TOP PATLADI MI YOKSA!!!!

Transkript

1 TOP PATLADI MI YOKSA!!!!

2 GÜNLÜK K YAŞAMIMIZDA AMIMIZDA KARŞIMIZA ÇIKAN OLAY Bir futbol topu gündg ndüz z hava sıcakken s sertleşinceye kadar hava ile doldurulmuştur. Geceleyin balkonda bırakb rakılan topun sabahın n ilk saatlerinde hava serinken daha yumuşak olduğu görülmüştür. Topun hiç hava sızds zdırmadığını varsayarak sertliğinde inde gece-günd ndüz z arasında meydana gelen bu değişikli ikliği i maddenin taneciklerden oluştu tuğu u fikrini de kullanarak inceleme yapılır.

3

4

5

6 KĐMYA KONUSU ĐLE ĐLGĐSĐ Futbol topu örneğindeki gibi gaz molekülleri lleri sıcak ortamda daha çok genleşirler.so irler.soğuk bir ortama alınd ndığında yumuşama eski halinden değişiklik iklik gözlenir. g Bu olay aslında sıcakls caklıkla kla maddelerin arasındaki mesafe artar ve taneciklerinin topun çeperine olan basınc ncı değiştirdiklerinden sıcak s bir ortamda top daha şişkin ve serttir.

7 KĐMYA KONUSU Gazların n genleşmesi ve gaz taneciklerinin hareketliliği... i...

8 HEDEF VE DAVRANIŞLAR Hedef 1 : Maddenin diğer hallerine göre g gazların n farklılığı ığını ve yaşam amımızdaki öneminin anlatılmas lması Davranış ışlar : 1-) Gazların n yapısının n anlatılmas lması 2-) Gazların n Fiziksel Özelliklerinin anlatılmas lması 3-) Gazların n Kinetik Teori sinin açılanmasa lanması

9 Hedef 2 : Gaz basınc ncı, Gaz Yasalarının açıklanması ve genel gaz denkleminin oluşturulmas turulması. Davranış ışlar : 1-) Gazlarda basınç-hacim ilişkisini kavrayacak, 2-) ) Gazların n hacimlerinin sıcakls caklıkla kla nasıl değişti tiğini ini öğrenecek, 3-) ) Genel gaz denklemini ve ideal gaz eşitliğini ini tanıyacak,

10 Hedef 3 : Gazların n genleşmesinin açıklanması Davranış ışlar : 1-) Gazların n genleşmesinin sebebinin öğretilmesi 2- ) Gazların n genleşmesinin gaz yasalarıyla yla ilişkilendirilmesi

11 HEDEF 4 : Gazların n difüzlenmesine ilişkin kuralları kavrayacak, Davranış ışlar : 1-) Gazların n Difüzyonu ve Graham Yasası 2-) Gazların Çözünürl rlüğü ve Henry Yasası 3-) Gaz Karışı ışımları ve Dalton Yasası

12 Hedef 5 : Maddelerin taneciklerinin hareketliliği i ve sıcakls caklıkla kla değişiminin iminin gaz yasalarıyla yla açıklanmasa klanması Davranış ışlar : 1-) ) maddelerin tanecikli yapısının n kavratılmas lması 2-) ) Tanecikli yapıya etki eden sıcakls caklığın kavratılmas lması

13 GAZLAR Bilindiği i gibi maddeler doğada katı,, sıvıs veya gaz hallerinden birinde bulunurlar. Bir maddenin bu hallerden birinde bulunması sıcaklık k ve basınca bağlıdır. Örneğin su, 1 atmosfer basınç altında, O C O C den düşük d sıcaklıklarda klarda katı halde (buz), O C O C ile 100 C C arasında sıvıs ve 100 C C nin üzerinde de gaz halinde bulunur. Katı haldeki maddelerin belirli bir hacim ve biçimleri varken, sıvıların hacimleri belirli olup biçimleri bulundukları kaba göre değişir. Oysa gazların ne hacimleri ne de biçimleri imleri belirli olmayıp, bulundukları kabın n hacim ve biçimini imini alırlar.

