Основные положения МКТ. Размеры молекул и атомов. Агрегатное состояние вещества.

Основные положения МКТ. Размеры молекул и атомов. Агрегатное состояние вещества.

10 класс

(введение к теме «Термодинамика»)

Основные положения молекулярно- кинетической теории

• Все вещества без (исключения) состоят из частиц.

• Все частицы беспорядочно движутся.

• Все частицы вещества взаимодействуют друг с другом.

Цель МКТ - объяснение свойств макроскопических тел и закономерности тепловых процессов на основе представления о том, что все тела состоят из отдельных хаотически движущихся и взаимодействующих частиц.

Докажем основные положения МКТ. Дробление, испарение, растворение.

Диффузия, броуновское движение, растекание жидкости

Возникновение упругости, деформация, сохранение формы и объёма твёрдых тел, трение.

Самое убедительное доказательство о строении вещества дают электронные микроскопы. Молекулярное строение галита рисунок (а) и диоксида кремния (б).

Размеры молекул и атомов.

Капля масла на поверхности жидкости не расплывётся по всей свободной площади, она образует слой толщиной всего лишь в одну молекулу -«мономолекулярный слой». Если взять объём капли 1мм 3 , то она расплывётся максимум на площадь поверхностью не более 0,6 м 2 , тогда посчитаем:

d=0,001 см 3 : 6000 см 2 ≈1,7×10⁻⁷см.

Диаметр молекулы воды равен примерно 3 ×10⁻⁸см, тогда в 1 см 3 находится 3,7×10 22 молекул. Масса молекулы будет равна 2,7×10⁻ 23 г.

• Массу всех молекул и атомов сравнивают с 1/12 массы атома углерода.
• Относительная молекулярная масса определяется по формуле:

М r = m м / m c/ 12

Где m м масса молекулы вещества,

m c масса атома углерода.

• Относительная атомная масса А r – это отношение массы атома к 1/12 массы атома углерода.

Формулы и определения по теме.

1 а.е.м = mc / 12 = 1,66 × 10 -27 кг

Количество молекул в одном моле вещества называется постоянной Авогадро : N а = 6,02× 10 23 моль -1

Закон Авогадро: в равных объёмах разных газов при одинаковых условиях всегда содержится одинаковое количество частиц.

Единицей количества вещества ν является моль.

Моль- называется количество вещества, в котором содержится столько же молекул (атомов) сколько их содержится в 12 г углерода.

Массу молекул вещества можно определять так:

Молярная масса М - это масса 1 моль вещества.

m м = М / N а; m м = m / N; m м = ρ / n

Масса вещества m = M× ν

m – масса вещества, N – число молекул,

Единица молярной массы в СИ-

n – концентрация молекул.

кг/моль М = М r ×10 -3

Число молекул вещества можно определять так:

N = N а × ν; N = m / m м; N = n × V

Объём V М одного моля вещества определяется по формуле:

V = М / ρ ρ – плотность вещества

Агрегатное состояние вещества

• Твёрдое
• Жидкое
• Газообразное

Самое распространенное вещество на Земле – вода. Рассмотрим её во всех состояниях и помним,

что сама молекула не

Изменяется.

Твёрдое состояние вещества

Молекулы располагаются на определённых расстояниях друг от друга,

совершая колебательные

движения у положения

равновесия. Взаимодействие

между ними очень сильное,

поэтому в твёрдом состоянии тела сохраняют форму и объём.

(на рисунке молекулы льда

и фото ледяного города).

Жидкое состояние вещества

Молекулы располагаются предельно близко друг от друга, что и делает жидкости практически

несжимаемыми. Движение их

беспорядочное и они перемещаются

по всему объёму, это вызывает текучесть

вещества в этом агрегатном состоянии.

Притяжение между частицами слабое,

поэтому жидкости легко разливаются по

порциям. Следовательно, жидкости сохраняют объём, но легко принимают форму сосуда.

Газообразное состояние вещества

Молекулы располагаются достаточно далеко друг от друга, что позволяет им разлетаться на большое расстояние и

не взаимодействовать между

собой. Поэтому газы не

имеют постоянного объёма,

они стремятся заполнить всё предоставляемое им пространство. Следовательно, газы не имеют своей формы и своего объёма.

Закрепление

1.Сформулируйте основные положения МКТ.

2.Приведите факты, подтверждающие, справедливость этих положений.

3. Решите задачу: определить молярную массу сахара

(С12Н22О11).

4. Сколько молекул содержится в 210 г азота?

Задачи можно предложить ученикам решить дома.

ответы

1. Все вещества без (исключения) состоят из частиц.

Все частицы беспорядочно движутся.

Все частицы вещества взаимодействуют друг с другом.

2. Дробление, испарение, растворение, диффузия, броуновское движение, растекание жидкости, возникновение упругости, деформация, сохранение формы и объёма твёрдых тел, трение.

3. M r (С 12 Н 22 О 11 ) = 12А r (С) + 22А r (Н) + 11 А r (О)

M r = 12 12 + 22 + 11 16 = 342 (а.е.м.)

M = M r 10 -3 = 0,342 (кг/моль).

4. m(N 2 ) = 0,21кг

N = m / m N 2 m N 2 = М / N a N = m N a /м

N = 45×10 23 штук.