Giáo án Khoa học tự nhiên Lớp 7 - Vật lí - Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện. Dòng điện trong kim loại

Ngày dạy:
 Ngày soạn:
 Tiết: 28, 29, 30	 Lớp:
BÀI 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN 
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Thời gian thực hiện: 3 ( tiết)
I. Mục tiêu:
1. Về kiến thức:
- Nêu được định nghĩa về chất dẫn điện, chất cách điện, những chất dẫn điện và chất cách điện được sử dụng trong gia đình.
- Nhận biết được chất dẫn điện là chất cho dòng điện chạy qua, chất cách điện là chất không cho dòng điện chạy qua. 
- Hãy kể tên một số vật liệu dẫn điện (Hoặc vật liệu dẫn điện) và một số vật liệu cách điện (Hoặc vật liệu cách điện)
- Trình bày được quy ước chiều dòng điện, Xác định đúng chiều dòng điện trong các mạch điện kín đơn giản trong thực tiễn.
- Nêu được dòng điện trong kim loại là dòng các electrôn tự do dịch chuyển có hướng.
- Vận dụng được kiến thức đã học, đề xuất phương án giải quyết một số vấn đề hay để giải thích một số hiện tượng trong đời sống. . 
2. Về năng lực:
* Năng lực chung
- Năng lực tự chủ và tự học: Tìm kiếm thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh để tìm hiểu về chất dẫn điện và chất cách điện
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: HS sử dụng ngôn ngữ để trình bày ý tưởng cá nhân, biết hỗ trợ nhau, trao đổi, thảo luận, thống nhất được ý kiến trong nhóm để hoàn thành nhiệm vụ.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: HS biết phân công nhiệm vụ phù hợp cho các thành viên tham gia, so sánh và nhận xét được kết quả hoạt động của các nhóm.
* Năng lực đặc thù: 
- Nhận thức khoa học tự nhiên: 
+ Nêu được định nghĩa chất dẫn điện, chất cách điện và lấy được ví dụ về chất dẫn điện, cách điện được sử dụng ở các dụng cụ điện gia đình.
+ Nêu được định nghĩa dòng điện trong kim loại và xác định đúng chiều dòng điện trong các mạch kín đơn giản.
- Năng lực tìm hiểu tự nhiên: 
+ Vẽ được sơ đồ các mạch điện đơn giản, lắp ráp, đề xuất phương án và thực hiện sửa chữa các mạch điện đơn giản.
+ Đề xuất phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm kiểm chứng dự đoán.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được kiến thức đã học để đề xuất phương án giải quyết một số vấn đề hay để giải thích một số hiện tượng trong đời sống.
3. Phẩm chất:
- Chăm chỉ: Hoàn thành nhiệm vụ học tập mà giáo viên đưa ra. Có ý thức tìm tòi, khám phá và vận dụng sáng tạo kiến thức để giải quyết vấn đề liên quan
- Trung thực: Báo cáo chính xác kết quả bài làm của mình
- Trách nhiệm: Có trách nhiệm khi thực hiện nhiệm vụ được giao.
II. Thiết bị dạy học và học liệu:
1. Giáo viên: 
1.Giáo viên:
Mỗi nhóm có 1 khay gồm: 
- 1 Một số thiết bị dùng điện: Bóng đèn, công tắc, ổ lấy điện, dây nối các loại quạt điện. 
- Một nguồn điện dùng Pin, bóng đèn, dây nối, máy sấy tóc.
- Cả lớp Hình vẽ lớn:Hình 20.1, 20.4 SHDH. 
- Các Phiếu học tập dùng cho các nhóm hoạt động học.
Phiếu học tập số 1
Cấu tạo dây dẫn điện gồm..................và.............., .................. được làm bằng ................. để dẫn dòng điện, còn .................. được làm bằng ................ để cách điện.
Phiếu học tập số 2
Các ................. trong .......................... tạo thành dòng điện chạy trong kim loại. Vì vậy, bản chất dòng điện trong kim loại là dòng các ................................
