розробка уроку з фізики 10 клас "Основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та її дослідне обґрунтування."

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та її дослідне обґрунтування.

 

Мета:  розглянути дослідне обґрунтування молекулярно-кінетичної теорії; розкрити значення молекулярних явищ і показати їх практичне застосування; заохочувати до розуміння основних понять; познайомити із величинами, що характеризують молекули , методами їх вимірювання.

Розвивати вміння систематизувати, встановлювати зв’язки нового з раніше вивченим; аналізувати навчальний матеріал; стисло та правильно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність.

  Виховувати відповідальність, організованість, дисциплінованість, почуття колективізму.

 

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

 

Прилади та матеріали для роботи з учнями: відео «Рух молекул в газах», броунівський рух»

План уроку

1. Актуалізація опорних знань.

 

2. Вивчення нового матеріалу.
3. Закріплення вивченого.
4. Розв’язування задач.
5. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

1. З яких частинок складаються всі речовини?
2. Чи можна стверджувати, що молекула – найменша частинка даної речовини?

 

3. Що можна сказати про молекули однієї і тієї ж речовини і різних речовин?
4. Як розташовані молекули в речовині? Щільно чи з проміжками?
5. Який характер руху молекул в речовині?
6. Як залежить рух молекул від температури речовини?
7. Як сили діють між молекулами в речовині?

 

2. Вивчення нового матеріалу.

 

Молекулярна фізика – це розділ фізики, який розглядає властивості тіл як сумарний результат руху та взаємодії величезної кількості молекул, з яких складаються ці тіла.

          Основою молекулярної фізики є молекулярно-кінетична теорія.

Перші уявлення про молекулярну будову речовини зародилися в глибоку давнину. Уже більше двох тисяч років тому давньогрецькі філософи передбачали що все в світі складається з дуже маленьких неподільних частинок

– атомів. Грецький вчений Демокрит (460-370 рр. до н.е.) писав: «Все складається з атомів…. речі розрізняються атомами, з яких складаються, їх порядком і положенням». Уявлення стародавніх атомістів про дискретну будову речовини були лише здогадкою.

•                середні віки послідовники атомістичного вчення переслідувалися інквізицією і владою, бо було глибоко матеріалістичним. У Франції в 1026 році вищій суд заборонив спеціальним декретом розповсюдження атомістичного учення під страхом смертної втрати. Лише в XVII столітті І. Ньютон зробив спробу пояснити розширення газів на основі передбачення, що молекули намагаються заповнити простір.
  •                XVIIІ столітті прихильником і пропагандистом молекулярно-кінетичної теорії був М. Ломоносов. Основні положення цієї теорії, сформульовані Ломоносовим , не зазнали суттєвих змін і до нашого часу.

 

                    

       Демокрит                                          І. Ньютон        М. В. Ломоносов

 

Основні положення МКТ. Дослідне обґрунтування положень МКТ.

 

• основі молекулярно-кінетичної теорії речовини лежать три основні положення:

 

1. Всі речовини дискретні, вони складаються з молекул і атомів. Молекула – дрібна електронейтральна частинка речовини, яка зберігає її хімічні властивості.

 

2. Молекули і атоми всіх речовин знаходяться в безперервному хаотичному русі.

 

3. Між молекулами всіх речовин діють сили притягання і відштовхування.

Кожне твердження суворо доведено за допомогою дослідів. Реальне існування

 

молекул підтверджується величезним числом експериментальних фактів. До них можна віднести можливість механічного дроблення речовини, розчин речовин в воді та інших розчинниках, стискання і розширення газів. Але до більше переконливих фактів належать броунівський рух та дифузія.

У 1827 р. англійський ботанік Роберт Броун спостерігав під мікроскопом рух спор рослин в краплі рідини. Траєкторія руху кожної частинки була ламаною лінією. У другій половині ХІХ століття було доведено, що причиною броунівського руху є хаотичні удари молекул об спори рослин.

                                    

 

 

Броунівський рух – це рух найдрібніших частинок твердої речовини під ударами молекул рідини чи газу, я яких ці частинки знаходяться.

Дифузія речовин – це явище проникнення молекул однієї речовини між молекулами другої речовини при дотику цих речовин.

                          

 

 

 

Дифундують з різною швидкістю всі речовини в будь-яких агрегатних станах. Швидкість дифузії залежить від агрегатного стану речовин, самих речовин, а також від їх температури.

Осмос – важливий випадок дифузії – взаємне проникнення речовин крізь пористі перегородки. Розглянемо такий дослід. З’єднаємо патрубок пористої посудини гумовою трубкою з коліном водяного манометра. Помістимо цю посудину під склянку, заповнену воднем від приладу Кіппа. Манометр покаже збільшення тиску в посудині. Пояснюється це тим, що молекули водню, які мають меншу масу і рухаються швидше, ніж молекули кисню й азоту, що входять до складу повітря, проходять крізь пори в посудину швидше, ніж молекули кисню й азоту з цієї посудини в склянку. Якщо прийняти склянку з воднем, то тиск у посудині зменшується — водень виходить крізь пори з посудини швидше, ніж у нього проникає повітря.

 

Дифузію рідин крізь пористу перегородку можна спостерігати за допомогою такого простого досліду. Закриємо широкий отвір лійки целофаном або пергаментом, наповнимо її розчином мідного купоросу й опустимо в посудину з водою. Через певний час побачимо, що рівень розчину в лійці підвищився. Отже, вода дифундує в розчин мідного купоросу швидше, ніж розчин у воду. Поява блакитнуватого забарвлення води в посудині свідчить про те, що мідний купорос так само, хоча й повільно, дифундує у воду.

 

3. Запитання на закріплення вивченого.

1. Яка мета молекулярно-кінетичної теорії?
2. Сформулювати основні положення МКТ.

 

3. Назвіть явища та факти, які підтверджують, що: а) молекули існують; б) молекули рухаються; в) між молекулами діють сили притягання і відштовхування; г) між молекулами є проміжки.

 

4. Для яких частинок більше помітний броунівський рух: для більше дрібних чи менше дрібних? Чому?

 

5. Чи залежить броунівський рух від температури рідини чи газу? Як саме?
6. Чому броунівський рух не спостерігається для чаїнок в склянці чаю?
7. Підтвердженням яких положень МКТ є броунівський рух?

8. Підтвердженням яких положень МКТ є дифузія?

9. Чи може дифузія відбуватися між речовинами в різних агрегатних станах? Між речовинами в одному агрегатному стані? Навести приклади.

 

10. Від чого залежить швидкість дифузії?

 

11. Яке практичне значення має дифузія в життєдіяльності людини: в побуті, в промисловості? В природі?

 

4. Розв’язування задач.

 

Задача 1. Об’єм 3 мм³  олії розпливається на поверхні води і займає площу 0,6 м². Як визначити діаметр молекули?

 

Дано: Розв’язування

 

 

V  3мм3		 0,003см 3		V			0,003см3
	S  0,6м 2	 6000см 2	V  S  d ;  d 		;	d 		 5 107 см
				S			6000см 2
d  ?
Відповідь: діаметр молекули води дорівнює приблизно 10 см  10 м

Задача 2. Знайти кількість молекул у краплі води масою 1 г і об’ємом 1 см 3 .

Задача 3. Яка товщина гасової плівки на поверхні води, якщо гас масою 1,6 г утворив пляму площею 200 м²? Який висновок можна звідси зробити про розміри молекул?

 

5. Домашнє завдання. конспект