Основные положения Молекулярно-кинетической теории.

Класс 11 Учитель: Гладкова С.А.

Тема: Основные положения молекулярно-кинетической теории.

Учебник: Физика 11. С.В.Громов

Цели и задачи:

• Вспомнить полученные знания из уроков физики 7 класса и химии 8 кл

• Ввести понятие МКТ, выяснить основные положения и опытные обоснования

• Объяснить свойства макроскопических тел на основе положений МКТ

• Формирование научного мировоззрения учащихся.

• Развивать вычислительные навыки при решении задач

Ход урока

Слайд Если бы я захотел читать ещё не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никакого представления о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей.



М.В.Ломоносов

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

Слайд Тема урока

Сегодня мы переходим к изучению раздела «Молекулярная физика и теплота» в котором рассматривается новая, более сложная форма движения материи - тепловое движение. Тепловое движение представляет собой беспорядочное движение огромного числа атомов и молекул (микроскопических частиц), из которых состоят все тела в природе (макроскопические тела).

Мы живем в мире макроскопических тел, т.е. тел состоящих из огромного числа молекул.

В механике Ньютона изучают механическое движение макроскопических тел - перемещение одних тел относительно других в пространстве с течением времени. Но механика не в состоянии объяснить, почему существуют твердые, жидкие и газообразные тела и почему эти тела могут переходить из одного состояния в другое. Исследование внутренних свойств тел не входит в задачу механики.

В механике силы - причина изменения скорости тела, но природа сил не выясняется. Механика позволяет проследить за перемещением макроскопического тела, но не в состоянии описать движение огромного числа частиц, из которого оно состоит.

Цель молекулярно-кинетической теории - связать закономерности поведения отдельных молекул с физическими величинами, характери­зующими свойства макротел в целом, т.е. она должна объяснить те свойства веществ, которые непосредственно наблюдаются на опыте и являются результатом взаимодействия всей совокупности молекул.

Слайд План урока:- развитие теории строения вещества

-основные положения МКТ и их опытное обоснование

- объяснение свойств твердых , жидких, газообразных

веществ на основе положений МКТ

- решение качественных и расчетных задач

- самостоятельная работа

3. Новый материал.

Мне помогут сформулировать и опытным путем обосновать положения МКТ учащиеся, получившие задания подготовить эксперименты.

Начнем мы с истории развития взглядов на теорию строения вещества, история борьбы нового прогрессивного со старым.

Выступление ученика.

Слайд: Портрет Демокрита

Портрет Ломоносова

Надо добавить, что в 1626 г., в Париже учение об атоме было запрещено под страхом смерти.

Слайд строение тел

Ибо все вещи, как мы замечаем, становятся меньше

И как бы тают они в течение долгого века,

И похищает их ветхость из наших очей незаметно.

Из чего состоят все тела, почему все вещества кажутся нам сплошными?

Первое положение.

Выступление учащихся 1 группы.

• Сформулировать положение

• Опыт с переливанием раствора марганцовки (размеры частиц малы)

• Опыт с нагреванием монеты (при нагревании тела расширяются, есть промежутки между частицами)

• Опыт со спиртом (наличие промежутков между частицами)

Слайд: опыт со спиртом

• Опыт с фасолью и гречкой

• Опыт с деформацией тел (шарик сжать, наличие промежутков)

Слайд Вывод: Все тела состоят из огромного количества частиц ( молекул, атомов или ионов), между которыми есть промежутки.

Зачем между плитами бетонного шоссе делают зазоры?

Почему в процессе консервации огурцы, помидоры, перцы оказываются солеными?

Второе положение МКТ.

Выступление учащихся 2 группы.

• Сформулировать положение

• Опыт по диффузии с р-ром медного купороса ( разные сроки, разная температура.) определение диффузии.

Слайд: диффузия

• В каких веществах диффузия происходит быстрее (газы, жидкости, твердые)

• Домашний опыт по определению скорости распространения запаха.

Сравните полученное значение скорости с табличными данными.

Слайд Скорости молекул

Почему получилась такая маленькая скорость? Средняя скорость движения молекул приблизительно равна 400 м/с. ( что такое длина свободного пробега)

Слайд: броуновское движение

Тепловое движение - беспорядочное движение частиц, составляющих макроскопические тела.

Броуновское движение - движение отдельных частиц вещества под воздействием ударов молекул среды, совершающих тепловое движение.

• Броуновское движение (сообщение)

Слайд: ученые

Слайд Вывод: Частицы вещества непрерывно и хаотически движутся.

• Применения явления диффузии.

- сварка, азотирование, цементация, диффузная сварка, диффузная сварка в вакууме. (сообщения)

• Применение диффузии в природе.

Объясните: для чего в пианино, чтобы оно не рассыхалось, ставят банку с водой.

