Экспериментальные подтверждения МКТ
Сентября
Физика 8 класс
Добрый день ребята! Тема урока: Опыты, подтверждающие основные положения молекулярно-кинетической теории.
Ход вашей работы:
1) Изучите конспект урока в файле
2) Запишите в тетради число, дистанционная работа, тема урока. Письменно ответьте на вопросы.
- Что является элементарными (не разбиваемыми на более простые) составляющими вещества, сохраняющими все химические и физические свойства?
- Какие силы действуют между частицами в веществе?
3) Фотоотчет жду до среды до 16:00, присылайте мне в личные сообщения.
https://www.tepka.ru/fizika_10-2/5.html
Вещество состоит из частиц. Молекула – это наименьшая частица, сохраняющая свойства вещества. Молекулу воды можно разделить на более мелкие частицы – атомы, а атомы – на электроны, протоны и нейтроны, но деление на молекулы – это та стадия, на которой вещество еще остается водой. А атом – это частица, сохраняющая свойства химического элемента.
Такое деление – это модель, и не все вещества можно ею описать. Некоторые вещества, например благородные газы, сохраняют свойства при делении на атомы (см. рис. 1).
Рис. 1. Атом гелия
Тогда можно условно считать, что молекула состоит из одного атома. Некоторые вещества состоят из одного типа атомов, но эти атомы соединены в сложную структуру, и для нее нет четкой границы, до которой сохраняются свойства вещества. Например, графит и алмаз состоят из атомов углерода с разной структурой, и эта структура определяет их свойства (см. рис. 2).
|
|
|
Рис. 2. Вещества, состоящие из атомов углерода
2. Частицы вещества непрерывно хаотически движутся. Мы привыкли видеть, что движение прекращается, если его не поддерживать, кинетическая энергия рано или поздно переходит во внутреннюю. Но на микроуровне энергии не во что превратиться, чтобы движение прекратилось, это уже внутренняя энергия.
Хаотичное движение частиц вещества
Молекулы пребывают в постоянном хаотичном движении. Сравним их с бильярдными шарами. Если привести шары в движение на бильярдном столе, они рано или поздно остановятся. Но представьте, что стол и его борта тоже состоят из таких же шаров, которые пребывают в движении, – конечно, в этом случае остановки движения не будет. Поэтому на уровне молекул движение не прекращается. Рядом всегда будут другие, движущиеся молекулы, они будут «толкать» неподвижные. Избежать этого, изолировать систему нельзя, потому что все вещества состоят из молекул, которые не прекращают движение.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом с силами притяжения и отталкивания (см. рис. 3).
Рис. 3. Притяжение и отталкивание
|
|
|
Этот пункт очевиден и следует из строения атома: если есть частицы и, тем более, если они содержат электрический заряд, он взаимодействует с зарядами других таких частиц. А как именно они взаимодействуют, как притягиваются и отталкиваются – от этого уже зависят свойства вещества.
Основываясь на этой модели, можно объяснить многие явления, связанные со свойствами вещества. Можно развивать эту модель, выделяя новые задачи и решая их. Это «семейство» моделей для удобства выделили в раздел физики, который назвали молекулярно-кинетической теорией (МКТ). Зная значение слов «молекула» и «кинетика», переводим: теория, основанная на движении молекул.
Пока какое-то утверждение не проверено, оно является гипотезой. Как можно проверить три перечисленных нами утверждения о строении вещества? Если мы решили задачу на основании данной модели и результат с удовлетворительной для нас точностью совпал с экспериментом, любая такая решенная задача подтверждает теорию. Но есть эксперименты, которые отдельно подтверждают положения МКТ.
Экспериментальные подтверждения МКТ
1. Вещество состоит из частиц – атомов и молекул. Целая наука химия основывается на модели существования атомов и молекул, и многие явления предсказаны и объяснены с помощью этой модели. А непосредственным подтверждением можно считать изображения с электронного микроскопа, на которых отдельные атомы в молекуле стали различимы (см. рис. 4).
|
|
|
Рис. 4. Изображение атомов под электронным микроскопом
2. Все молекулы вещества находятся в постоянном хаотическом движении. Доказательством этому служит то, что газ занимает весь предоставленный ему объем. Что может заставить частицы газа переместиться в изначально незаполненные области? Да просто они и так постоянно в движении, и если их ничего не сдерживает, то они эти области заполняют (см. рис. 5).
Рис. 5. Заполнение газом всего объема
Явление диффузии (см. рис. 6) хорошо объясняется хаотичным движением частиц, которые при этом смешиваются и проникают между частицами другого вещества. Из младших классов вы помните броуновское движение – беспорядочное движение мельчайших видимых частиц вещества под действием молекул жидкости. Само броуновское движение – это не движение молекул, но, если частица вещества, например пылинка, достаточно мала, хаотичное движение молекул начинает на него влиять.
Рис. 6. Диффузия
|
|
|
3. Взаимодействие атомов и молекул. Наличие взаимодействия частиц подтверждают свойства твердых тел и жидкостей. В газах частицы между столкновениями почти не взаимодействуют. А вот возникновение сил упругости при деформации твердых тел, сохранение ими формы подтверждает наличие сил притяжения между молекулами. Поверхностное натяжение жидкостей (см. рис. 7) тоже свидетельствует о наличии притяжения между молекулами жидкостей.
Рис. 7. Поверхностное натяжение жидкостей
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 48; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!