microbik.ru
1

Глава 1. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ ТЕПЛОТЫ.

ТЕМА 1: Тепловые явления.

Цель: познакомить учащихся с развитием научных взглядов на природу тепла.

Дом. зад: § 1.1-1.4. стр3 -13.

I. ФИЗИКА И МЕХАНИКА.

  1. механика Ньютона количественно описывает движение: перемещение тел в пространстве с течением времени.

  2. но механика Ньютона не отвечает на вопрос вследствие каких физ-их причин появляются те или иные силы; какова природа сил.

  3. применение законов механики к описанию движения атомов в телах привело к созданию МКТ тепловых явлений (механической теории тепла).

  4. однако при построении этой теории выяснилось, что одни только законы механики не могут объяснить 1) многообразие тепловых процессов;

2) электромагнитные явления;

5. для объяснения движения микрочастиц была построена новая теория – квантовая механика.

II. Тепловые явления – самые распространенные после механического движения.

  1. роль тепловых явлений на климат планеты, на живые организмы.

  2. зависимость свойств тел от температуры.

Пр: размеры, упругость, эл.сопротивление, магнитные и оптические св-ва твёрдых и меняются при охлаждении или нагревании.

  1. течение тепловых процессов связано со строением вещества, его внутренней структурой.

  2. тепловые явления в технике: холодильные установки, тепловые двигатели, обогреватели воды, воздуха и т.д.

III. Развитие представлений о природе тепловых явлений.

  1. Демокрит 460-370 лет до н.э. «Всё состоит из атомов… вещи отличаются друг от друга атомами, из которых состоят, их порядком и положением». – идеи, без док-в.

  2. XVII век- зарождение первой научной теории тепла. Изобретён термометр. Ньютон попытался объяснить расширение газов.

  3. XVIII век – образовались две диаметрально противоположные теории – вещественная теория тепла (теплород) и корпускулярная теория тепла (движение частиц, составляющих тела). Ломоносов и Бернулли сторонники МКТ.К середине XVIII века временную победу одержала теория теплорода (док-ли сохранение кол-ва теплоты при теплообмене, следовательно сохранение теплорода).

  4. ^ К середине XIX века – вещественная теория теплоты потерпела поражение. Экспериментально было доказано, что «тепловой жидкости-теплорода» не сущ-ет. Принцип сохранения теплорода был заменён законом сохранения энергии. Максвелл, Больцман – заложили основы атомно-молекулярной теории.

  5. ^ Конец XIX века – создана количественная теория тепловых процессов – термодинамика, в ней не учитывалось молекулярное строение тел. (описательная теория - феноменологическая). В термодинамике тепловые процессы описываются с помощью величин, регистрируемых приборами. Все законы относятся к большим телам, число молекул в которых огромно – макроскопическим. Поэтому законы термодинамики относятся к поведению энергии. I закон - закон сохр-ия энергии, распространенный на тепловые явления. II закон – направление энергетических превращений.

  6. начало XX в – победили сторонники МКТ (Эйнштейн) – была построена последовательная теория поведения больших коллективов атомов и молекул – статистическая механика (современное название МКТ). Доказана многочисленными опытами.

  7. в настоящее время в науке используют оба метода описания тепловых процессов – термодинамический и статистический, они взаимно дополняют друг друга. Но статистич. механика – более глубокая теория, в кот. раскрывается сущность тепловых явлений.

Глава 2. ОСНОВЫ МКТ.

Тема 2: Основные положения МКТ.

Цель: определить основные положения МКТ, доказательства. Ввести основные физические величины, используемые в МКТ.

Дом. зад: § 2.1-2.2 – 2.3. стр 14 - 29.

Приборы: плакат, модель «Броуновское движение»

  1. МКТ –учение о строении и свойствах вещества, использующие представления о существовании атомов и молекул – как наименьших частицах химич-го вещества.

    ^ Основные положения МКТ

    Опытные факты

    1. вещество состоит из атомов и молекул.

    Делимость вещества, парообразование, растворимость, сжимаемость вещ-ва.

    1. молекулы (атомы) всех тел находятся в непрерывном неупорядочном движении.

    Диффузия, броуновское движение, зависимость процесса испарения от температуры.

    1. молекулы (атомы) взаимодействуют друг с другом.

    Существование жид-ей и твердых тел, склеивание, смачивание.

  2. Док-ва существования молекул – туннельный микроскоп.


  3. ^ Размеры атомов и молекул

    Число молекул в единице объёма.

    S – площадь пятна.

    d- толщина плёнки = размер молекулы.

    Vслоя = Sd d = V

    S

    dатома = 10-8см.

    dмолеклы = 10-7см.