14 2. GAZLARIN FĐZĐKSEL ÖZELLĐKLERĐ VE KĐNETĐK TEORĐ Gazlar neden bulundukları kabın hacmini ve biçimini alırlar? Gaz halindeki maddeler en küçük düzeyde ya atomlardan (helyum, neon v.b. soygazlar) ya da moleküllerden (azot, oksijen, karbon dioksit, amonyak v.b.) oluşur. Đster atom isterse molekül olsun bunlar "gaz tanecikleri"olarak adlandırılabilir. Gaz tanecikleri bulundukları ortamda tamamen rastgele bir şekilde, çok hızlı (oda sıcaklığında saatte yaklaşık 1600 kilometre) hareket ederler. Bu özellikleri "gazların kinetik teorisine" temel oluşturur

15 1. Maddenin katı halinde, tanecikler arasında etkileşim im en yüksek y derecede olup,genel olarak, katı hal maddenin en yoğun halidir. SıvıS haldeki madde tanecikleriarasındaki etkileşme katılara göre g daha zayıf f olup, sıvıs taneciklerinin hareketine elvermekte ancak birbirlerinden fazla uzaklaşmalar malarını da engellemektedir.

16 2. Gaz tanecikleri birbirleriyle veya bulundukları kabın çeperleri ile çarpışıncaya kadar her yönde ve çok hızlı doğrusal hareketler yaparlar. Bu nedenle gaz tanecikleri bulundukları kabın tamamına yayılır ve kabın biçimini alırlar. 3. Gaz taneciklerinin yaptıkları çarpışmalar tümüyle esnek olup, çarpışmada herhangi bir enerji kaybı yoktur. Böylece çarpışan tanecikler önceki hızları ile başka bir doğrultuda hareketlerini sürdürürler. şekil : Gaz taneciklerinin bulundukları kap içindeki hareketleri

17 4. Gaz taneciklerinin kinetik enerjileri sıcaklıkla (T) değişir. Gaz ısıtıldığında tanecikler çok daha hızlı hareket ederken, soğutuldukça hızları düşer. Teorik olarak, belirli bir sıcaklığa inilebildiğinde de tüm hareketler durur. Bu sıcaklık mutlak sıfır olarak bilinir ve -273, 15 C ya da O K (Kelvin) değerindedir. Bir gazın mutlak sıcaklığı C cinsinden sıcaklığına 273,15 eklenerek bulunur ve K cinsinden verilir.

18 GAZ YASALARI Gaz Basıncı (P) ve Ölçümü : Kinetik teoriden, gaz taneciklerinin bulundukları kap içersinde her yönde çok hızlı ve sürekli hareket ettiklerini biliyoruz. Bu şekilde kabın çeperlerine milyarlarca gaz taneciğinin çarpması gaz basıncının nedenidir Boyle Yasası Bir gazın basıncının hacmi ile nasıl bir ilişkisi vardır?

19 Robert Boyle, sıcaklığın aynı kalması koşulu ile, belirli miktardaki bir gazın hacminin (V), basıncıyla (P) ters orantılı değiştiğini bulmuştur. Yani hacim artırıldığı takdirde basınç azalmakta, aksine hacim azaltığında da basınç artmaktadır Bu teoriye göre bu durum hiç de şaşırtıcı değildir. Çünkü bir gazın hacmi küçültüldüğünde, taneciklerin hareket edebilecekleri boşluk da azalmakta ve kabın çeperlerine çok daha sık çarpmaktadırlar. Bu ise basıncın artması anlamına gelir. P.V ilişkisini incelemiştir. Robert BOYLE ( )

20 CHARLES YASASI Balonlarla ilgili yaptığı çalışmalarla meşhur Fransız kimyacısıdır.charles balonlarla ısıtılmış sıcak hava kullanmıştır. Charles yaptığı balon ile 45 dakika seyahat etmiştir,ancak indiği yerde korkuyla karşılanmıştır ve balonu köylülerce yırtılıp parçalanmıştır. Jacques Alexandre Cesar CHARLES ( )

