Молекулярная физика
презентация к уроку по физике (10 класс)

Слайд 1

Молекулярная физика. Тепловые явления. Почему тепловые явления изучаются в молекулярной физике Основные положения молекулярно- кинетической теории. Размеры молекул Масса молекул. Количество вещества Броуновское движение Силы взаимодействия молекул Строение газообразных, жидких и твердых тел ЗАДАНИЯ Д/З

Слайд 2

Макроскопические тела – это большие тела, состоящие из огромного числа молекул. Почему тепловые явления изучаются в молекулярной физике. До сегодняшнего дня мы изучали физику так называемых макроскопических тел (греч. “макрос” – большой). Это все тела, которые нас окружают: дома, машины, вода в стакане, вода в океане и т.д. Нас интересовало, что происходит с этими телами и вокруг них. Теперь нас будет интересовать также и то, что происходит внутри тел. На этот вопрос нам поможет ответить раздел физики, который называется МКТ.

Слайд 3

Механика и механическое движение Механическое движение макроскопических тел – это перемещением одних тел относительно других в пространстве с течением времени. Механика изучает Механика не дает ответов На многие, очень многие вопросы механика Ньютона никаких ответов не дает. Все это хорошо понимал сам Ньютон, которому принадлежат слова: « Я не знаю, чем я кажусь миру; мне самому кажется, что я был только мальчиком, играющим на берегу моря и развлекающимся тем, что от времени до времени находил более гладкие камушки или более красивую раковину, чем обыкновенно, в то время, как великий океан истины лежал передо мной совершен­но неразгаданным». движение тел почему существуют твердые, жидкие и газообразные тела и почему эти тела могут переходить из одного состояния в другое силы как причины изменения скоростей тел о природе этих сил и их происхождении

Слайд 4

Тепловые явления Тепловое движение молекул Тепловые явления – это явления связаны с изменением температуры (нагреванием или охлаждением тел). Беспорядочное движение огромного числа молекул качественно отличается от упорядоченного механического перемещения тел. Оно представляет собой особый вид движения материи со своими особыми свойствами. Об этих свойствах и пойдет речь в дальнейшем Тепловое движение в газах Тепловое движение в жидкостях Тепловое движение в твердых телах Тепловое движение присущее всем макроскопическим телам независимо от того, перемещаются они в пространстве или нет. Тепловое движение – это беспорядочное движение молекул.

Слайд 5

Молекулярно-кинетическая теория В XVIII начала развиваться молекулярно-кинетическая теория. Цель молекулярно-кинетической теории: объяснение свойств макроскопических тел и тепловых процессов, протекающих в них, на основе представлений о том, что все тела состоят из отдельных, беспорядочно движущихся частиц. Большой вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был внесен М.В. Ломоносовым.

Слайд 6

Основные положения молекулярно- кинетической теории 1. Все вещества состоят из молекул (атомов), т.е. имеют дискретное строение, молекулы разделены промежутками. 2. Молекулы (атомы) находятся в непрерывном беспорядочном (хаотическом) тепловом движении. 3. Между молекулами (атомами) тела существуют силы взаимодействия .

Слайд 7

Оценка размеров молекул. Число молекул Оценим размер молекул . Какие измерения необходимо произвести, чтобы вычислить размеры молекулы? 1. Измерить объем капли. V = 1 мм 3 = 0,001 см 3 2. Измерить площадь пленки. S = 0 ,6 м 2 = 6000 см 2 Как вычислить размер молекул? Подсчитаем приблизительное число молекул в капле воды массой 1 г и, следовательно, объемом 1 см 3 . – при плотной упаковке молекул

Слайд 8

Масса молекул. Относительная молекулярная масса Вычислим размер молекулы воды. В 1 г воды содержится 3,7 · 10 22 молекул. Относительной молекулярной (или атомной) массой вещества М r называют отношение массы молекулы (или атома) m 0 данного вещества к 1/12 массы атома углерода m 0C Вычислим M r воды Н 2 О (для этого воспользуемся таблицей Менделеева) M r (Н 2 О) = 2 ·1+16=18 а.е.м. Атомная единица массы (а.е.м.) ≈ 1,66 · 10 -27 кг

Слайд 9

Количество вещества. Постоянная Авогадро 1 моль любого вещества содержится одно и то же число атомов или молекул. Это число атомов обозначают N A и называют постоянной Авогадро в честь итальянского ученого ( XIX в.). Один моль – это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг. N A = 6 ·10 23 моль -1 N A – число атомов в одном моле любого вещества. Количество вещества ν равно отношению числа молекул N в данном теле к постоянной Авогадро N A , т. е. к числу молекул в 1 моль вещества:

Слайд 10

Молярная масса Молярной массой М вещества называют массу вещества, взятого в количестве 1 моль. Молярная масса вещества равна произведению массы молекулы на постоянную Авогадро: M = m 0 N A Масса т любого количества вещества равна произведению массы одной молекулы на число молекул в теле: m = m 0 N

Слайд 11

Броуновское движение Броуновское движение – это хаотическое перемещение взве-шенных в жидкости (или газе) твердых частиц, обусловленное тепловым движением молекул. Причина броуновского движения Непрерывно и хаотично движущиеся молекулы среды постоянно ударяют со всех сторон по броуновским частицам. Эти удары не компенсируют друг друга. При беспорядочном движении молекул, передаваемые частице со всех сторон импульсы, неодинаковы. Поэтому частица испытывает неуравновешенное воздействие, которое непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению. В результате этого она находится в постоянном беспорядочном движении. Здесь все во власти слепого случая. На интенсивность броуновского движения влияет только температура жидкости (газа), с ее повышением хаотическое движение частиц убыстряется.

Слайд 12

Силы взаимодействия молекул Молекулы при своем движении испытывают одновременное действие сил взаимного притяжения и отталкивания. На рисунке приведена качественная картина распределения сил межмолекулярного взаи-модействия в зависимости от расстояния r между молекулами. Силы притяжения F п и отталкивания F о по разному зависят от r , поэтому их результирующая F отлична от тождественного нуля. Однако существует раcстояние r = r 0 , при котором силы отталкивания уравновешиваются силами притяжения. Это расстояние, сравнимое с диаметром молекул, соответствует их равновесному расположению. При r < r 0 силы отталкивания превышают силы притяжения. Поэтому молекулы не проникают друг в друга. При увеличении расстояния между ними r > r 0 , притяжение молекул начинает превалировать над отталкиванием, препятствуя тем самым их разлетанию. При r >> r 0 , действие межмолекулярных сил не проявляются.

Слайд 14

На рисунке показаны соответствующие зависимости потенциальной энергии Е P молекул от расстояния r . В состоянии устойчивого равновесия ( r = r 0 ) система из двух взаимодействующих молекул обладает минимальной потенциальной энергией Е P0 . Величина Е P0 называется глубиной потенциальной ямы. Срав-нение E K с Е P0 позволяет различить три вида агрегатных состояние вещества: газообразное, твердое и жидкое. Строение газообразных, жидких и твердых тел А именно: если E K >> Е P0 , то вещество является газом, при E K < Е P0 – твердым телом, а при E K ≈ Е P0 – вещество представляет собой жидкость.

Слайд 15

Домашнее задание § 55 -59 Упражнение 11 № 1-8 четные – 1 вариант нечетные – 2 вариант стр. 167 Подготовить сообщения об ученых упомянутых при изучении данной темы ВЫХОД