Основні положення молекулярно-кінетичної



Скачати 84.09 Kb.
Дата конвертації24.02.2016
Розмір84.09 Kb.
Підготувала вчитель фізики ЗОШ № 3 Леськів Інна Петрівна

Тема уроку: Основні положення молекулярно-кінетичної

теорії будови речовини та її дослідні

обґрунтування. Маса та розміри атомів і

молекул. Кількість речовини.

Мета уроку: сформулювати основні положення молекулярно-кінетичної теорії, поняття броунівського руху, поняття моль, молярна маса, стала Авогадро та молекулярні сили; назвати фізичні методи, якими користуються в молекулярній фізиці; показати сутність фізичних явищ, керуючись основними положеннями молекулярно-кінетичної теорії; довести за допомогою дослідів реальне існування частинок речовини, їх постійний хаотичний рух всередині речовини; назвати приклади врахування і практичного використання дифузії та броунівського руху; навчити учнів знаходити масу і розмір молекул;

розвивати уміння застосовувати отримані знання в повсякденному житті; розвивати вольові якості: трудолюбство, відповідальність; розвивати інтерес до знань, предмету;

виховувати спостережливість, уважність, акуратність.

Типу уроку: засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв’язки: математика, хімія, біологія.

Хід уроку

1. Організаційний момент:

1.1. Перевірка присутності учнів на уроці.

1.2. Перевірка готовності учнів до уроку.

2. Актуалізація опорних знань.


  1. З яких частинок складаються всі речовини?

  2. Чи можна стверджувати, що молекула – найменша частинка даної речовини?

  3. Що можна сказати про молекули однієї і тієї ж речовини і різних речовин?

  4. Як розташовані молекули в речовині? Щільно чи з проміжками?

  5. Який характер руху молекул в речовині?

  6. Як залежить рух молекул від температури речовини?

  7. Як сили діють між молекулами в речовині?

3. Мотивація теми і мети заняття: повідомлення та запис теми уроку

Досягненнями молекулярної фізики широко користуються інші науки - хімія, біологія та багато інших. Основні уявлення молекулярної фізики використовуються у таких спеціальних галузях науки, як фізика металів, полімерів і плазми, кристалофізика, фізико-хімічна механіка. Саме молекулярна фізика вказує шляхи на створення матеріалів із заданими властивостями.

Молекулярна фізика вивчає тепловий рух. Тепловий рух зумовлює внутрішні властивості тіл, і його вивчення дає змогу зрозуміти багато фізичних процесів, які відбуваються в тілах.

Мета МКТ – пояснення властивостей макроскопічних тіл і теплових процесів, що відбуваються в них, на основі уявлень про те, що всі тіла складаються з окремих частинок, які рухаються хаотично.



4. Вивчення нового матеріалу

  1. Розвиток уявлень про будову речовини. Основні положення МКТ. Тепловий рух.

  2. Доведення існування молекул.

  3. Оцінка розмірів і кількості молекул в тілах.

  4. Визначення маси молекули. Число Авогадро. Розв’язування задач.

5. Закріплення знань, підведення підсумків заняття.

1. Яка мета молекулярно-кінетичної теорії?

2. Сформулювати основні положення МКТ.

3. Назвіть явища та факти, які підтверджують, що:

а) молекули існують; б) молекули рухаються; в) між молекулами діють сили притягання і відштовхування; г)між молекулами є проміжки.

4. Поясніть виникнення сил пружності в твердих тілах під час розтягування і стискання?



6. Домашнє завдання. §

  1. Творче завдання:

Підготувати повідомлення «Короткий історичний нарис про будову речовини».

  1. Експериментальне завдання:

Провести один з дослідів.

      1. На дно двох склянок з водою ( в одній склянці – холодна вода, в другій – гаряча) покласти по однаковому шматочку сухої фарби. Через кожні півгодини вимірювати рівень забарвленої води. Дати пояснення.

