ГККП «Высшая техническая школа, город Кокшетау»
при акимате Акмолинской области
Основные положения молекулярно-кинетической теории
Гаврилова Е.П.,
преподаватель физики и математики
МКТ
Молекулярно-кинетическая теория занимается изучением свойств веществ, основываясь при этом на представлениях о частицах вещества
Цель:
- к концу урока учащиеся смогут: сформулировать основные положения мкт; привести их опытное обоснование; дать определение количества вещества и молекулярной массе; решить задачи на расчёт количества вещества и молярной массы.
- Что вы знаете о строении вещества?
- Какие опыты указывают на существование молекул?
- Какие опыты подтверждают движение молекул?
- Каков характер этого движения?
- Что вы знает об атомах и молекулах?
М.В.Ломоносов
- Большой вклад в теорию МКТ внес в 18 в. выдающийся русский ученый-энциклопедист М.В.Ломоносов, рассматривая тепловые явления, как результат движения частиц, образующих тела.
МКТ базируется на трех основных положениях:
- Все вещества состоят из частиц - молекул, атомов и ионов
- Частицы вещества беспрерывно и беспорядочно движутся
- Частицы вещества взаимодействуют друг с другом
Частицы вещества
- Все вещества и тела в природе состоят из атомов и молекул - групп атомов. Такие большие тела называются макроскопическими.
- Атомы и молекулы относятся к микроскопическим телам.
Демокрит(ок. 470 - ок. 380 до н. э)
- тела состоят из мельчайших неделимых частиц
туннельный микроскоп
- Современные приборы позволяют видеть изображения отдельных атомов и молекул.
- Исследования на поверхности золотой пластинки с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) при температуре около 200 градусов Цельсия
Атом
Атомы имеют сложную структуру, они состоят из элементарных частиц - протонов, нейтронов, входящих в состав ядра атома, электронов, а также других элементарных частиц.
. Атомы в целом электронейтральны.
Частицы вещества
- Вещества могут иметь строение в виде атомов
- молекул
- ионов
Вещества состоят из частиц, разделённых промежутками
Тепловое движение
- Беспорядочное (хаотичное) движение атомов и молекул в веществе называют тепловым движением
- Скорость движения частиц увеличивается с ростом температуры.
- Экспериментальным подтверждением непрерывного движения атомов и молекул в веществе является броуновское движение и диффузия
Тепловое движение молекул в газе
- Молекулы в газе движутся хаотично
- Газы не сохраняют ни формы, ни объема, их объем и форма совпадают с объемом и формой сосуда, который они заполняют
Тепловое движение молекул в газе
- В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много раз больше размеров самих молекул.
- Молекулы в газе движутся с большими скоростями (сотни м/с). Сталкиваясь, они отскакивают друг от друга как абсолютно упругие шарики, изменяя величину и направление скоростей.
- При больших расстояниях между молекулами силы притяжения малы и не способны удержать молекулы газа друг возле друга.
- Газы могут неограниченно расширяться. Газы легко сжимаются, среднее расстояние между молекулами при этом уменьшается, но все равно остается большим их размеров.
- Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа
Тепловое движение молекул в жидкости
- Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу.
- Жидкости очень плохо сжимаются, сохраняют свой объем , принимают форму сосуда.
Тепловое движение молекул в жидкости
- Молекулы жидкости совершают колебания около положения равновесия. Время от времени молекула совершает переходы из одного оседлого состояния в другое, как правило, в направлении действия внешней силы. Время оседлого состояния молекулы мало и с ростом температуры уменьшается, а время перехода молекулы в новое оседлое состояние еще меньше. Поэтому жидкости текучи, не сохраняют своей формы и принимают форму сосуда, в который налиты.
- Теория жидкого состояния вещества впервые была разработана крупным советским физиком-теоретиком Я.И. Френкелем.
Тепловое движение молекул в твёрдых телах
- Атомы и молекулы твердых тел колеблются около определенных положений равновесия
- Твердые тела сохраняют и объем, и форму
- Если мысленно соединить центры положений равновесия атомов или ионов твердого тела, то получится кристаллическая решетка
Диффузия
- Явление самопроизвольного проникновения частиц одного вещества в другое вещество принято называть диффузией
- Процесс самопроизвольного выравнивания концентраций молекул жидкости или газа в различных частях объема.
- Диффузия стремится приблизить систему к состоянию термодинамического равновесия
Диффузия
- Диффузия может происходить не только в газах, но и в жидкостях, и в твердых телах.
- Диффузия газов происходит очень быстро, а диффузия твердых тел очень медленно.
- Чем выше температура, тем диффузия происходит быстрее.
Диффузия (начало процесса)
Диффузия (установившееся положение)
Броуновское движение
- Броуновское движение - это тепловое движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе
- Открыто английским ботаником Броуном (1827 г.)
- Явилось наглядным доказательством хаотичного молекулярного движения.
Броуновская частица среди молекул
- Броуновские частицы движутся под влиянием ударов молекул.
- Из-за хаотичности теплового движения молекул, эти удары никогда не уравновешивают друг друга.
- В результате скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по величине и направлению, а ее траектория представляет собой сложную зигзагообразную линию.
- Молекулярно-кинетическая теория броуновского движения была создана А.Эйнштейном (1905 г.).
Траектория движения 3-х броуновских частиц
1.На каком физическом явлении основан процесс засолки овощей, рыбы, мяса?
2. В каком случае процесс происходит быстрее – если рассол холодный или горячий?
3. На каком явлении основано консервирование фруктов и овощей?
4. Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус фруктов?
5. Почему сахар и другие пористые продукты нельзя хранить вблизи пахучих веществ?
6. Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной комнате. Почему?
7. Как вы думаете, что может произойти в результате ядерной войны?
8. Как можно объяснить исчезновение дыма в воздухе?
1. Перечислите основные положения МКТ
2. Приведите известные вам доказательства существования молекул
3. Что называют относительной молекулярной массой вещества?
4. Что называют количеством вещества?
5. Дайте определение единицы количества вещества – моля.
6. Чему равно число Авогадро?
7. Дайте определение молярной массы.
8. Какова связь между массой тела и количеством вещества в нём?
№ 1. Определите молярные массы водорода и гелия.
№ 2. Какое количество вещества и сколько молекул содержится в 1 г воды?
№ 3. Чему равно число молекул в 10 г кислорода?
№ 4. Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Чему равна масса молекулы азота?
№ 5. Определить число атомов в 1 м 3 меди. Молярная масса меди 0,0635 кг/моль; плотность меди 9000кг/м 3 .
1
Вариант1
Вариант 2
Один моль
2
Молярной массой
А
3
4
1,2,3
1,3
5
Авогадро
А
6
Г
1 – а
2 – г
3 – д
4 – б
5 – в
6 - е
7
1 – а
2 – г
3 – д
4 – б
5 – в
6 - е
Авогадро
В
Броуновское
8
А
А
9
Г
900 моль
≈ 14,4 кг
Используемые ресурсы:
- http://www.ixbt.com/news/hard/archive.shtml?2005/1027
- http://www.popmech.ru/article/5207-desyat-v-minus-devyatoy/
- www-sbras.nsc.ru
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Демокрит
- http://marklv.narod.ru/mkt/ris3.htm
- http://gannalv.narod.ru/mkt/
- http://www.fizika.ru/theory/tema-08/08b.htm
Получите свидетельство
Вход
Презентация по физике на тему "Основные положения молекулярно-кинетической теории" (1.37 MB)
1
2484
404
Нравится
0