    Подсчитаем число мол-л в капле воды массой 1 г, V=1см3.

    dмолеклы воды = 3*10-8см.

    V= (3*10-8см)3.

    N= 1см3 = 3,7*1022 штук.

    (3*10-8см)3

    Сравнение: 1.если голову человека увеличить до размеров солнца, то молекула при этом увеличится до размеров головы.

    2. если бы все размеры в мире возросли в миллиард раз, то молекула водорода будет выглядеть как шарик диаметром 23см, при этом размер мухи = 100 000км, толщина волоса – 100км.

    Сравнение:

    1.предположем, что поверхность Земли твёрдая и гладкая. На всей поверхности вплотную друг к другу стоят люди. Число людей при этом будет чуть меньше числа молекул в 1см3 воздуха.
    Физические величины, используемые МКТ:

    1. относительная молекулярная масса – отношение массы одной молекулы вещества к 1/12 массе атома углерода. (в табл. Менделеева в г/моль). Стр 21

    2. относительные атомные массы всех хим-х веществ точно измерены. Складывая относительные атомные массы, мы вычисляем относительную молекулярную массу. Относительная молекулярная масса не имеет единиц измерения.

    3. количество вещества – обозначается ν (ню), измеряется в молях.

1моль – кол-во вещ-ва, содержащее столько же молекул (атомов), ск-ко их содержится в 12 г углерода.

^ Постоянная Авогадро

Число молекул в 1 моле вещества


NА= 6*1023 моль-1. Стр 22

Молярная масса М

– масса вещ-ва, взятого в колич-ве 1 моля.



Стр 23

^ Количество вещества

= отношению числа молекул N в данном теле к постоянной Авогадро.



Стр 22

^ Масса вещества

= произведению массы одной молекулы на число молекул в теле.



Стр 24

  1. Броуновское движение. 1827г англ.ботаник Броун наблюдал в лупу за взвесью цветочной пыльцы в воде – частицы непрерывно и беспорядочно двигались. Объяснить не смог.

^ Характеристика броуновского движения.

Движения броун.частиц

Броун.частица

Причина движения частицы

Хар-р движения

Дв-ие подтверждает

хаотичное

1.взвешенная частица в жидкости или газе.

2.состоит из сотен миллиардов молекул.

Нескомпенсированность импульсов, которые получает частица со стороны окружающих её молекул.

1.зависит от рода жид-ти и её темпер-ры, размера и формы частиц.

2.не зависит от вещества частицы.

Молекулярное строение вещ-ва и дв-ие молекул.


Практикум решения задач.

  1. Сколько молекул находится в 1кг водорода?

  2. Определите массу одной молекулы воды.

  3. Зная, что в одном моле вещества 6,02*1023молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что молярная масса = 0,032кг/моль.

  4. Какую массу имеют 2*1023 молекул азота?

  5. Определите кол-во вещ-ва и число молекул, содержащихся в 2-х кг углекислого газа.

  6. Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02см3 при расплывании её на поверхности воды?

  7. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг?

  8. Каково количество вещества (в молях), содержится в воде массой 1г?

  9. Молярная масса азота равна 0,028кг/моль. Чему равна масса молекулы азота?

^ 10.Определите число атомов в меди объёмом 1м3. Молярная масса меди = 0,0635кг/моль, её плотность 9000кг/м3.

11. (стр49 №1) В двух сосудах находятся вода и ртуть одинакового объёма. Сравните число атомов в этих жидкостях.


Самостоятельно –конспект, доклад «Температура» §3.2, стр55.

    1. Происхождение терминов «температура» и «градус».

    2. Первые термометры и современные.

    3. Тепловое равновесие.

    4. Температура характеризует.

    5. Молекулярно-кинетическое истолкование температуры – самое главное.



Практикум решения задач.

  1. Сколько молекул находится в 1кг водорода?

  2. Определите массу одной молекулы воды.

  3. Зная, что в одном моле вещества 6,02*1023молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что молярная масса = 0,032кг/моль.

  4. Какую массу имеют 2*1023 молекул азота?

  5. Определите кол-во вещ-ва и число молекул, содержащихся в 2-х кг углекислого газа.

  6. Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02см3 при расплывании её на поверхности воды?

  7. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг?

  8. Каково количество вещества (в молях), содержится в воде массой 1г?

  9. Молярная масса азота равна 0,028кг/моль. Чему равна масса молекулы азота?

  10. 10.Определите число атомов в меди объёмом 1м3. Молярная масса меди = 0,0635кг/моль, её плотность 9000кг/м3.

  11. (стр49 №1) В двух сосудах находятся вода и ртуть одинакового объёма. Сравните число атомов в этих жидкостях.


……………………………………………………………………………………………………………………………….