ГОУ ЦО 133 учитель Е.В. Шаркова 1

«Не существует ничего, кроме атомов». Демокрит 2 ЦЕЛЬ: ЦЕЛЬ: сформулировать основные положения МКТ и на их основе объяснить агрегатные состояния вещества. Получить представление о массе и размерах молекул.

Из истории молекулярно-кинетической теории Фундаментом МКТ является атомическая гипотеза о том, что все тела в природе состоят из мельчайших структурных единиц – атомов ( зародилась 2500 лет назад в Др.Греции, ее авторами являются Левкипп и Демокрит из Абдеры) Большой вклад в развитие МКТ внес М.В.Ломоносов (1711 – 1765 гг). Рассматривал тепловые явления как результат движения частиц, образующих тела. Все вещества, по Ломоносову, слагаются из корпускул (молекул) и элементов (атомов). МКТ окончательно сформулирована в 19 в. в трудах Европейских ученых (Больцмана, Кельвина, Джоуля, Менделеева и др.) 3

Объяснение явлений природы: диффузии, теплового расширения тел и др. Предсказание новых свойств материалов. Расчеты физических характеристик тел: теплоемкости, давления газа, температуры, плотности и др. Обоснование эмпирических (полученных опытным путем) законов идеального газа. 4

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Система, состоящая из большого числа частиц (молекул) Броуновское движение Диффузия Изопроцессы 5

СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ МКТ ПОНЯТИЯ Молекула и ее характеристики: масса, скорость Идеальный газ Равновесная замкнутая система Параметры системы: P,T,V,m,M Постоянная Больцмана Среднее значение величин Основные положения МКТ 1. Все тела состоят из частиц (молекул, атомов и т.д.) 2. Частицы непрерывно, хаотически движутся. 3. Частицы взаимодействуют друг с другом ЗАКОНЫ Основное уравнение МКТ идеального газа. 6

Основные понятия МКТ: МОЛЕКУЛА – мельчайшая структурная единица вещества, определяющая его химические свойства Относительная молекулярная масса вычисляется по химической формуле с помощью таблицы Менделеева (в а.е.м.). 1 а.е.м. = 1, кг ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ - модель, в которой молекулы считаем маленькими упругими шарами, взаимодействующими только при соударениях. 7

Основные положения МКТ I Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов и т.д.), разделённых промежутками II Все частицы непрерывно и хаотично двигаются (следовательно, обладают кинетической энергией) III Все частицы взаимодействуют друг с другом (следовательно, обладают потенциальной энергией) 8

Опытное обоснование: Диффузия взаимное проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества (наблюдается в газах, жидкостях, твердых телах) 9 ЗАДАНИЕ: приведите примеры проявления диффузии (заполните таблицу). ГАЗЫЖИДКОСТИТВЕРДЫЕ ТЕЛА

Примите к сведению: 10

Опытное обоснование: Броуновское движение (открыл явление Р. Броун, 1827 г) 11 Это движение мелкой нерастворимой частицы, взвешенной в жидкости или газе, под действием ударов большого числа молекул Объяснено в конце XIX в Ж. Перреном, теория броуновского движения создана А. Эйнштейном в 1905 г

Попробуйте объяснить: На каком физическом явлении основан процесс засолки овощей, рыбы, мяса? В каком случае процесс происходит быстрее – если рассол холодный или горячий? Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус фруктов? Почему сахар и другие пористые продукты нельзя хранить вблизи пахучих веществ? Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной комнате. Почему? Как можно объяснить исчезновение дыма в воздухе? 12

I. Газообразное состояние Взаимодействие слабое Расстояние между молекулами велико Характер движения - хаотичный Свойства газов: Не имеют объёма Не имеют формы ОБСУДИМ: АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА ? Что можно сказать о потенциальной и кинетической энергии молекул? Какая энергия преобладает? 13 Чем отличаются различные состояния данного вещества?

II. Жидкое состояние вещества Взаимодействие среднее (сильнее, чем в газах) «Упаковка» более плотная, чем в газах Характер движения- кочевой Свойства жидкостей: Не имеют формы Сохраняют объём? Что можно сказать о потенциальной и кинетической энергии молекул ? Какая энергия преобладает? 14

III. Твёрдое состояние вещества (кристаллы) Взаимодействие сильное «Упаковка» плотная Характер движения: беспорядочное движение около положения равновесия (в узлах кристаллической решётки) Свойства твердых тел: Сохраняют форму Сохраняют объём? Что можно сказать о потенциальной и кинетической энергии молекул? Какая энергия преобладает? 15

Агрегатные состояния вещества ГАЗЖИДКОСТЬ ТВЁРДОЕ ТЕЛО Строение Модель строения (рисунок) Движение молекул Взаимо- действие молекул Свойства Д/З: Д/З: Попробуйте заполнить таблицу; сформулируйте вывод о том, чем отличаются различные состояния данного вещества. 16

ОБРАЗЕЦ: Агрегатные состояния вещества ГАЗЖИДКОСТЬ ТВЁРДОЕ ТЕЛО Стро- ение Дви- жение Хаотическое движение с большими скоростями – сотни метров в секунду. Колебательное движение, перескок отдельных молекул в новое положение и т.д. Хаотичное колебательное движение около положения равновесия Взаи- модей- ствие Слабое. Средняя кинетическая энергия молекул превышает их среднюю потенциальную энергию, взаимодействие слабое. Сильнее, чем в газах. Средняя кинетическая энергия молекул соизмерима со средней потенциальной энергией их притяжения. Сильное. Средняя потенциальная энергия притяжения молекул много больше их средней кинетической энергии. Св-ва Не сохраняет форму и объём. Неограниченно расширя- ются в пространстве, т.к. силы притяжения между молекулами малы. Сохраняет объём, принимают форму сосуда. Под действием внешней силы текучи из-за того что перескоки молекул происходят преимущественно в направлении действия внешней силы. Сохраняет форму и объём, так как потенциальная энергия взаимодействия молекул препятствует изменению расстояния между ними. 17

Некоторые обозначения физических величин в молекулярной физике m o - масса молекулы (кг) m - масса вещества (кг) M - молярная масса (кг) v - количество вещества (моль) N - число частиц в произвольном объеме N А – число частиц в 1 моле вещества V – объем ( ) п- концентрация частиц ( ) р – давление (Па) 18

Оценим размеры молекул. Запомните: 19 Так, по оценкам ученых, Тогда объем молекулы воды Число молекул в капле воды объемом 1

Оценим массу молекул 20 Массу 1 молекулы (например, воды) можно оценить так: Известно, что 1 г воды занимает объем 1 Тогда В молекулярной физике часто используют ОТНОСИТЕЛЬНУЮ АТОМНУЮ и МОЛЕКУЛЯРНУЮ МАССЫ ( берем из т. Менделеева в а.е.м.) 1 а.е.м. = За 1 а.е.м. принимают массу 1/12 массы атома углерода С

Характеристики одной молекулы Характеристики системы молекул Диаметр d Объём молекулы или Масса молекулы Относительная молекулярная масса Объём вещества V Количество вещества Число молекул в одном моле (число Авогадро) Число молекул Масса вещества Молярная масса Характеристики молекул 21

1. Определите относительную молекулярную массу и молярную массу СО, CuSO4 2. Какое количество вещества содержится в серебре массой 1,08 кг. 3. Какова масса воды, взятой в количестве 1 моль? 4. Сколько атомов содержится в стакане воды (200 г)? Посчитаем: 22