Слайд 1Наглядный конспект урока по физике для 10 класса
Замутил, как всегда,
ваш ЯнСтМ
по теме
«Основы молекулярно – кинетической теории»
школа
«№ 61!»
представляет
Слайд 21. Молекулярная физика
Молекулярная физика
рассматривает строение и
свойства вещества на
основе МКТ.
Слайд 3
Молекулярно-кинетической теорией ( МКТ)
называют учение о строении и свойствах
вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как
наименьших частиц химического вещества.
Слайд 4
В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:
Все вещества –
жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц –
молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»).
Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными и состоять из одного или нескольких атомов.
Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.
Слайд 5Опыты:
Механическое дробление
Растворение вещества
Сжатие и растяжение тел
При нагревании тела расширяются
Электронные
и
ионные микроскопы
Слайд 6Трудно не узнать это вещество…
Слайд 72. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
Скорость молекул
зависит от температуры.
Слайд 8Причина: удары молекул жидкости
о частицу не компенсируют друг друга.
Характер
движения зависит от рода жидкости, размера и формы частиц, температуры.
Броуновская
частица
Слайд 93. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу.
Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.
Слайд 10Взаимодействие молекул
r0 = d Fпр = Fот
2.
r0 < d Fпр < Fот
3. r0 >
d Fпр > Fот
r0-расстояние между центрами частиц
d-сумма радиусов взаимодействующих частиц
Слайд 11Сила взаимодействия F и потенциальная энергия взаимодействия Ep двух молекул.
F > 0 – сила отталкивания, F
Слайд 12Явления, подтверждающие идеи МКТ:
Высокая сжимаемость газов свидетельствует о наличии больших
расстояний между молекулами газа.
Стремление газа занять любой сколь угодно большой
предоставленный ему объем свидетельствует о том, что молекулы газа движутся независимо друг от друга.
Взаимное проникновение соприкасающихся газов ( диффузия газов) – показывает, что молекулы одного газа движутся в «пустотах» между молекулами второго газа.
Смешение жидкостей, растворение твердых тел в жидкостях также объясняется перемешиванием молекул разных сортов. При этом объем смеси может отличаться от суммы объемов несмешанных веществ, что свидетельствует о различной компактности молекулярных систем. К этому же кругу вопросов относится и испарение жидкостей и твердых тел.
Слайд 13Явления, подтверждающие идеи МКТ:
Давление газа на стенки сосуда (или
на поверхность тела, введенного в газ), объясняется ударами молекул газа.
Повышение давления при увеличении плотности газа связано с увеличением относительного числа молекул, бомбардирующих поверхности, ограничивающие газ.
Увеличение давления с повышением температуры объясняется увеличением скорости движения молекул, что приводит к учащению их столкновений со стенками и к увеличению «силы» удара.
Броуновское движение – объясняется неуравновешенностью ударов, испытываемых броуновской частицей со стороны молекул жидкости (газа). В силу малости размеров и масс молекул их толчки могут привести в движение лишь очень легкие броуновские частицы.
Слайд 14Тема урока:
Микро – и макропараметры
вещества
План урока
2. Размеры молекул.
3. Число молекул.
4. Масса молекулы.
5. Количество вещества.
6. Молярная масса.
7. Формулы.
1. Микро- и макропараметры.
строения вещества перед исследователями открылся новый мир – мир мельчайших
частиц, микромир.
Любое тело, которое в механике рассматривается как целое тело, оказывается сложной системой громадного числа непрерывно движущихся частиц.
Слайд 16И любое вещество (или тело) может быть охарактеризовано целым комплексом
микро- и макропараметров
Приступаем к изучению…
Слайд 17
К микропараметрам вещества относятся:
размеры молекул,
масса молекулы,
количество
вещества (так как отражает количество структурных единиц в веществе),
молярная
масса
Скорость, импульс и кинетическая энергия движения отдельной частицы и др.
Слайд 18Микропараметры вещества характеризуют каждую частицу вещества в отдельности, в отличие
от макропараметров, характеризующих вещество в целом.
Слайд 20Размеры молекул
Как примерно оценить размер молекулы?
При растекании масла на
воде по максимальной площади пятно образует слой толщиной в диаметр
молекулы.
d - диаметр молекулы или толщина масляной пленки;
V - объем капли;
S - площадь поверхности пятна.
d
Слайд 21Зная объем капли и измерив диаметр пятна, можно оценить размер
молекулы. Если молекула состоит из одного атома, то размеры молекулы
представляют собой размеры атома.
или
Слайд 22Число молекул
При очень малых размерах число молекул в теле огромно.
N–
количество молекул
В капле воды молекул:
если каждую секунду от капли
отделять по 1 млн. молекул, то понадобится несколько миллионов лет!
Слайд 23 Число 3,71022 примерно
в 5000 миллиардов раз больше, чем количество людей на Земле.
