Cấu tạo chất.
1. Những điều đã học về cấu tạo chất: (tự học có hướng dẫn)
2. Lực tương tác phân tử.
- Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy.
- Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thì lực tương tác không đáng kể.
3. Các thể rắn, lỏng, khí.
 Vật chất được tồn tại dưới các thể khí, thể lỏng và thể rắn.
Các thể
Rắn
Lỏng
Khí
Khoảng cách giữa các phân tử
gần nhau
trung gian rắn và khí
xa nhau
Lực tương tác giữa các phân tử
Rất mạnh
Trung gian rắn và khí
Rất yếu
Sự chuyển động của các phân tử
Dao động xung quanh VTCB xác định
Dao động xung quanh VTCB, nhưng VTCB không cố định mà di chuyển
Chuyển động hỗn loạn
Thể tích và hình dạng
Có thể tích và hình dạng riêng xác định
Có thể tích xác định, không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó
Không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng.
B. Thuyết động học phân tử chất khí.
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
2. Khí lí tưởng.
 Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng.
C. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.(Tự học có hướng dẫn)
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
§GV đặt vấn đề: Tại sao các vật vẫn giữ được hình dạng và kích thước dù các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động? Đó là nhờ vào lực tương tác giữa các phân tử.
§GV chuyển giao nhiệm vụ tìm hiểu cấu tạo chất:Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1.
Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày:
Câu 1: Giữ các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy.
Câu 2: + Trường hợp các phân tử rất gần nhau: Lực đẩy mạnh hơn lực hút
+ Trường hợp các phân tử ở xa nhau: Lực hút mạnh hơn lực đẩy.
+ Trường hợp các phân tử ở rất xa nhau: Lực tương tác giữa chúng coi như không đáng kể
Câu 3: + Vì khi cho hai thỏi chì có mặt đáy phẳng đã được mài nhẵn tiếp xúc với nhau đó khoảng cách giữa các phân tử ở 2 thỏi rất gần nhau làm cho lực hút giữa chúng là đáng kể - hai thỏi chì khi đó hút nhau.
+ Còn khi hai mặt không được mài nhẵn thì khoảng cách giữa các phân tử ở hai lõi chỗ tiếp xúc là lớn hơn nên lực hút khi đó không đủ lớn để chúng hút nhau được.
Câu 4: Vì sau khi bẻ đôi viên thuốc. Các liên kết giữa hai mảnh đã bị phá vỡ. Khi ép sát hai mảnh, khoảng cách giữa các phân tử trong hai mảnh lớn hơn kích thước phân tử thuốc nên lực tương tác giữa các phân tử trong hai mảnh là không đáng kể. Do đó, hai mảnh không thể dính liền với nhau
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
§GV chính xác hóa nội dung và chuyển giao nhiệm vụ mới : Ta đã biết các chất tồn tại ở các thể thường gặp là : Thể khí, thể lỏng và thể rắn. Sự khác nhau giữa các thể này được giải thích như thế nào ?
§GV cho HS xem mô hình của ba thể (Hình 28.4) và yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2.
Bước 5
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 6
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày:
Phiếu học tập số 2
Các thể
Rắn
Lỏng
Khí
Khoảng cách giữa các phân tử
gần nhau
trung gian rắn và khí
xa nhau
Lực tương tác giữa các phân tử
Rất mạnh
Trung gian rắn và khí
Rất yếu
Sự chuyển động của các phân tử
Dao động xung quanh VTCB xác định
Dao động xung quanh VTCB, nhưng VTCB không cố định mà di chuyển
Chuyển động hỗn loạn
Thể tích và hình dạng
Có thể tích và hình dạng riêng xác định
Có thể tích xác định, không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó
Không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 7
§GV chính xác hóa nội dung và cho HS xem mô hình chuyển động Brown
wVào mỗi buổi sáng khi ta nhìn qua cửa sổ có ánh nắng Mặt Trời chiếu vào, nếu chú ý ta sẽ thấy có những hạt bụi nhỏ li ti chuyển động hỗn loạn trong không khí, ta gọi đó là chuyển động Brao-nơ trong không khí. Vì sao lại có chuyển động Brao-nơ? Đó là vì các hạt bụi này đã va chạm với các phân tử khí, các hạt chuyển động hỗn loạn nên các phân tử khí cũng chuyển động hỗn loạn.
wBằng nhiều thí nghiệm và phép đo đã chứng minh điều đó và dẫn đến những kết luận rõ hơn nữa. Và các nhà khoa học đã tóm tắt và phát biểu thành thuyết động học phân tử.
§GV chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu HS đọc SGK mục II. trang 153 và trình bày lại nội dung thuyết động học phân tử và khái niệm khí lý tưởng?
Bước 8
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 9
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày:
* Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
* Khí lí tưởng.
 Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 10
§GV lưu ý thêm cho HS:
wTóm lại, có thể coi gần đúng phân tử của chất khí là những chất điểm, chuyển động hỗn loạn không ngừng, chỉ tương tác với nhau khi va chạm. Chất khí như vậy gọi là khí lí tưởng.
wKhông khí và các chất khí ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất cũng có thể coi gần đúng là khí lí tưởng.
§Giáo viên tổng kết hoạt động 2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.
+ Ưu điểm: 
+ Nhược điểm cần khắc phục: 
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Tìm hiểu về quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ.
a. Mục tiêu:
- Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình.
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích.
- Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt độ không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình.
- Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thể tích không đổi. Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình.
- Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích.
- Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ.
- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ.
- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T.
- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích trên các hệ trục tọa độ khác nhau.
- Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: 
D. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.
1. Định nghĩa: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt.
2. Thí nghiệm.
Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả:
Thể tích V
(10-6 m3)
Áp suất p
(105 Pa)
pV
(Nm)
20
1,00
2
10
2,00
2
40
0,50
2
30
0,67
2
3. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.
 Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
p ~ hay pV = hằng số
Hoặc: p1V1 = p2V2 = 
4. Đường đẳng nhiệt.
- Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
 Dạng đường đẳng nhiệt :
- Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
- Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn.
E. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác – lơ.
1. Định nghĩa: là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
2. Thí nghiệm.
 Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi ta được kết quả :
p
(105Pa)
T
(oK)
()
1,2
298
402,7
1,3
323
402,5
1,4
348
402,3
1,5
373
402,1
3. Định luật Sác-lơ.
 Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
 = hằng số hay = = 
4. Đường đẳng tích.
 Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
 Dạng đường đẳng tích :
- Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua góc toạ độ.
- Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
§Giáo viên yêu cầu hs báo cáo lại nội dụng tự học ở nhà: Thế nào là trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
Bước 2
Báo cáo kết quả:
- Đại diện 1 nhóm trình bày:
+ Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.
+ Ở mỗi trạng thái chất khí có các giá trị p, V và T nhất định gọi là các thông số trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định.
+ Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.
+ Những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 3
§GV trong phần này ta sẽ khảo sát về quá trình đẳng nhiệt và đẳng tích.
§GV đưa dụng cụ và phiếu học tập số 3 và số 4 xen kẽ cho các nhóm. Hai nhóm khảo sát quá trình đẳng nhiệt và 2 nhóm khảo sát quá trình đẳng tích.
§Giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thành các phiếu học tập dưới sự hướng dẫn của GV.
Bước 4
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 5
Báo cáo kết quả và thảo luận
Phiếu học tập số 3
C1: Để thay đổi áp suất của khối khí ta kéo bơm lên hoặc ấn bơm xuống. Khi đó thể tích thay đổi theo, cụ thể khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại.
C2: a. Có thể đưa ra các phương án:
-Khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại nhưng không theo quy luật nào cả.
+ p + V = hằng số
+ p ~ hay pV = hằng số
- Độ tăng áp suất và độ giảm thể tích tỉ lệ với nhau, hoặc ngược lại:
rp~rV hay =hằng số
b. Thảo luận nhóm:
-Pa 1: quá sơ lược, không tìm ra mối liên hệ chính xác giữa p và V nên loại.
-Pa 2: p, V không cùng đơn vị nên không công được.
-Pa 3, 4: Có thể xảy ra.
c. Thảo luận và đưa ra những dụng cụ cần thiết:
	-Một bình chứa lượng khí m, trên bình kín có vạch đo thể tích.
	-Một áp kế gắn vào bình để đo áp suất trong bình.
d. Ta dựa vào số ghi trên xi lanh để xác định thể tích và sô ghi trên áp kế để xác định thể tích.
C3: Bảng số liệu
Thể tích V
(10-6 m3)
Áp suất p
(105 Pa)
pV
(Nm)
20
1,00
2
10
2,00
2
40
0,50
2
30
0,67
2
a. Kết luận:
b. Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số.
c. Đường đẳng nhiệt.
- Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
Phiếu học tập số 4
C1: Vì khi trời nắng thì nhiệt độ của chất khí trong xăm xe tăng cao làm cho áp suất cũng tăng cao vì vậy xăm xe dễ nổ.
C2: a. Áp suất tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Vì theo thuyết động học phân tử chất khí khi nhiệt độ tăng, các phân tử va chạm vào thành xăm mạnh hơn nên áp suất tăng và ngược lại.
b. Có thể đưa ra các phương án sau:
-Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau: 
-Độ tăng áp suất và độ tăng nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau: 
c. Có một bình chứa khí có gắn áp kế để đo áp suất và nhiệt kế để đo nhiêt độ.
d. Tiến hành thí ngiệm bằng cách thay đổi nhiệt độ của khối khí và đo áp suất tương ứng.
