Как измерить диаметр молекулы по фотографии. «Измерение размеров малых тел

Технологическая карта урока по физике в 7 классе.

Лабораторная работа № 2 «Определение размеров малых тел»».

Структура и ход урока.

Приложение.

Мотивационный этап.

1. «Выучиться правильно измерять - одно из наиболее важных, но и наиболее трудно осуществимых этапов науки. Достаточно одного ложного измерения для того, чтобы помешать открытию закона и, что еще хуже, привести к установлению несуществующего закона». (Ле Шателье)

Обсуждение с учениками высказывания французского физика и химика Анри Луи Ле Шателье. После обсуждений ученики определяют тему урока и формулируют цель.

2.О том, что молекулы невообразимо малы вы знаете. Даже на кончике комариного жала, площадью около 10-12см2 могут уместиться десятки тысяч молекул воды. Несмотря на это, ученые смогли определить размеры молекул. Как? Обсуждение. Отвечают, предполагают. Я предлагаю вам самим проделать опыт по определению размеров молекул.

2. Изучение нового материала.

Входной контроль.

Цель: мотивация учебной деятельности и актуализация знаний учащихся.

Тест.

Тема: Молекулы. Размеры молекул

1. Цена деления прибора -
1. это расстояние между соседними делениями на шкале прибора, выраженное в единицах измерения прибора.
2. это расстояние между соседними делениями, обозначенными числами на шкале прибора, выраженное в единицах измерения прибора.
3. это минимальная величина, которую может измерить прибор.
4. это максимальная величина, которую может измерить прибор.
2. Молекула - это
1. мельчайшая частица вещества, определяющая его химические свойства.
2. мельчайшая неделимая частица вещества, определяющая его химические свойства.
3. мельчайшая частица вещества, определяющая его физические свойства.
3. Молекула характеризуется:
1. массой,
2. размерами,
3. составом атомов,
4. строением
4. Молекулы можно увидеть с помощью:
1. оптического микроскопа,
2. телескопа,
3. лупы,
4. электронного микроскопа
5. Электронный микроскоп дает увеличение:
1. 100,
2. 100 000,
3. 1000
6. По фотографии вещества можно определить диаметр молекулы:
1. истинный,
2. видимый,
3. ложный
4. скрытый
7. Истинный размер молекулы можно определить, зная увеличение микроскопа по формуле: d = D / k d = D * k d = D + k
8. Средний истинный размер молекул составляет: 1 мм, 0,00001 мм, 0, 0000001мм
9. На поверхность воды капнули капельку масла. Какое из утверждений верно.
1. толщина масляной пленки может быть сколь угодно малой,
2. толщина масляной пленки не может быть меньше размера молекулы масла,
3. размер молекулы масла может быть 0,1 мм,
4. размер молекулы масла может быть 0,0001 мм
10. Для определения размеров малых тел используются:
1. Линейка
2. Штангенциркуль
3. Микрометр
4. Фотография тела

Бланк лабораторной работы № 2

Класс______Фамилия____________________ Имя _______________Дата______

Лабораторная работа № 2 « Определение размеров малых тел»

Цель работы: научиться определять размеры малых тел с помощью линейки.

Оборудование: линейка, бисер, тонкая проволока или нитка, фотография молекул, карандаш, иголка.

Схема опыта: (сделайте рисунки)

Расчетные формулы: (запишите нужные Вам формулы)

Ход работы (таблица для измерений)

Упр 1. Определение диаметра бусинки бисера (используйте иголку для составления ряда).

Упр 2. Определение толщины проволоки (используйте карандаш, для намотки витков проволоки или нитки)

Упр3. Определение истинных размеров молекулы

Определите размер молекулы методом рядов по фотографии в учебнике.

Используя увеличение микроскопа, данное в тексте учебника, рассчитайте истинный размер молекулы в мм.

Данные занесите в таблицу.

Переведите мм в нанометры (1 нм= 0,000000001м, 1мм= 0,001м).

Сделайте выводы, ответив на вопросы:

1. какой метод использовался для измерения размеров малых тел в лабораторной работе.

2. от чего зависит точность измерения размеров малых тел при использовании данного метода.

3. назовите известные вам приборы для измерения размеров малых тел.

4. какие размеры в нанометрах имеет молекула белка на фотографии в учебнике.

Дополнительное задание повышенного уровня.

С помощью штангенциркуля или микрометра, измерьте диаметр бусинки бисера и толщину проволоки. Полученные результаты, сравните с аналогичными данными при использовании метода рядов.

Сделайте выводы.

3. Рефлексия.

Выбери предложение.

Я все очень хорошо понял.

Мне было интересно.

Мне все понятно, но материал не всегда интересен.

Я не все понял, но мне было интересно.

Я ничего не понял и на уроке скучал.

