Презентация "Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ). Абсолютная температура." (10 класс) по физике – проект, доклад

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ). Абсолютная температура.

Не существует ничего, кроме атомов. Демокрит

Молекулярная физика

Раздел, в котором изучают свойства макроскопических тел в различных агрегатных состояниях на основе МКТ.

Демокрит (около 460 - 360до н. э.) Древнегреческий философ-материалист, один из первых представителей атомизма. Согласно Демокриту, существуют только атомы и пустоты. Одним из первых говорил об историческом прогрессе в области наук и искусств, происхождение которых объяснял потребностями людей.

История развития МКТ :

Русский учёный-энциклопедист, естествоиспытатель и филолог, поэт и художник. По его инициативе и проекту создан в 1755 г. Московский университет. Сформулировал основные положения молекулярно – кинетической теории.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765)

Роберт Броун (1773-1858).

Английский ботаник. В 1827 году рассматривал в микроскоп взвешенные в воде частички цветочной пыльцы, которые совершали беспорядочное движение, названное броуновским. Это тепловое движение и оно не прекращается.

Что надо знать о физической теории:

Опытные факты, послужившие основанием для разработки теории. Основные понятия теории. Основные положения (принципы) теории. Математический аппарат теории: ( законы, основные уравнения, формулы). 5.Круг явлений, объясняемых данной теорией.

Основные положения МКТ:

1. Все вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки.

Опыты: Делимость веществ Растворение вещества диффузия Тепловое расширение Фотографии с помощью электронного микроскопа

Атом и молекула

АТОМ – наименьшая частица химического элемента, которая является носителем его химических свойств.

МОЛЕКУЛА - наименьшая устойчивая частица вещества, обладающая всеми химическими свойствами и состоящая из одинаковых (простое вещество) или разных (сложное вещество) атомов, объединенных химическими связями.

Диффузия – взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга

Сканирующий электронно-ионный микроскоп.

Ионный микроскоп JEM-ARM200F

Ионный микроскоп - электронно-оптический прибор, в котором изображение создается ионным пучком от термоионного или газоразрядного ионного источника.

Платина в электронном микроскопе

Молекулы нафталина в ионном микроскопе

Изображение предварительно отполированной, а затем подвергнутой ионной бомбардировке поверхности монокристалла меди. Снято в растровом электронном микроскопе. Увеличение - 3000.

Изображение головы комара в электронном микроскопе

Из коллекции www.eduspb.com

Поверхность кремния. Изображение получено с помощью туннельного микроскопа

2. Частицы непрерывно и хаотически движутся

Диффузия Броуновское движение Стремление газа занять весь объем

Опыты:

Это явление открыто Р. Броуном в 1827 г., когда он проводил исследования пыльцы растений.

Мельчайшие частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц ускорялся с повышением температуры и с уменьшением размера частиц и явно замедлялся при замене воды более вязкой средой. Это удивительное явление никогда не прекращалось: его можно было наблюдать сколь угодно долго.

Clarkia pulchella

Интересуясь, как пыльца участвует в процессе оплодотворения, он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения Clarkia pulchella (кларкии хорошенькой) взвешенные в воде удлинённые цитоплазматические зерна.

Броуновское движение – это хаотическое движение мелких частиц твёрдого вещества под ударами молекул жидкости или газа, в которых эти частицы находятся.

Последовательные положения через каждые 30 секунд трех броуновских частиц – шариков гуммигута размером около 1 мкм. Одна клетка соответствует расстоянию 3 мкм.

3. Частицы, взаимодействуя друг с другом, притягиваются и отталкиваются.

Опыты: Деформация Склеивание Смачивание, несмачивание Поверхностное натяжение жидкости Твердые тела и жидкости трудно сжать

Силы притяжения и отталкивания действуют одновременно. Силы имеют электромагнитную природу.

Молекула — мельчайшая устойчивая частица вещества, сохраняющая его основные химические свойства.

Масса и размеры атомов и молекул

Атомы — мельчайшие частицы химического элемента, сохраняющие его химические свойства.

Измерение диаметра молекулы

Постоянная Авогадро

Амедео Авогадро Итальянский физик и химик 9 августа 1776 г. – 9 июля 1856 г

Число частиц в одном моле вещества называется постоянной Авогадро NA.

Физический смысл постоянной Авогадро: число Авогадро показывает, что в одном моле любого вещества содержится 6,02∙1023 молекул.

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

Более точное значение постоянной Авогадро: 6,02214084(18) ∙1023

Для решения задач молекулярной физики необходимо уметь вычислять массу молекулы и количество молекул, содержащихся в веществе.

Масса молекулы mМ :

M – молярная масса вещества, NA – число Авогадро; m – масса всего вещества, N – количество молекул в нём; ρ – плотность вещества, n – концентрация молекул (число молекул в единице объёма)

Число молекул N : N = NA ∙ ν = n ∙ V = m / mМ

V – объём вещества

Температура – это физический параметр, одинаковый для всех тел, находящихся в тепловом равновесии.

Термоскоп Галилея

Термометры

Проводя измерения, следует помнить, что любой термометр всегда измеряет свою собственную температуру

температура – физическая величина, измеряемая термометром и одинаковая у всех тел или частей тела, находящихся в термодинамическом равновесии друг с другом.

Принципы измерения температуры: Тело необходимо привести в тепловой контакт с термометром Масса термометра

Термометрическое тело

при тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы.

Температура – мера средней кинетической энергии хаотического движения частиц

Абсолютная шкала температур Ч. Кельвин

Соответствует физическому смыслу понятия температуры. Не имеет отрицательных значений. Абсолютный нуль - температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. связанна с температурой по шкале Цельсия соотношением Т = (t + 273,15 °С) К/°С Изменение температуры по абсолютной шкале совпадает с изменением температуры по шкале Цельсия