C3: a. Tiến hành tính toán, đưa ra kết luận: Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau:
b. Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
c. Đường đẳng tích.
- Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.
Bước 6
§GV chính xác hóa các nội dung định luật và đồ thị cho các nhóm riêng.
§Sau khi hình thành kiến thức ở mỗi nhóm, GV sắp xếp xen kẽ các thành viên lại với nhau, phân chia thành 4 nhóm mới.
- Các thành viên sẽ trao đổi những nội dung đã hình thành lúc nãy.
- Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 2 nhóm trình bày:
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 7
§GV chính xác hóa các nội dung định luật, giới thiệu chân dung các nhà bác học.
§Giáo viên tổng kết hoạt động 3, 4, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.
+ Ưu điểm: 
+ Nhược điểm cần khắc phục: 
Hoạt động 2.3: Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng. Tìm hiểu quá trình đẳng áp và độ không tuyệt đối
a. Mục tiêu:
- Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng
- Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phương trình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp.
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp
- Viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
- Nhận biết được dạng của đường đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T.
- Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”.
- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình.
- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: 
F. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
1. Khí thực và khí lí tưởng.
- Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ. Giá trị của tích pV và thương thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.
- Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học.
- Sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở nhiệt độ và áp suất thông thường
2. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
(1) sang (1’): 
(1’) sang (2): 
 hay = hằng số
Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng khí.
Phương trình trên gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay phương trình Clapâyrôn.
G. Quá trình đẳng áp.
1. Quá trình đẵng áp.
Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi.
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp.
 Từ phương trình 
	p1 = p2 thì => = hằng số.
 Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
3. Đường đẳng áp.
Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
 Dạng đường đẳng áp :
4. Độ không tuyệt đối.
 Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0oK và 0oK gọi là độ không tuyệt đối.
 Nhiệt độ thấp nhất mà con người thực hiện được trong phòng thí nghiệm hiện nay là 10-9 K.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
§GV đặt vấn đề: Ở cácphần trước ta đã khảo sát mối liên hệ giữa p và T khi V không đổi, p và V khi T không đổi, thể hiện qua 2 định luật đã học. Nếu ta cho một lượng khí chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác mà cả 3 đại lượng đều có thể biến đổi thì liệu 3 đại lượng này có mối liên hệ gì với nhau? Trong bài này ta sẽ tổng hợp kết quả của hai bài trước để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau giữa 3 đại lượng ấy.
§GV chuyển giao nhiệm vụ: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 5.
Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
p1
p
O
V1
V
2
2’
1
p2
p’
V2
- Đại diện 1 nhóm trình bày: 
a. Đồ thị:
b. Trong quá trình (1-2’), ta có định luật Boyle - Mariotte:	 (1)
c. Trong quá trình (2’-2), ta có định luật Charles:	 hay (2)
d. Từ (1), (2): 
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
§GV chốt lại PTTT:
Việc chọn trạng thái 1, 2 là bất kì và vậy ta có thể viết lại phương trình trên:
hằng số (3)
Đây là phương trình trạng thái của khí lý tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn.
wChú ý: Hằng số ở (3) phụ thuộc vào khối lượng khí và bản chất của khí mà ta xét.
§GV chuyển giao nhiệm vụ: Hoàn thành phiếu học tập số 6.
Bước 5
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 6
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày: 
C1: Khi p không đổi: hằng số
Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí.
C2 + C3: Đường đẳng áp.
C4. Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0oK và 0oK gọi là độ không tuyệt đối.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 7
§Giáo viên tổng kết hoạt động 5.
Hoạt động 3: Luyện tập
a. Mục tiêu:
- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình.
- Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan.
- Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự.
- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập. 
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
§GV hướng dẫn HS vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình:
§Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 7.
Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV.
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
Câu 1: 
Câu 2: Trạng thái 1: ; ;
	Trạng thái 2: 
Xem thể tích không đổi: .
Câu 3: Trạng thái (1): 
	® Trạng thái (2) 
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
Giáo viên tổng kết hoạt động 6 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.
+ Ưu điểm: 
+ Nhược điểm cần khắc phục: 
Hoạt động 4: Vận dụng
a. Mục tiêu:
- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân
c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Nội dung 1:
Ôn tập
- Yêu cầu HS về nhà học bài và làm bài tập trong SGK.
Nội dung 2:
Mở rộng
- Yêu cầu HS về nhà đọc phần “Em có biết?” trang 155, 166, 167.
V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
Giáo viên giảng dạy:	Lớp dạy: 
Ngày soạn:	Ngày dạy: 
Tiết 48:	BÀI TẬP CHẤT KHÍ
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Ôn lại