Почему тела, состоящие из частиц, да еще имеющие промежутки, не распадаются на отдельные частицы?

Третье положение МКТ.

Выступление учащихся 3 группы.

• Сформулировать положение

• Опыт со стеклами (сухими и влажными) смачивание.( +фронтально)

• Опыт по деформации (сжать воздух в шприце, сжать воздушный шарик, растяжение резинового шнура и его возвращение в исходное положение) (+фронтально)

Слайд Вывод: Частицы вещества взаимодействуют друг с другом: притягиваются на небольших расстояниях и отталкиваются, когда эти расстояния уменьшаются.

Почему нельзя вернуть в прежнее состояние разбитую чашку, вазу или тарелку?

Слайд: Почему одно и то же вещество, находясь в различных агрегатных состояниях, обладает различными свойствами?

Выступление учащихся 4 группы.

• объяснение свойств твердых, жидких, газообразных

веществ на основе положений МКТ

Слайд таблица по свойствам

Слайд все положения МКТ

• Почему не рекомендуется вымытые горячей водой стеклянные стаканы составлять друг в друга?

• Почему в помещении, в котором часто курят, одежда и вещи пахнут дымом?

• Почему тщательно шлифуют горлышко и пробку флакона духов в месте их соприкосновения?

• Почему трудно снять с ноги мокрый носок или чулок?

• Правильно ли утверждение, что после бани ноги человека значительно увеличиваются в объеме, а поэтому на них трудно надеть ботинки?

• Почему при выстреле в герметичный ящик, заполненный газом, пуля оставляет отверстие в передней и задней стенках, но если выстрел производится в ящик, заполненный водой, то ящик вдребезги разлетается (будто взрывается)?

Слайд Можно ли определить размеры частиц?

Выступление ученика по определению диаметра молекулы масла.

( рассказ о домашнем эксперименте) D=V/S, объем капли находился: накапать 150 капель, определить их объем и разделить на 150)

Таким образом, мы рассмотрели одну из возможностей определения диаметра частицы.

Слайд Можно ли определить массу частицы?

Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного из атомов и выражать массы остальных атомов относительно неё. Именно так и поступил основоположник атомной теории Дальтон, который составил таблицу атомных масс, приняв массу атома водорода за единицу.

В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. Атомная единица массы равна 1/12 массы атома углерода ¹²C.

Слайд Относительная атомная масса элемента - это безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома ¹²C. Эту величину находят с помощью таблицы Менделеева.

Относительная молекулярная масса равна сумме относительных масс атомов, входящих в состав молекулы. ( M_r )

Число атомов и молекул в веществе очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль

Моль - это количество вещества, которое содержит столько же частиц, сколько атомов содержится в 0, 012кг углерода. Это приблизительно 6 ^.10²³ атомов, т.е для количества вещества в теле, состоящем из N частиц, можно записать ν=N/ 6 ^. 10²³ моль. Если ввести обозначение N _а =6 ^.10²³ моль^-1 - постоянная Авогадро. Она играет роль своеобразного «мостика» между макро- и микрохарактеристиками вещества и показывает число атомов или молекул в одном моле любого вещества, независимо от агрегатного состояния.

N= ν N_а - число частиц в веществе, тогда ν = N/ N_а

Молярная масса (M) - это масса вещества, взятого в количестве одного моля.

M = m / ν M = M_r ^.10^{-3 кг}/моль

Слад: формулы

Слайд: устные вопросы

4. Закрепление.

Слайд Решение задач ( Л.А.Кирик, Масса и размеры молекул.)

Средний уровень: № 2, 4, 5

Достаточный уровень: №1, 3

Слайд Критерии оценки самостоятельной работы

Слайд Самостоятельная работа:

Слайд Ответы на самостоятельную работу

5. Подведение итогов. Оценивание учащихся. Домашнее задание.

Ложка дегтя бочку меда портит.

Отрезанный ломоть к хлебу обратно не приставишь.

Как с гуся вода.

Американский физик Р. Фейнман предлагал студентам следующую гипотетическую ситуацию: предположим, что челове­чество и плоды его трудов должны исчезнуть; разрешено оставить людям, которые появятся когда-нибудь, только одну фразу,

которая помогла бы им быстрее пройти путь к совершенству, понести меньше потерь, чем понесла наша цивилизация в своем развитии. Какой должна быть фраза? Сам Фейнман предлагает следующую: все тела состоят из мельчайших частиц, которые

хаотически движутся и взаимодействуют. А ведь, пожалуй, он глубоко прав! А главное - она помогает понять мир с единой точки зрения, предвидеть ход явлений и искать выход из самых затруднительных положений, в которых все чаще и в возрастающих масштабах оказывается человечество.

Решать загадки можно вечно.

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем нам за урок,

А главное, чтоб был он впрок!

Слайд домашнее задание

Слайд Молодцы

6