При каждом вдохе человек захватывает столько молекул, что если бы все они после выдоха равномерно распределились в атмосфере Земли, то каждый житель планеты получил бы 2-3 молекулы, побывавшие в легких!
Слайд 24 Если взять число кирпичей, равное
числу молекул в 1см3 газа (при нормальных условиях), то, будучи
плотно уложены, эти кирпичи покрыли бы поверхность всей суши земного шара слоем высотой 120 м, т.е. высотой, превосходящей почти в 4 раза высоту 10-этажного дома.
Слайд 25Масса молекулы
Так
как массы молекул очень малы ( к примеру, масса молекулы
водорода составляет 3.3·10–27 кг), то измерять массу в килограммах весьма неудобно. Массу молекул измеряют в относительных единицах.
Для этого массу молекулы (или атома) сравнивают с 1/12 массы атома углерода.
Слайд 26Относительной атомной массой вещества Аr называют отношение массы
атома к 1/12 массы атома углерода mo C
Аr
–относительная атомная масса
m0 - масса атома
m0 C - масса атома углерода
Буква r это первая буква в слове relativ - относительный.
Слайд 271 а.е.м. =
кг
- единица измерения массы в а.е.м.
Слайд 28 Относительные атомные массы всех
известных химических элементов измерены и приведены в таблице Менделеева.
Относительная молекулярная масса Mr равна относительной атомной массе, если молекула состоит из одного атома.
Если же молекула состоит из нескольких атомов, то относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс всех атомов.
Пример.
Ar(Cu) = 64 а.е.м.
Аr(Au) = 197 а.е.м.
Пример.
Mr (H2O) = 21+16 =18 а.е.м.
Mr (H2SO4) = 21+32+416 = 98 а.е.м.
Слайд 29Количество вещества
Когда в задаче
спрашивается: «Сколько воды можно нагреть…?», то физик подразумевает массу воды,
а химик – количество вещества. Чем отличаются эти физические величины?
В единице массы, 1 килограмме вещества, находится разное количество структурных единиц – атомов, молекул. Зависит это количество частиц от рода вещества.
1 кг
Алюминий
1 кг
Золото
1 кг
Лед
N=2,21025 атомов
N=31024 атомов
N=3,31025 молекул
Слайд 30Для физика – всё по 1 кг,
а для химика
– разное количество частиц в 1 кг!
Слайд 31
Опыт показывает, что в равных объемах газа при
одинаковых давлениях и температурах находится одинаковое число молекул
(закон Авогадро).
В
1909 г. Перрен измерил число Авогадро, т.е. число молекул в одном моле. Т.о., удалось «пересчитать» молекулы и определить их массу.
Дальнейшие опыты позволили измерить скорости газовых молекул и их диаметры.
Применение электронного микроскопа и электронного микропроектора позволило в последние годы сфотографировать отдельные крупные молекулы органических веществ. В настоящее время изучены и отдельные части атома и его ядра.
Слайд 32в единице количества вещества - 1 моле, находится одинаковое (!)
количество частиц.
N = 61023 атомов
N = 61023 молекул
Алюминий
Золото
Лед
1 моль
1
моль
N = 61023 атомов
1 моль
1 моль – это такой «кусочек» вещества, в котором находится определенное количество атомов, а именно –
Именно это количество атомов содержится в 0,012 кг углерода.
Слайд 33Один моль – это такое количество вещества, в котором содержится
столько же молекул (атомов), сколько атомов содержится в углероде массой
0,012 кг.
Количество атомов в 1 моле вещества называют числом Авогадро:
NA- число Авогадро
NA=
АВОГАДРО
Лоренцо Амедео Карло
(1776-1856)
Итальянский химик и физик.
Слайд 34Чтобы найти количество вещества, т.е. количество молей, нужно все количество
атомов в веществе разделить на количество атомов в одном моле:
-
количество вещества
Слайд 35 Молярная масса М – это масса вещества,
взятого в количестве одного моля.
Молярную массу можно найти, если массу молекулы умножить на число молекул в моле:
m0 – масса молекулы
Слайд 36 Если массу всего вещества
поделить на массу одного моля, то получим количество молей:
-
количество вещества
Молярная масса связана с относительной молекулярной массой соотношением:
m - масса всего вещества
M = Mr 10-3
Слайд 37Основные формулы
m0 = Mr 1,6610 -27
Mr =Ar если
молекула из одного атома
M = Mr 10 -3
m0
- масса молекулы
Mr – относит. молекулярная масса
Ar – относит. атомная масса
- количество вещества
N - число молекул, атомов
NA – число Авогадро
m - масса вещества
M – молярная масса
Слайд 38Определите массу одной молекулы воды.
Слайд 39Зная число Авогадро, определите объем и диаметр атома золота.
Слайд 40На деталь, площадь поверхности которой 20 см², нанесен слой серебра
толщиной 1 мкм. Сколько атомов серебра содержится в этом слое?
Слайд 41Народ, есть предложение отдохнуть, а то мозги закипят!
Но не
расслабляйтесь, это только начало темы….