Урок 22. МКТ. Молекулы. Количество вещества

1. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

Основные положения
молекулярнокинетической теории.
Не существует ничего,
кроме атомов.
Демокрит

2.

Молекулярная физика –
раздел физики, который
изучает физические
свойства тел на основе
рассмотрения их
молекулярного
строения.

3.

I. Все вещества состоят из частиц,
между которыми имеются
промежутки
Частицы
молекулы
атомы
электроны
ядро
нейтроны
протоны
• Опыты:
• Растворение вещества
• Сжатие и растяжение
тел
• При нагревании тела
расширяются
• Электронные и
ионные микроскопы

4. туннельный микроскоп

• Современные
приборы
позволяют видеть
изображения
отдельных атомов
и молекул.

5.

Атомы
углерода

6.

• Свинцовый
«листок»
толщиной в
два атома

7.

Электронный
микроскоп

8.

9.

II. Частицы непрерывно и
хаотически движутся
Опыты:
Диффузия
Броуновское движение
Стремление газа занять
весь объем

10.

Диффузия
Диффузия – это процесс взаимного
проникновения различных веществ,
обусловленный тепловым движением
молекул.
Диффузия возникает
в:
газах
жидкостях,
твердых телах.
Скорость движения молекул:
Vгаз > Vжидкость > Vтвердое
тело

11.

Диффузия

12.

В 1827 году
английский
ботаник
Роберт Броун
рассматривал
в микроскопе
взвешенные в
воде споры
плауна.

13. Броуновское движение

Броуновское
движение - это
тепловое движение
мельчайших частиц,
взвешенных в
жидкости или газе
• Явилось наглядным
доказательством
хаотичного
молекулярного
движения.

14. Броуновская частица среди молекул

Броуновские частицы
движутся под влиянием
ударов молекул.
Из-за хаотичности теплового
движения молекул, эти удары
никогда не уравновешивают
друг друга.
В результате скорость
броуновской частицы
беспорядочно меняется по
величине и направлению, а ее
траектория представляет
собой сложную
зигзагообразную линию.
Молекулярно-кинетическая
теория броуновского
движения была создана
А.Эйнштейном (1905 г.) и
экспериментально проверена
Ж.Перреном в 1908-1913г.

15.

III. Частицы, взаимодействуя друг с
другом,
притягиваются и отталкиваются.
Опыты:
Склеивание
Смачивание
Твердые тела и жидкости трудно сжать
Для разрыва тела требуется усилие

16.

17. Строение твердых, жидких и газообразных тел

18.

Твердые тела в
обычных условиях
сохраняют свой объем и
форму.
Каждая частица
совершает
колебания около
определенного
положения
равновесия и не
уходит от этой
точки.
Свойства твердых тел
объясняются тем, что молекулы
расположены почти вплотную
друг к другу, поэтому велико
притяжение между молекулами.

19.

Кристаллические решетки
поваренной соли и алмаза

20.

Жидкости в обычных
условиях сохраняют свой
объем, но не сохраняют
форму.
Молекулы не расходятся
на большие расстояния
друг от друга, но могут
перемещаться по всему
объёму жидкости.
Свойства жидкостей объясняются
тем, что расстояние между
молекулами жидкости сравнимо с
размерами молекул, поэтому объём
постоянен.

21. Жидкости

Молекулы жидкости расположены
почти вплотную друг к другу.
Молекула колеблется около своего
положения равновесия, сталкиваясь
с соседними молекулами.
• При уменьшении объема силы
отталкивания становятся очень
велики. Этим и объясняется малая
сжимаемость жидкостей.

22.

Газы легко сжимаемы, не
имеют собственной
формы и постоянного
объема
Молекулы движутся по
всем направлениям,
изменяя направление
движения при
соударениях.
Свойства газов объясняются тем,
что расстояния между молекулами
много больше самих молекул,
поэтому молекулы слабо
притягиваются друг к другу.

23. Газы

• В газах расстояние между
атомами или молекулами в
среднем во много раз больше
размеров самих молекул.
• Газы легко сжимаются,
при этом уменьшается среднее
расстояние между
молекулами, но форма
молекулы не изменяется.

24.

Масса молекул.
Количество вещества.
Постоянная Авогадро

25.

Оценка размеров молекул

26. Масса молекул

В 1 г воды содержится 3,7 * 1022 молекул.
m0 воды
1г
3,7 10
22
2,7 10
23
г
Массы молекул в макроскопических масштабах
чрезвычайно малы.

27. Количество вещества

Количество вещества наиболее естественно было
бы измерять числом молекул или атомов в теле.
Но число частиц в любом макроскопическом теле
так велико, что в расчетах используют не
абсолютное число частиц, а относительное.
моль
Один моль – это количество вещества, в котором
содержится столько же молекул или атомов,
сколько содержится в углероде массой 12 г.

28.

В 1 моле любого вещества содержится одно и то же
число атомов или молекул.
1
N A 6,022 10
- постоянная Авогадро
моль
23
Количество вещества равно отношению числа
молекул в данном теле к постоянной Авогадро.
N
NA

29. Масса молекул. Количество вещества

Относительной молекулярной (или атомной)
массой вещества (Мr) называют отношение массы
молекулы (или атома) m0 данного вещества к 1/12
массы атома углерода m0C.
Mr
m0
1
m0C
12
Для каждого вещества записана в таблице
Менделеева в г/моль

30.

Молярной массой вещества называют массу
вещества, взятого в количестве 1 моль.
m0 N A
кг
моль
m0 - масса одной молекулы или атома
m0
NA

31.

m m0 N
m – масса вещества
m
N
N N A N A
m
- формула для расчета
числа частиц в теле