Слайд 2
Основные положения МКТ
Молекула – наименьшая устойчивая частица
какого-либо вещества, обладающая его химическими свойствами.
Планетарная модель строения атома:
Слайд 3
Основные положения МКТ
Все макроскопические тела состоят из частиц
– атомов и молекул.
Частицы вещества взаимодействуют между собой: притягиваются
и отталкиваются.
Частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении.
Слайд 4
Экспериментальное обоснование положений МКТ
Доказательства:
механическое дробление тел
растворение
диффузия
давление
газов
способность газов неограниченно расширяться
упругость газов, жидкостей, твёрдых тел
броуновское движение
испарение
и конденсация
и т. д.
Слайд 5
Экспериментальное обоснование положений МКТ
Диффузией называется самопроизвольное проникновение соприкасающихся
веществ друг в друга. В этом случае причиной перемешивания
веществ является тепловое движение их частиц.
Можно рассматривать
диффузию собственных частиц
какого-либо тела, т.е. самодиффузию.
Ресурсы по физике заочной физико-математической школы Томского государственного университета
Молекулярная физика, термодинамика Диффузия
Слайд 6
Экспериментальное обоснование положений МКТ
Испарение – переход вещества из
жидкого состояния в газообразное со свободной поверхности жидкости.
Конденсация –
переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
Давление газа как явление проявляется в перемещении некоторой массы газа (ветер), деформации мембран и стенок сосудов. Трактуется как совокупность ударов невидимых частиц, которые действуют на препятствие как поток камней или брызги воды.
Слайд 7
Опыт Штерна
частота вращения: v = 1500 с–1
угол поворота внешнего
цилиндра: j = 2p ν t
смещение точек А и В: s = R2j =
2p ν R2t
Опыт Штерна
Слайд 8
Распределение Больцмана
Демонстрационная модель "Распределение Больцмана" может использоваться как
в традиционном, так и в углубленном курсе физики при
рассмотрении тем, посвященных распределению молекул по скоростям и, в частности, распределению Больцмана. В модели условно представлен процесс движения молекул в поле силы тяжести.
Слайд 9
Броуновское движение
Р. Броун в 1827 г. наблюдал под микроскопом беспорядочное
движение мелких частиц цветочной пыльцы, взвешенных в жидкости.
Современная
теория объясняет броуновское движение – беспорядочное движение мелких частиц, взвешенных в жидкости или газе, непрерывными беспорядочными соударениями этих частиц с молекулами жидкости (газа).
Демонстрационная модель
"Броуновское движение"
Лабораторная работа
Слайд 10
Опыт Перрена
Изучение движения таких частиц нерастворимых в воде и
их распределения под действием силы тяжести в узкой вертикальной
кювете полностью подтвердило выводы теории о закономерностях броуновского движения и позволило экспериментально определить число Авогадро NА.
Слайд 11
Количество вещества, число Авогадро, молярная масса
Количество вещества – это
физическая величина, характеризующая число структурных единиц в теле (атомов
в атомарном веществе, молекул – в молекулярном)
Единицей количества вещества в СИ является моль. Один моль (1 моль) равен количеству вещества, в котором содержится столько же атомов или молекул, сколько атомов содержится в чистом углероде массой 0,012 кг. Такое число атомов называется числом Авогадро. Оно равно
NА = 6,02·1023 моль-1
Количество вещества равно отношению числа частиц в теле (атомов – в атомарном веществе, молекул – в молекулярном) к числу молекул в одном моле вещества, т.е. к числу Авогадро:
ν = N/NА
Слайд 12
Количество вещества, число Авогадро, молярная масса
Слайд 13
Молярная масса
Молярная масса M равна массе вещества, взятого в количестве
одного моля.
Единица молярной массы – кг/моль.
М = 0,012 + 0,016·2
= 0,044 кг/моль
M = m0NА
Масса m любого количества вещества, содержащего N молекул, равна
m = m0N= (N/NА) m0NА = ν M,
где количество вещества (в молях) ν = m / M.
Слайд 15
Масса и размер молекул
Масса молекулы может быть рассчитана на
основе молярной массы и числа Авогадро:
m0 = M / NА
Масса одного
атома водорода - 1,67·10–27 кг,
молекулы водорода Н2 в 2 раза больше
масса атома углерода в 12 раз
молекулы кислорода в 32 раза
больше массы атома водорода.
Слайд 16
Агрегатные состояния вещества
Агрегатные состояния вещества – это состояния одного
и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются скачкообразным
изменением плотности и других физических характеристик.
Внешними отличительные : сжимаемость (изменение объема) и текучесть (сохранение формы).
С точки зрения МКТ различаются:
по значению среднего расстояния между молекулами
характеру движения молекул друг относительно друга.
Слайд 17
Методические указания по решению задач
Задачи этой темы можно
условно разделить на следующие группы:
а) определение и сравнение
размеров молекул и расстояний между ними
б) вычисление массы молекул, молярной массы вещества, количества вещества
Слайд 18
Масса и размер молекул
Размер молекулы a может быть оценен как
размер кубика в котором содержится одна молекула
исходя из плотности твердых
или жидких веществ и массы одной молекулы:
Слайд 19
Примеры решения задач
Задача 1
В стакане находится 100 г
воды. Предполагая, что каждую секунду из стакана вылетает 1
млрд. молекул, определите через сколько времени из стакана вылетят все молекулы?
Слайд 21
Задача 2
Считая, что в жидкости молекулы расположены вплотную
друг к другу, оцените объём молекулы воды и её
линейные размеры.
Слайд 23
Задача 3
Определите число молекул, содержащихся в 1м3 кислорода
при нормальных условиях (p = 105 Па; Т =
273К). Плотность кислорода при нормальных условиях 1,43кг/м3. Решите задачу двумя способами.