      2. Візьміть два шматочка скла (можна - два однакових дзеркальця). Обмийте їх і висушіть. Притуліть щільно один до одного. Легко чи важко їх роз’єднати? Те саме проробіть с мокрим склом. Поясніть результати досліду.

1. Розвиток уявлень про будову речовини.

Основні положення МКТ. Тепловий рух.

Основою молекулярної фізики є молекулярно-кінетична теорія.

Перші уявлення про молекулярну будову речовини зародилися в глибоку давнину. Уже більше двох тисяч років тому давньогрецькі філософи передбачали що все в світі складається з дуже маленьких неподільних частинок – атомів. Грецький вчений Демокріт (460-370 рр. до н.е.) писав: «Все складається з атомів…. речі розрізняються атомами, з яких складаються, їх порядком і положенням». Хоча слід зауважити, що уявлення стародавніх атомістів про дискретну будову речовини були лише здогадкою.

В середні віки послідовники атомістичного вчення переслідувалися інквізицією і владою, бо було глибоко матеріалістичним. У Франції в 1026 році вищій суд заборонив спеціальним декретом розповсюдження атомістичного учення під страхом смертної втрати. Лише в XVII столітті І. Ньютон зробив спробу пояснити розширення газів на основі передбачення, що молекули намагаються заповнити простір.

В XVIIІ столітті прихильником і пропагандистом молекулярно-кінетичної теорії був М. Ломоносов. Основні положення цієї теорії, сформульовані Ломоносовим , не зазнали суттєвих змін і до нашого часу.

Мета молекулярно-кінетичної теорії - пояснення властивостей макроскопічних тіл і теплових процесів, які протікають в них, на основі уявлень про те, що всі тіла складаються з окремих частинок, які хаотично рухаються.



Основні положення МКТ речовини:

1. Будь-які речовини мають дискретну (переривчасту) будову. Вони складаються з найдрібніших частинок молекул і атомів.

Підтвердженням дискретності є прокатка, кування металу, отримання 1974 року фотографії окремих молекул і атомів, розчинність речовин тощо.

Молекули - найменші частинки, які мають хімічні властивості речовини. Молекули складаються з більш простих частинок - атомів хімічних елементів. У природі є 92 хімічні елементи. Разом із штучними наразі налічується 108 елементів.

Речовину, яка побудована з атомів лише одного виду, називають елементом (водень, кисень, азот тощо). Кожен елемент має свій номер Z в таблиці Менделєєва. Число Z визначає кількість протонів у ядрах атомів і електронів, що рухаються в атомі навколо ядра.



2. Молекули знаходяться в стані неперервного хаотичного (невпорядкованого) руху, що називається тепловим і у загальному випадку є сукупністю поступального, обертального і коливального рухів.

Під час нагрівання речовини швидкість теплового руху і кінетична енергія його частинок збільшуються, а під час охолодження зменшуються. Ступінь нагрітості тіла характеризує його температура, яка є мірою середньої кінетичної енергії хаотичного поступального руху молекул цього тіла.



3. Молекули взаємодіють одна з одною із силами електромагнітної природи, причому на великих відстанях вони притягуються, а на малих - відштовхуються. Сили притягання і відштовхування між молекулами діють постійно.

Молекули різних речовин по-різному взаємодіють одна з одною. Ця взаємодія залежить від типу молекул і відстані між ними. Залежно від характеру руху і взаємодії молекул розрізняють три стани речовини: твердий, рідкий, газоподібний (плазма).



2. Доведення існування молекул.

Молекулярно-кінетичну теорію речовини підтверджено такими дослідами і спостереженнями:

- дослід із змішуванням рідин;

- дослід із розчиненням твердих речовин в рідинах;

- спостереження над стисливістю речовин;

- деформації твердих тіл;

- броунівський рух;

- спостереження дифузії;

- зображення окремих молекул, отримані за допомогою іонного проектора, електронного мікроскопа;

- рентгеноструктурний аналіз речовин;

- спостереження осмосу.

