Основные положения МКТ и их опытные обоснования

1.

Преподаватель физики:
Нугурбекова Бахыт
Ойнжановна
«Костанайский колледж
автомобильного
транспорта»

2. Цели:

ЦЕЛИ:
Образовательная: углубить и
конкретизировать представления
обучающихся о МКТ строения вещества.
Воспитательная: изучая строение вещества,
мы обогащаем знания обучащихся
современными научными представлениями о
строении и свойствах вещества.

3.

Основные знания и умения: знать основные
положения МКТ и примеры, подтверждающие
ее основные положения; знать постоянную
Авогадро и уметь определять число молекул в
данной массе вещества; уметь определять
молярную массу и массу молекул.

4.

ВОПРОСЫ НА ПОВТОРЕНИЕ
1. Единицы измерения и обозначения:
скорости, перемещения, силы, времени,
массы, импульса тела (формулы).
2. Сформулируйте первый закон Ньютона.
3. Сформулируйте второй закон Ньютона.
4. Сформулируйте третий закон Ньютона.
5. Что такое импульс тела?
6. Что такое импульс силы?
7. Сформулируйте закон сохранения
импульса.

5.

ЗАДАЧИ НА ПОВТОРЕНИЕ
1. Вагонетка массой 500 кг движется под
действием силы 125 Н. Определите ее ускорение.
2. Определите величину силы, которую надо
приложить к телу массой 200 г,
чтобы оно двигалось с ускорением 1,5 м/с2?
3. Определите массу мяча, который под
действием силы 0,05 Н получает ускорение 10
см/с2.

6. Задача №1

ЗАДАЧА №1
Если камень массой m = 0,20 кг бросить
вертикально вверх со скоростью v = 20
м/с , то какой максимальной высоты
он может достичь? Сопротивление
воздуха не учитывать. Коэффициент g в
данной и последующих задачах считать
равным 10 Н/кг.

7. Задача №1

ЗАДАЧА №1
Если камень массой m = 0,20 кг бросить
вертикально вверх со скоростью v = 20
м/с , то какой максимальной высоты
он может достичь? Сопротивление
воздуха не учитывать. Коэффициент g в
данной и последующих задачах считать
равным 10 Н/кг.

8. Молекулярно-кинетическая теория

Из коллекции www.eduspb.com
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
учение о строении и свойствах вещества на
основе представления о существовании
атомов и молекул как наименьших частиц
химического вещества.
Левкипп и Демокрит — 400 лет до н.э.
М. В. Ломоносов — XVIII в. «0 причине теплоты
и холода», «О коловратном движении
корпускул».

9. Атом и молекула

Из коллекции www.eduspb.com
АТОМ И МОЛЕКУЛА
АТОМ –
наименьшая частица
химического элемента,
которая является носителем
его химических свойств.
МОЛЕКУЛА - наименьшая
устойчивая частица
вещества,
обладающая всеми
химическими свойствами
и состоящая из одинаковых
(простое вещество) или
разных (сложное вещество)
атомов, объединенных
химическими связями.

10.

Из коллекции www.eduspb.com

11.

Из коллекции www.eduspb.com

12. Объект и предмет изучения молекулярной физики.

Из коллекции www.eduspb.com
ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ
МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ.
Физическая
кинетика
Статистическая
физика
Молекулярная физика
Статистическая
термодинамика
Физика
Твердого
тела
Физика жидкостей и
газов

13. Границы применимости молекулярно-кинетической теории.

ГРАНИЦЫ ПРИМЕНИМОСТИ МОЛЕКУЛЯРНОКИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ.
1.
2.
Рассматриваются только системы,
состоящие из большого числа частиц
(N>1020);
Температурный интервал, в котором
молекулы и атомы можно считать
бесструктурными неделимыми
частицами:
для молекул – 1000 – 3000К,
Для атомов – 10000К.
Из коллекции www.eduspb.com

14. ЗНАЧЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Из коллекции www.eduspb.com
ЗНАЧЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ
МЕХАНИКИ
Объяснение явлений природы: диффузии,
поверхностного натяжения, теплового
расширения тел и др.
- Предсказание свойств новых свойств
материалов.
- Расчеты физических характеристик тел:
теплоемкости, давление газа и др.
- Обоснование эмпирических законов
идеального газа.
-

15.

СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ
ПОНЯТИЯ
•Равновесная
замкнутая система
•Идеальный газ
•Молекула и ее
характеристики:
m,V…
•Постоянная
Больцмана
•Параметры
системы:
P,T,V,m,M
•Среднее значение
величин
Основные положения
МКТ
1.Все тела состоят из
частиц, разделенных
промежутками.
2.Частицы непрерывно,
хаотически движутся.
3.Частицы
взаимодействуют
друг с другом:
притягиваются и
отталкиваются.
Из коллекции www.eduspb.com
ЗАКОНЫ
•Уравнение МКТ
идеального газа.
•Распределение
Максвелла.

16. СОЗДАТЕЛИ АТОМНОЙ ТЕОРИИ

Джон
Дальтон
Дмитрий
Менделеев
Амедео
Авогадро
Эрнест
Резерфорд

17.

Микро- и макропараметры
Микропараметры
вещества
характеризуют
каждую частицу вещества в отдельности, в отличие
от макропараметров, характеризующих вещество в
целом.
К
размеры
микропараметрам
молекул,
масса
вещества
относятся:
молекулы,
количество
вещества (так как отражает количество структурных
единиц в веществе), молярная масса и др.
К
макропараметрам
относятся:
давление,
объем тела, масса вещества, температура и др.

18.