21 SICAKLIK ARTTIKÇA GAZLARIN HACMĐ ARTAR. (P,T ve n sabit)

22 Sabit basınçta,sabit miktardaki gazın n hacmi ile sıcakls caklığı doğru orantılıdır.(charles) r.(charles)

23 GAY LUSSAC YASASI Charles gibi balonlarla çalışmalar yapmış Fransız bilim adamıdır.gazlarla basınç Sıcaklık ilişkisini incelemiştir.kükürt, sodyum,potasyum eldesi ile ilgili deneyler yapmış, ilk defa bor elementini saflaştırarak elde etmiştir. Joseph Guy Lussac ( )

24 Sabit hacimli bir miktar gazın n mutlak sıcakls caklığı ile basınc ncı doğru orantılıdır. r. (Gay-Lussac)

25 AVOGADRO YASASI Amadeo AVOGADRO ( ) Asıl mesleği avukatlık olan Đtalyan bilim adamıdır. Gazların miktar hacim ilişkisini Đncelemiştir.NŞA 22,4 L hacim Kaplayan gazın 6,02x10²³ tane molekül içerdiğini bulmuştur. Avogadro, aynı şartlarda eşit hacimli gazların eşit sayıda molekül taşıdıkları sonucuna varmıştır.

26 SABĐT BASINÇ VE SICAKLIKTA MOL SAYISI ĐLE HACĐM DOĞRU ORANTILIDIR.

27 ĐDEAL GAZ DENKLEMĐ = P X V = n X R X T

28 DALTON KISMĐ BASINÇLAR YASASI Atom yapısıyla ilgili çalışmalarının Yanında gazların kısmi basınçlarını Da inceleyen Đngiliz bilim adamıdır. Dalton gazların kısmi basıncını formülize etmiştir.ayrıca periyodik tablo ve atom kütlelerini hesaplamış tır.

29 GAZLARIN KĐNETĐK TEORĐSĐ 1)Gazlar kapladıkları kabın hacmine göre ihmaledilecek kadar küçük hacimli molekül veya atomlardan oluşmuştur.bu nedenle gazmoleküllerinin hacmi ihmal edilir.fakat kütleleri ihmal edilmez. 2)Gaz molekülleri arasındaki itme ve çekme kuvveti ihmal edilir. 3)Gaz moleküllerinin hareketi gelişigüzel,sabit hızlı,doğrusal ve 3 boyutludur. 4)Gaz molekülleri hem birbirine hem de içindebulundukları kabın çeperine çarparlar.buçarpışmalar esnek olup sonucunda enerji alışverişi olduğundan toplam kinetik enerji değişmez. 5)Aynı sıcaklıkta, gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjileri aynıdır.ve gazların ortalama kinetik enerjileri,mutlak sıcaklık ile doğru orantılıdır.

30 4. GAZLARIN DĐFÜZYONU, D GRAHAM YASASI Graham aynı koşullarda farklı hızlarla difüzlenen gazların difüzlenme hızlarının (V), bu gazların yoğunlukları (d) veya molekül ağırlıklarının (M) kare kökü ile ters orantılı olduğunu bulmuştur. A ve B gibi iki ayrı gaz için bu yasa V1 / V2 = ( d2 / d1 )1/2 veya Va / Vb = ( Mb / Ma )1/2 eşitlikleriyle ifade edilir.

31 Gazların n düfüzyonu d (DĐFFÜZYON)

32 DENEY : Bir futbol topu gündüz hava sıcakken sertleşinceye kadar hava ile doldurulmuştur. Geceleyin balkonda bırakılan topun sabahın ilk saatlerinde hava serinken daha yumuşak olduğu görülmüştür. Topun hiç hava sızdırmadığını varsayarak sertliğinde gece-gündüz arasında meydana gelen bu değişikliği maddenin taneciklerden oluştuğu fikrini de kullanarak deney yapılır. Deney için daha önceden sıcak bir ortamda top şişirilir daha sonra soğuk bir ortama alınan top yumuşadığı gözlenir.

33 ÖĞRENME VE ÖĞRETME ETKĐNL NLĐKLERĐ Öğrencilerde anlatılan lan konuları sınamak ve konuların n kalıcılığı ığını artırmak rmak için i in bilgisayar ortamında hazırlayaca rlayacağımız z ilginç şeylerle konuları daha daha kavratılm lmış hale getiririz.

