79389

История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Наблюдения и опыты подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Среди трудов крупных философов-физиков занимавшихся учением о молекулярном строении вещества особую роль сыграли труды великого русского учёного М. Строение вещества дискретно прерывисто.

Русский

2015-02-11

22.61 KB

25 чел.

Урок №2/40

Тема №20: «История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул.»

1 История атомистических учений.

    Учение о том, что все тела состоят из атомов, возникло в Древней Греции в IV веке до н.э. Основоположником атомистической теории был философ Демокрит. Воззрения Демокрита, естественно, весьма далеки от современных представлений, но они сыграли важную роль в развитии физики. Среди трудов крупных философов-физиков, занимавшихся учением о молекулярном строении вещества, особую роль сыграли труды великого русского учёного М.В.Ломоносова. Им были рассмотрены вопросы вращательного движения молекул и объяснены тепловые явления при этом виде движения. Он отвергал господствовавшее в то время учение о теплороде – некоторой невесомой жидкости, якобы определяющей тепловые свойства тел., и утверждал, что «теплота состоит во внутреннем движении материи».

  Основные представления, высказанные Ломоносовым, были в дальнейшем развиты Л.Больцманом, Р.Клаузисом, Д.Максвеллом, Л.Гей-Люссаком и др. Многочисленные исследования, проведённые этими учёными, позволили сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории. В основе теории лежат 3 важных положения, подтверждённые экспериментально и теоретически.

    - Все тела состоят из мельчайших частиц – атомов, молекул, в состав которых ещё более мелкие элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны). Строение вещества дискретно (прерывисто).

     - Атомы и молекулы вещества всегда находятся в непрерывном хаотическом движении.

    - Между частицами любого вещества существуют силы взаимодействия – притяжения и отталкивания. Природа этих сил электромагнитная.

2 Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное мтроение вещества.

В 1827 г. Английский ботаник Р.Броун (1773-1858 гг.) обнаружил, что частицы твёрдого вещества в жидкой среде совершают непрерывное хаотическое движение.

Тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частичек получило название броуновского движения. Причиной броуновского движения является непрерывное  хаотическое движение молекул жидкости или газа, которые, беспорядочно ударяясь со всех сторон о взвешенные в жидкости (газе) частички, приводят их в движение.

Диффузией называется явление самопроизвольного проникновения одного вещества в другое. Диффузия в жидкостях происходит медленнее, чем в газах, но быстрее, чем в твёрдых телах, потому что чем плотнее вещество, тем ближе друг к другу расположены в нём молекулы.

3 Масса и размеры молекул.

Размер молекулы О2 = 4∙10-10 м, объём молекулы О2 = 10-20 м3.

Атом – наименьшая частица данного химического элемента.

Молекула – наименьшая устойчивая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами.  

Единичная атомная масса m0 = 1/12m0C = 1,66∙10-27 кг.

Мr – относительная молекулярная масса

Mr = mмол/m0

Ar – относительная атомная масса

Ar = mат/m0

Количество вещества – это отношение числа N молекул (атомов) в данном макроскопическом теле к числу NА атомов в 0,012 кг углерода:

ν = N/NA

Количество вещества выражают в молях.

Моль – количество вещества, содержащего столько же молекул (атомов), сколько содержится молекул (атомов) в 0,012 кг углерода.

Моль любого вещества содержит, по определению, одинаковое число молекул (атомов). Это число называют постоянной Авогадро.

NA = 6,02∙1023 моль-1.

Молярная масса М – масса одного моля вещества:

М = mмолNA

Молярная масса выражается в кг/моль.

М = m/ν

Моль при нормальных условиях занимает объём V0 = 22,4∙10-3 м3.

В 1м3 любого газа при нормальных условиях содержится одинаковое число молекул:

NЛ = NA/V0 = 2,7∙1027 м-3.

NЛ – постоянная Лошмидта.

Задачи

Определить массу одной молекулы воды.

Сколько молекул газа находится в сосуде вместимостью 0,15 м3 при нормальных условиях?