Основные положения МКТ
• Все тела состоят из малых частиц, между
которыми есть промежутки.
• Частицы тел постоянно и беспорядочно
движутся.
• Частицы тел взаимодействуют друг с
другом: притягиваются и отталкиваются.

19.

ПЕРВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Все вещества – жидкие, твердые и газообразные –
образованы из мельчайших частиц – молекул,
атомов, ионов. Молекулы и атомы представляют
собой электрически нейтральные частицы.
При определенных условиях молекулы и атомы
могут
приобретать
электрический
заряд
дополнительный
и
превращаться
положительные или отрицательные ионы.
в

20.

ВТОРОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Траектория одной
частицы
Движение
молекул
газа
Движение
молекул
твердых
тел

21.

ТРЕТЬЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Частицы взаимодействуют
друг с другом силами,
имеющими электрическую
природу.
Гравитационное
взаимодействие между
частицами пренебрежимо
мало.

22.

ОПЫТНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ
I положение
• 1. Дробление вещества
• 2. Испарение жидкостей
• 3. Расширение тел при нагревании

23.

ОПЫТНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ
II положение
• 1. Диффузия – перемешивание молекул
разных веществ
• 2.Броуновское движение – движение
взвешенных в жидкости частиц

24.

ОПЫТНЫЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ
1.
2.
3.
4.
III положение
Силы упругости
Прилипание свинцовых цилиндров
Смачивание
Поверхностное натяжение

25.

ОЦЕНКА РАЗМЕРОВ МОЛЕКУЛ

26.

Вопросы:
а) Какими свойствами должна обладать
выбранная жидкость?
б) Какая геометрическая формула может
быть использована?
в) Как рассчитать объем одной капли?

27.

Количество вещества
В единице массы, 1 килограмме вещества, находится
разное количество структурных единиц – атомов, молекул.
Зависит это количество частиц от рода вещества.
Алюминий
1 кг
N=2,2 1025 атомов
1 кг
1 кг
Лед
Золото
N=3 1024 атомов
N=3,3 1025 молекул
А в единице количества вещества - 1 моле, находится
одинаковое
количество частиц.
Алюминий
1 моль
N = 6 1023 атомов
Золото
1 моль
N = 6 1023 атомов
Лед
1 моль
N = 6 1023 молекул

28.

КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА
• В молекулярно-кинетической теории количество
вещества
числу
принято
частиц.
считать
Единица
пропорциональным
количества
вещества
называется молем (моль).
• Моль – это количество вещества, содержащее
столько же частиц (молекул), сколько содержится
атомов в 0,012 кг углерода 12C.

29.

ФОРМУЛЫ

30.

МОЛЯРНАЯ МАССА
• В одном моле любого вещества
содержится одно и то же число частиц
(молекул). Это число называется
постоянной Авогадро NA:
NA = 6·1023 моль–1
Все газы двухатомны, кроме инертных
М(Н2) = 2г/моль
М(О2) = 32г/моль
М(N2) = 28г/моль
М(Не) = 4г/моль

31.

МАССА МОЛЕКУЛЫ
M
m0
NA
m0 – масса молекулы
М – молярная масса
NА – число Авогадро

32.

ЗАДАЧИ №1
• 1. Рассчитать массу молекулы Н2SО4.
М(Н2SО4) = 2·1 + 32 + 16·4 = 98 г/моль
M
m0
NA
98г / моль
23
m0
16 10 г
23
1
6 10 моль

33.

ЗАДАЧИ №2
• 2. Сколько молекул содержится в 50г Аℓ?
М (Аℓ) = 27 г/моль
N = νNA
ν = m/M
ν = 50 г : 27 г/моль = 1,85 моль
N = 1,85 · 6 · 10²³ = 11 · 10²³ молекул

34. ЗАДАЧА №3

Воспользуйтесь таблицей Менделеева и
определите молярную массу ацетилена
С2H2. Чему равна масса одной
молекулы ацетилена в единицах в
единицах СИ?
формулы

35.

Дано:
M 2 12 2 1 26 кг / моль
С2H2
m0
М-?
m0
m0 - ?
M
NA
26
6 10 23
=4,3∙10-23 кг
Ответ: 26 кг/моль; 4,3∙10-23кг

36. ЗАДАЧА №4

Сколько молекул содержится в 10 г
углекислого газа?
формулы

37.

Дано:
СИ
СО2
m=10 г
m
N NA
M
1∙10-2 кг
10 2
N 6 10
1,34∙1023
3
44 10
23
N-?
Ответ: 1,34∙1023

38.

АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
ЖИДКОЕ
ТВЕРДОЕ
ГАЗООБРАЗНОЕ

39. Установите соответствие:

А. Молекулы движутся с огромными
скоростями.
Б. Тела сохраняют форму и объем.
В. Атомы колеблются около положения
равновесия.
Г.Расстояние между молекулами
превышает размер молекул.
Д.Молекулы колеблются, периодически перескакивая на новое
место.
Е. Тела сохраняют объем, но не
сохраняют форму.
1. Твердые
тела.
2. Жидкости.
3. Газы.

40. ПРОВЕРЬ:

Ответы: А – 3; Б – 1; В – 1;
Г – 3; Д – 2; Е – 2.

41. Литература:

• Ю.Павленко. Начала физики. «Экзамен»,
Москва, 2007 г.
• Настольный справочник школьника.
«Весь», С-Пб., 2006 г.
• С.Туякбаев, Ш.Насохова. Б.Кронгарт,
В.Кем, В.Загайнова Физика-11. «Мектеп»,
2015 г.
• Материалы сети Интернет.

42.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
• Выучить основные положения МКТ
• Знать обозначения величин
• Уметь описать опыт по определению
размеров частиц