Phiếu học tập số 3
Để mô tả các mạch điện ....................., thay vì .......................... mô tả các bộ phận của mạch điện, người ta ............................ Mỗi kí hiệu ....................... một bộ phận trong mạch điện cần mô tả.
Phiếu học tập số 4
Sơ đồ mạch điện nào sau đây là đúng?
 A	 B	C	 D
Bảng 20.1 (Tên một số bộ phận mạch điện và kí hiệu tương ứng)
2. Học sinh: : SHD, vở ghi, vở nháp, dụng cụ học tập, bảng nhóm
- Cả lớp: Tranh vẽ to các hình 20.1, 20.3 SHD.
- Mỗi nhóm: 1 bóng đèn pin gắn trên đế; 5 đoạn dây nối (hai dây 1 đầu cắm, 1 đầu có kẹp) ; 1 đoạn dây đồng , thép, nhựa, ruột bút chì  
1 mảnh phim nhựa, 1 mảnh kim loại mỏng, 1 bút thử điện, 1 mảnh len, 1 nguồn điện và 1 bóng đèn lắp sẵn vào đế đèn, 1 công tắc và 5 đoạn dây nối có vỏ cách điện.
III. Tiến trình dạy học:
1. Hoạt động 1: Khởi động
a) Mục tiêu:
Tạo ra sự gần gũi với các em học sinh khi tìm hiểu về vật cách điện và vật dẫn điện
b) Nội dung:
- HS đọc và trả lời câu hỏi 1,2 phần khởi động SHD/117
c) Sản phẩm:
1. Các dụng cụ điện và cả dây dẫn điện lại được làm bằng từ các vậy liệu khác nhau vì:
Tùy thuộc vào công dụng của dụng cụ điện mà chúng làm từ các vật liệu khác nhau
Tạo ra dụng cụ có độ bền, có chất lượng tốt.
2. Dòng điện chạy trong dây dẫn được làm bằng các chất kim loại có tính dẫn điện tốt
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu các nhóm hs trả lời câu1,2 (3 phút)
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS hoạt động nhóm chia sẻ trong nhóm
* Báo cáo, thảo luận
-Nhóm trình bày: Các vật liệu khác nhau có công dụng khác nhau để từ đó tạo ra các dụng cụ điện bền có chất lượng tốt
Dòng điện chạy trong dây dẫn được làm bằng các chất kim loại có tính dẫn điện tốt
* Kết luận, nhận định
- Như vậy dựa vào công dụng của các loại vật liệu khác nhau mà người ta phân ra làm hai loại vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện.=>Vào bài mới
Dụng cụ sử dụng điện trong gia đình: bóng đèn, quạt điện, bếp điện, nồi cơm điện, ấm siêu tốc
Vật liệu tạo ra các dụng cụ điện gồm: sắt, đồng, nhôm, nhựa, gỗ
Các dụng cụ điện được nối với ổ cắm điện nhờ các dây dẫn điện qua các công tắc điện.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới 
Hoạt động 2.1: 
a) Mục tiêu:
- HS nắm được chất như thế nào là chất dẫn điện, chất như thế nào là chất cách điện. Lấy được ví dụ về chất dẫn điện và chất cách điện.
b) Nội dung:
- Tìm hiểu chất dẫn điện và chất cách điện ( xem hình ảnh 20.1)
c) Sản phẩm:
- vật liệu dẫn điện là vật liệu cho dòng điện đi qua, vật liệu cách điện là vật liệu không cho dòng điện đi qua. 
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu hs quan sát hình 20.1 và điền từ và khung /118-SHD
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát và điền vào chỗ trống
* Báo cáo, thảo luận
Các nhóm báo cáo kết quả làm việc nhóm, chia sẻ kết quả giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- GV chốt chất dẫn điện cho dòng điện đi qua, chất cách điện không cho dòng điện đi qua.
I.Chất dẫn điện và chất cách điện
- Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua, gọi là vật dẫn điện khi dùng để làm các vật hay bộ phận dẫn điện.
- Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua, gọi là vật liệu cách điện khi dùng để làm các vật hay bộ phận cách điện.
- Các vật liệu thường dùng làm vật dẫn điện: Đồng, sắt, nhôm, chì,( Các kim loại).
- Các vật liệu thường dùng để làm vật cách điện: Nhựa ( chất dẻo), thuỷ tinh, sứ, cao su, không khí,
Hoạt động 2.2: 
a) Mục tiêu:
- HS tìm hiểu về các electron tự do trong kim loại, bản chất dòng điện trong kim loại và cấu tạo của nó.
b) Nội dung:
- Hs đọc sách quan sát hình 20.2 và 20.3 và máy chiếu để tìm hiểu nội dung 1,2
c) Sản phẩm:
- HS nắm vững kiến thức về electron tự do trong kim loại và dòng điện trong kim loại
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu hs quan sát hình vẽ phóng to của hình 20.2 và hình 20.3 và dự đoán các electron tự do bị cực nào của pin đẩy, cực nào của pin hút?
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát hình 20.2 và 20.3 và trả lời câu hỏi
* Báo cáo, thảo luận
- HS hoạt động cá nhân, nhóm thảo luận giữa nhóm trình bày và chia sẻ
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên chốt và chuẩn hóa kiến thức
II. Dòng điện trong kim loại
1.Êlectron tự do trong kim loại
Cấu tạo của kim loại gồm các nguyên tử, có hạt nhân mang điện dương và các electron mang điện âm.
Trong kim loại có các êlectron thoát ra khỏi nguyên tử và chuyển độngt ự do trong kim loại được gọi là các êlectron tự do
2. Dòng điện trong kim loại
Các êlectron tự do trong kim loại tạo thành dòng điện chạy trong kim loại. Vậy bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng các êlectron tự do dịch chuyển có hướng.
Hoạt động 2.3: 
a) Mục tiêu:
- Vẽ được sơ đồ mạch điện. Nắm được kí hiệu tên một số bộ phận mạch điện và kí hiệu
b) Nội dung:
- HS quan sát Hình 19.2 và mô tả lại. Đọc bảng 20.1 để mô tả lại mạch điện một cách đơn giản
c) Sản phẩm:
- HS dùng kí hiệu vẽ lại sơ đồ mạch điện.
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu hs quan sát hình 19.2 và đọc bảng 20.1 để mô tả lại mạch điện một cách đơn giản
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát và hoạt động nhóm hoàn thiện sơ đồ mạch điện
* Báo cáo, thảo luận
- HS báo cáo chia sẻ bài làm của nhóm trao đổi chéo giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên chốt và nhấn mạnh cách thực hiện.
III. Sơ đồ mạch điện
1. Mô tả lại mạch điện
2.  Để mô tả mạch điện một cách đơn giản và thống nhất để mọi người hiểu như nhau thì ta cần quy định dùng các kí hiệu thống nhất. Mỗi kí hiệu sẽ ứng với một bộ phận trong mạch điện cần mô tả.
3. 
(1)Một cách đơn giản và thống nhất
(2)Dùng lời hay hình vẽ
(3) Dùng các kí hiệu
(4) Ứng với
4. Tên một số bộ phận và kí hiệu tương ứng (bảng 20.1)
Hoạt động 2.4: 
a) Mục tiêu:
- - Chỉ được chiều dòng điện chạy trong mạch điện.
- Biểu diễn được bằng mũi tên chiều dòng điện chạy trong sơ đồ mạch điện.
b) Nội dung:
- HS quan sát Hình 19.2 và mô tả lại. Đọc bảng 20.1 để mô tả lại mạch điện một cách đơn giản
c) Sản phẩm:
- HS dùng kí hiệu vẽ lại sơ đồ mạch điện.