Цель урока:

• познакомить учащихся с различными способами измерения размеров малых тел
• повторить приемы определения погрешности и записи результата измерения

Задачи:

Предметные:

• сформировать понятие измерения размеров малых тел;
• правильно трактовать физический смысл используемых величин, их обозначения и единицы измерения

Метапредметные: совершенствовать умение обучающихся в

• проведений наблюдения,
• планирований и выполнений эксперимента,
• обработке результатов измерений,
• представлений результатов измерений с помощью таблиц и формул,
• объяснений полученных результатов и заключений выводов,
• оценивания погрешностей результатов измерений.

Личностные:

• сформировать познавательный интерес, развивать интеллектуальные и творческие способности у учеников;
• развивать самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
• повысить мотивацию школьников к изучению предмета на основе личностно- ориентированного подхода.

Тип урока: урок совершенствования знаний, умений и навыков

Формы работы учащихся словесная, использование информационно-коммуникационных технологий, фронтальная работа

Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор; класс с ПК, электронный микроскоп, штангенциркуль, рабочий лист, материал к опытам: линейка, горох, иголка, тонкая проволока, крупинки манки, карандаш, металлический шарик.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Добрый день уважаемые гости, здравствуйте ребята. Прошу вас садитесь.

2. Мотивационный этап

Ребята, сегодня мы проводим последнее занятие при изучении раздела «Первоначальные сведения о строении вещества» и к нашей сегодняшней встрече вы подошли уже достаточно подготовленными. Вы знакомы с некоторой терминологией и немножко имеете представление о физике, как науке о природе, изучающей физические явления. Давайте сейчас нашим гостям это постараемся доказать на деле.

Выберите из тех слов, которые сейчас появляются на экране те, которые относятся к понятию физическое тело.

А теперь, пожалуйста, попробуйте из слов, вновь появившихся на экране, определить какие из них имеют отношение к понятию вещество?
Человек начал задумываться о физических явлениях очень, очень давно. Наверно, это произошло, когда он впервые посмотрел на небо, когда увидел падение камня, а может когда ему удалось впервые разжечь костер. Самым первым способом изучать природу было – наблюдение.

А потом у человека возникла в голове мысль, а что произойдет с явлением, если изменить условия его происхождения. Так возник второй способ изучения природы – опыт.

При постановке опыта, человек использует различные физические приборы. Назначение у каждого прибора свое, но их всех объединяет одно – у них есть шкала. По шкале определяют значение физической величины. Например, линейкой – длину, весами – массу, секундомером – время.
Для того, чтобы определить по шкале истинное значение величины, необходимо первоначально определить цену деления, т.е. самое маленькое значение, определяемое шкалой.

Подскажите мне на примере с термометром как же определить цену деления? Чему она будет равна? Для того, чтобы работать с любым физическим прибором и с его помощью снимать показания физической величины, умения определять цену деления еще недостаточно. При любом измерении, мы имеем с вами право на определенную ошибку измерения, так называемую погрешность. Как определить погрешность? Какое значение за нее принимают? Давайте рассмотрим пример записи измерения длины карандаша с учетом погрешности.
Мы с вами в начале изучения данной темы, уже проводили опыт по определению длины стола, измерению температуры воды. У этих на первый взгляд разнообразных измерений есть одна общая черта – значение измеряемой физической величины было больше цены деления измерительного прибора.
С помощью линейки мы без особого труда можем определить высоту бруска, длину и ширину вашего стола, тетради. Стол, брусок, тетрадь – это достаточно большие тела, если их сравнивать с волосом, горошиной или крупинкой гречки.

А как вы считаете, можно ли при помощи вашей линейки определить диаметр нитки, толщину листа, размеры малых тел, например, молекул вещества?. Наверно можно. Вы спросите, зачем это нужно? Где могут пригодиться данные умения? Я могу утверждать, что измерительные навыки нужны практически во многих профессиях, так например токарю. Токарь – вытачивает на заказ деталь, если он ошибется в размерах, то его деталь будет забракована. Сформировать умения измерять линейные размеры малых тел мы можем уже на данном этапе, обучаясь в школе.

3. Ориентировочный этап

Сегодня нам предстоит изучить новые способы определения размеров малых тел. Но сначала ответьте мне еще на один вопрос: чем опыт отличается от наблюдения?
Ребята, какую бы цель вы ставили сегодня перед собой? Что хотели бы узнать, в чем убедиться? (Учащиеся ставят цели, а преподаватель фиксирует их предложения на доске)

Для достижения вашей цели, я разработала ряд технических заданий, вы сейчас разобьетесь на группы и после его выполнения продемонстрируете свой результат. (Приложение 1 )

4. Исполнительский этап

А теперь, ребята, можете приступать к выполнению лабораторной работы. Пусть девизом для вас сегодня станут слова Шота Руставели «Если действовать не будешь, ни к чему ума палата».
Желаю удачи!

5. Контрольный этап

Ребята через вебкамеру демонстрируют свои результаты, учитель подводит итог о применяемых методах

6. Рефлексивный этап

Предлагаю ребята, ответить на вопросы, которые записаны на листочках. (Приложение 2 )

7. Заключительный этап

Сегодня мы рассмотрели новые способы измерения размеров малых тел, тем самым достигли намеченной цели, закрепили полученные ранее знания.
Надеюсь, вы поняли, что «никто не знает так много, как все мы вместе».
Спасибо за урок!
Сдайте рабочие листы. Урок закончен.

Измерение размеров малых тел.

Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов.

Измерительным инструментом в этой работе является линейка. Цену ее деления вы легко можете определить. Обычно цена деления линейки- 1 мм. Определить простым измерение с помощью линейки точный размер какого-либо маленького предмета (например, зернышко пшена) невозможно.

Если просто приложить линейку к зерну (см. рисунок), то можно сказать, что диаметр его больше 1 мм и меньше 2 мм. Это измерение очень не точное. Чтобы получить более точное значение можно использовать другой инструмент (например, штангенциркуль или даже микрометр). Наша же задача получить более точное измерение при помощи той же линейки. Для этого можно поступить следующим образом. Положим некоторое количество зернышек в ряд вдоль линейки, чтобы между ними не оставалось промежутков.

Так мы измерим длину ряда зерен. Зерна имеют одинаковый диаметр. Следовательно, чтобы получить диаметр зерна нужно разделить длину ряда на количество зерен его составляющих.

На глаз все видно, что длина ряда несколько больше 27 миллиметров, поэтому ее можно считать 27,5мм. Тогда:

При отличии первого измерения от второго на 0,5 миллиметра результат отличается всего на 0,02 (две сотых!) миллиметра. Для линейки с ценой деления в 1 мм результат измерения очень точный. Это и называется способом рядов.

Цель работы: научиться выполнять измерение способом рядов.

Измерительным инструментом в этой работе является линейка. Цену ее деления вы легко можете определить. Обычно цена деления линейки - 1 мм. Определить простым измерением с помощью линейки точный размер какого-либо маленького предмета (например, зернышка пшена) невозможно.

Если просто приложить линейку к зерну (см. рисунок), то и можно сказать, что диаметр его больше 1 мм и меньше 2 мм. Это измерение очень не точное. Чтобы получить более точное значение можно использовать другой инструмент (например, штангенциркуль

или даже микрометр). Наша же задача получить более точное измерение при помощи той же самой линейки. Для этого можно поступить следующим образом. Положим некоторое количество зернышек вряд вдоль линейки, чтобы между ними не оставалось промежутков.

Так мы измерим длину ряда зерен. Зерна имеют одинаковый диаметр. Следовательно, чтобы получить диаметр зерна нужно разделить длину ряда на количество зерен его составляющих.

27 мм: 25 шт = 1,08 мм

На глаз видно, что длина ряда несколько больше 27 миллиметров, поэтому ее можно считать 27,5 мм. Тогда: 27,5 мм: 25 шт = 1,1 мм

При отличии первого измерения от второго на 0,5 миллиметра результат отличается всего на 0,02 (две сотых!) миллиметра. Для линейки с ценой деления в 1 мм результат измерения очень точный. Это и называется способом рядов.

Пример выполнения работы:

Вычисления:

где d - диаметр

l - длина ряда

n - число частиц в ряду

Автор презентации «Измерение размеров малых тел» Помаскин Юрий Иванович - учитель физики, Почетный работник общего образования. Презентация сделана как учебно-наглядное пособие к учебнику «Физика 7» автора А.В. Перышкина. Предназначена для демонстрации на уроках изучения нового материала Используемые источники: 1) А.В.Перышкин «Физика 7», Москва, Дрофа стр)Картинки из Интернета (

Указания к работе 1. Положите вплотную к линейке несколько дробинок в ряд. Пересчитайте их n = 14 штук

Указания к работе 2. Измерьте длину ряда мм n = 14 штук

Указания к работе 3. Вычислите диаметр одной дробинки мм n = 14 штук d = 23 мм 14 = 1,64… мм

Указания к работе Определите способом рядов диаметр молекулы на фото. n = мм d = =1,3 мм 13 мм 10

Указания к работе Увеличение на фотографии равно 70000, значит истинный размер молекулы в раз меньше, чем на фото. 8. Определите истинный размер молекулы d = = 0, ….мм 1,3 мм и

Указания к работе опыта Число частиц в ряду Длина ряда (мм) Размер одной частицы d, мм 1. Дробь 2. Горох 14231,64… 3. Молекула 1013На фотографии Истинный размер 1,30, … 9. Данные опыта занесите в таблицу.