34 ÖLÇME VE DEĞERLEND ERLENDĐRMERME ANKET : ANKET SORUSU : Bir futbol topu gündüz hava sıcakken sertleşinceye kadar hava ile doldurulmuştur. Geceleyin balkonda bırakılan topun sabahın ilk saatlerinde hava serinken daha yumuşak olduğu görülmüştür. Topun hiç hava sızdırmadığını varsayarak sertliğinde gece-gündüz arasında meydana gelen bu değişikliği maddenin taneciklerden oluştuğu fikrini de kullanarak nasıl açıklarsınız? Belirtilen kategorilerde öğrenci cevapları incelendiğinde şu sonuçlara ulaşılmıştır :

35 1. Lise 1 öğrencilerinin % 18 i ve lise 2 öğrencilerinin % 27 sinin tam veya tama yakın n cevaplar verdikleri tesbit edilmiştir tir. Bu gruptaki öğrenciler, sıcakls caklıkla kla tanecikler arası mesafelerin arttığı ığını,, taneciklerin hızlarh zlarının sıcaklıkla kla değişti tiğini ini ve bu değişikli ikliğin in topun çeperlerine uygulanan basınc ncı değiştirdi tirdiğini ini vurgulayarak bilimsel değeri eri olan fikirler kullanmış ışlardır. r.

36 2. Lise 1 öğrencilerinin % 36 sı, lise 2 öğrencilerinin ise % 41 i verdikleri cevaplarla kavram yanılgılarına sahip olduklarını göstermişlerdir. Sıcaklık değişimi ile taneciklerin büyüklüğünün değişmesi fikri bazı öğrencilerce ileri sürülmüştür. Örneğin,..topun içindeki tanecikler güneşte genleşir ve topu sertleştirirler... soğukta ise topun içindeki tanecikler büzülerek topun yumuşamasına neden olurlar şeklinde açıklamalarda bulunan öğrenciler vardır. Bu düşünce ders kitaplarında kullanılan ısınan cisimler genleşir fikrinin yeterince açıklanmamasından kaynaklanmış olabilir.

37 3. Lise 1 öğrencilerinin % 31 i, lise 2 öğrencilerinin ise % 14 ü verdikleri cevaplarla olayı anlamadıklar klarını ortaya koymuşlard lardır. Bu gruptaki cevaplardan bazılar larında, öğrenciler futbol topunun yapıld ldığı madde veya malzeme cinsinden olayı değerlendirmektedir. erlendirmektedir. Yani futbol topunun yapıld ldığı maddenin taneciklerinin genleşmeleri ve büzüşmeleri b sonucu bu olayın n olduğunu unu savunmaktadırlar. Bunun nedeni öğrencinin futbol topu denince aklına sadece plastik topun gelmesi olabilir. Bu öğrencinin yaşad adığı bölge veya bulunduğu u sosyal çevre nedeniyle olayı anlayamamasından ndan kaynaklanmaktadır. Ayrıca, bazı öğrenciler top yere bırakb rakıldığı için in toprağı ğın veya betonun çekmesi sonucu topun havasının n azaldığı ığını savunmaktadırlar. Halbuki soruda topun hiç hava sızdırmadığı ifade edilmektedir.

38 4. Lise 1 öğrencilerinin % 1 i, 1 lise 2 öğrencilerinin ise % 18 i soruya cevap vermemiş veya verilen soruyu kısmen k veya tamamen yeniden yazarak cevap vermiştir. Bu tür t r cevaplar cevap vermeme kategorisine yerleştirilmi tirilmiştir. tir.

39 SONUÇ : Futbol topu örneğindeki gibi gaz molekülleri sıcak ortamda daha çok genleşirler. Soğuk bir ortama alındığında yumuşama, eski halinden değişiklik gözlenir. Bu olay aslında sıcaklıkla maddelerin arasındaki mesafenin artması ve taneciklerinin topun çeperine olan basıncı değiştirdiklerinden sıcak bir ortamda top daha şişkin ve sert olmasına sebebiyet verir.