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu hs đọc qui ước chiều của dòng điện và quan sát lại hình 20.3 để trả lời câu hỏi 2/ tr 119-SHD
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS đọc qui ước quan sát hình vẽ thảo luận để đưa ra phán đoán
* Báo cáo, thảo luận
- HS báo cáo chia sẻ bài làm của nhóm trao đổi chéo giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên chốt và nhấn mạnh cách thực hiện.
IV.Chiều dòng điện
1.Qui ước chiều dòng điện là chiều từ cực dương qua dây dẫn và các dụng cụ điện tới cực âm của nguồn điện.
2.Chiều chuyển động của electron trong mạch điện không phải là chiều của dòng điện trong mạch điện. Bởi vì electron tích điện âm nên bị cực âm của nguồn đẩy, bị cực dương của nguồn hút vì thế electron di chuyển từ cực âm sang cực dương. Do đó electron chuyển động ngược chiều dòng điện. 
3. Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành (phút)
a) Mục tiêu:
- Củng cố lại kiến thức mới, và vận dụng vào thực hành
b) Nội dung:
- HS thực hiện làm các bài tập 1,2,3 mục C
c) Sản phẩm:
- Kết quả của bài làm của cả nhóm
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu hs quan sát hình 20.4 và trả lời câu hỏi
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát hình 20.4 thảo luận để tìm câu trả lời
* Báo cáo, thảo luận
- Các nhóm báo cáo kết quả, chia sẻ giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên chốt kiến thức chuẩn
Câu 1: 
+ Các bộ phận dẫn điện là: dây dẫn điện, vật dẫn điện, thanh kim loại gắn vào công tắc, vít bắt giữ dây dẫn điện vào vật dẫn điện, hai đầu dây đèn, dây tóc, dây trục
+ Các bộ phận cách điện là: nút đóng- ngắt điện, vỏ nhựa, trụ thủy tinh
Câu 2: 
Câu 3: Dòng điện do pin hay acquy cung cấp có chiều từ cực dương đến cực âm và chiều dòng điện này không thay đổi.
4. Hoạt động 4: Vận dụng (phút)( hoạt động này nếu bài dài có thể giao về nhà, ngắn thì làm luôn tùy thầy cô linh động) 
a) Mục tiêu:
- Vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống 
b) Nội dung:
- Trả lời các câu hỏi 1,2 mục D
c) Sản phẩm:
- Bài làm ở nhà của hs (HS hoạt động nhóm và hoàn thiện vào vở)
d) Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
Làm BT1
- Yêu cầu hs quan sát hình 20.6 và đề xuất phương án TN để xác định những bộ phận của các vật trên có tính dẫn điện?
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát hình 20.6 và làm việc nhóm tiến hành TN 
* Báo cáo, thảo luận
- Thảo luận nhóm, trao đổi chéo giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên nhận định và tb kiến thức vào buổi sau
D. Vận dụng
Bài 1: Dụng cụ gồm: một bộ pin, dây điện bóng đèn đã nối vào nhau để đèn sáng cắt đôi dây điện đang nối cho 2 đầu dây điện cùng cắm vào một bộ phận của các vật trên nếu bóng đèn sáng → bộ phận đó dẫn điện, nếu bóng đèn không sáng → bộ phận đó không dẫn điện
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
* GV giao nhiệm vụ học tập
Làm BT2
- Yêu cầu hs quan sát hình 20.7 để tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của chiếc đèn pin thường dùng
* HS thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát hình 20.7 và làm việc nhóm ttrả lời câu hỏi
* Báo cáo, thảo luận
- Thảo luận nhóm, trao đổi chéo giữa các nhóm
* Kết luận, nhận định
- Giáo viên nhận định và tb kiến thức vào buổi sau
D. Vận dụng
Bài 2:
a, Nguồn điện của đèn gồm 2 chiếc pin
b, Kí hiệu
c, 
5. Hoạt động tìm tòi và mở rộng
Yêu cầu hs về nhà tìm hiểu mục E1,2 SHD/121
Ôn lại nội dung bài học
Đọc trước bài 21: “Các tác dụng của dòng điện”