Англійський ботанік Роберт Броун 1827 року відкрив хаотичний рух спори плауна у воді. Рух завислих частинок відбувався внаслідок руху молекул. Такого ж руху зазнають частинки фарби у воді, пилинки в промені світла тощо. Молекули передають частинкам імпульс, а отже, чинять на частинки тиск.

Перегляд відео сюжету «Броунівський рух».

1905 року Ейнштейн розробив кількісну теорію броунівського руху.

Дифузія - явище спонтанного проникнення молекул контактуючих речовин в міжмолекулярні проміжки кожної з них.

Дифузію, що відбувається через напівпроникні перегородки, називають осмосом.

Приклад дифузії в газах - виникнення запаху, у рідинах - переміщування рідин різної густини. Молекули золота і свинцю внаслідок дифузії протягом 5 років утворюють шар завтовшки 1 см.

З підвищенням температури швидкість дифузії зростає. У природі дифузія сприяє живленню рослин з ґрунту. Без дифузії життя було б неможливим, адже насичення крові киснем і відведення шкідливих речовин - теж дифузія.

Довести існування значних сил притягання між атомами або молекулами можна, зокрема, за допомогою досліду з товстою палицею, яку важко зламати. Але одні лише сили притягання не можуть забезпечити існування стійких атомів й молекул.

Перегляд відео сюжету «Дифузія».

Завдяки силам відштовхування молекули не проникають одна в одну.

Хоч молекули електронейтральні, між ними на малих відстанях діють значні електричні сили, бо молекула - складна система, що складається з електронів і ядер атомів. Відбувається взаємодія між електронами і ядрами сусідніх молекул.

3. Оцінка розмірів і кількості молекул в тілах.

Як визначити діаметр молекули?

Об’єм 1 мм олії розпливається на поверхні води і займає площу 0,6 м.

; ;

Діаметр молекули води приблизно

Знайти кількість молекул у краплі води масою 1 г і об’ємом 1 см.

Об’єм однієї молекули води приблизно.



.

Розміри атома: D = 10см = 10м.



4. Визначення маси молекули. Число Авогадро. Розв’язування задач.

З курсу хімії 8 класу вам відомо, що за одиницю вимірювання маси атомів і молекул прийнята атомна одиниця маси (а.о.м.). атомну одиницю обрали так, щоб маса найбільш поширеного ізотопу вуглецю була точно в 12 раз більша за цю одиницю. Іншими словами, атомна одиниця маси дорівнює 1/12 маси найбільш поширеного ізотопу вуглецю.

Масу атома, виражену в атомних одиницях маси, називають відносною атомною масою .

Відносною атомною масою речовини називають відношення маси атома даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю :



, яке показує, у скільки разів маса атома даного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю .

Відносні атомні маси елементів вказані у періодичній таблиці Менделєєва.

Експериментально встановлено, що атомна одиниця маси дорівнює 1,66∙10кг.

Наприклад: СО

Відносне число атомів чи молекул в тілі називають кількістю речовини.

Кількістю речовини називають відношення числа молекул в даному тілі до числа атомів в 0,012 кг вуглецю: . Вимірюють кількість речовини в молях.

Моль – кількість речовини, яка містить стільки ж молекул, скільки атомів міститься в 0,012 кг вуглецю.

Наприклад, 1 моль водню міститься в 2 г водню, 1 моль кисню - в 32 г кисню.

Масу 1 моль речовини називають молярною масою і позначають М. Одиницею молярної маси служить 1 кг/моль.

- число Авогадро.

Кількість речовини: , або . Молярна маса: .

Маса речовини: . Кількість молекул: , або .

Розв’язування задач.

№1. Чому дорівнює молярна маса цукру, формула якого ?



Тоді молярна маса цукру дорівнює: .

№2. Визначити масу молекули кисню, метану.

.



№3. Яка кількість речовини міститься в алюмінієвому виливку масою 5,4 кг?





№4. Яка маса 50 молів вуглекислого газу?



№5. Який об’єм займають 100 молів вуглекислого газу?



; ; ; .





База даних захищена авторським правом ©refs.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка