Масса и раз меры молекул. Количество вещества.

Класс

Урок №31

Основные положения молекулярно-кинетической теории.

Масса и раз меры молекул. Количество вещества.

Ребята, сегодня мы приступаем к изучению нового раздела физики – «Молекулярная физика и термодинамика». Это раздел, который изучает свойства тел с точки зрения их молекулярного строения.

Изучать этот раздел мы будем на протяжении 14 модулей. За время изучения этого раздела мы напишем 2 лаборатоные работы, 1 контрольную и вам будет выставлено 2 тематических оценивания.

 

Изучение нового материала

Из материала физики 7 класса вам известно, что все тела состоят из вещества, которое состоит из молекул.

Вся «Молекулярная физика» опирается на три положения молекулярно-кинетической теории (МКТ):

1 – все вещества состоят из мельчайших частиц – молекул и атомов;

2 – молекулы и атомы находятся в беспрерывном и хаотическом движении;

3 – молекулы и атомы взаимодействуют между собой силами притяжения и отталкивания.

Размеры молекул и атомов чрезвычайно малы. Приведём несколько интересных фактов:

- молекула меньше яблока во столько раз, во сколько раз яблоко меньше Земли;

 

- если представить, что масло создает на поверхности воды пленку толщиной в одну молекулу, то такая пленка будет тоньше человеческого волоса приблизительно в 40 000 раз;

 

- в 1 см² воздуха столько молекул, что взяв такое же количество песчинок, можно было бы засыпать территорию большого предприятия;

 

- если взять такое количество кирпичей, сколько молекул содержится в 1 см³ воздуха, то кирпич бы плотно укрыл поверхность Земли слоем высотой 120 м (высота 40-этажного дома);

 

- в капле воды диаметром 0,1 мм приблизительно 10 молекул, что почти в миллион раз больше, чем людей, которые живут на Земле.

 

 

Соответственно чрезвычайно малы и массы атомов и молекул, потому для решения задач по молекулярной физике вместо собственно масс атомов и молекул используют их относительные величины, сравнивая массу атома и молекулы с 1/12 массы углерода ( С – углерод). Такое сравнение было принято в 1961 году по предложению Д. Дальтона. Подобный выбор обусловлен тем, что углерод входит в состав многих химических соединений. А множитель 1/12 введён для того, чтобы относительные атомные массы приближались к целым числам.

Относительная молекулярная масса Мr - отношение массы молекулы к 1/12 части массы углерода:

М r = m M / 1/12 m c

где m M - масса молекула вещества, m c - масса атома углерода.

Относительная атомная масса Аr - это отношение массы молекулы к 1/12 части атома углерода.

Из-за маленькой массы молекул и атомов их массы часто измеряют не в единицах СИ - килограммах, а в атомных единицах массы (а.е.м.) - массы 1/12 части углерода.

1 а.е.м. = 1/12 m c = 1,66 10 кг.

Количество вещества наиболее естественно было бы измерять числом атомов или молекул в теле. Но их число в макроскопическом теле настолько большое, что в расчётах используется не абсолютное, а относительное число молекул. В СИ количество вещества выражают в молях.

Молем называется количество вещества, которое содержит столько же молекул (атомов), сколько их содержится в 12 граммах углерода.

Молярная масса М равна отношению массы вещества m к количеству молей в ней (или количеству вещества):

М = m /

где - количество вещества.

Физический смысл молярной массы: молярная масса - это масса одного моля вещества.

Единица измерения молярной массы в СИ - килограмм на моль (кг/моль)

М = Мr 10 (кг/моль).

Объем одного моля вещества: VM = M / где - плотность вещества.

 

Итальянский физик и химик Амадео Авогадро в ХІХ ст. определил количество молекул в одном моле вещества.

Это количество назвали постоянной Авогадро:

N A = 6,02 10 1/моль.

Число Авогадро показывает, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 10 молекул.

Введя понятие постоянной Авогадро, запишем ещё одну формулу для расчёта количества вещества:

=

и молярной массы:

М = m₀ N_A

Также Авогадро установил закон, который назвали законом Авогадро.

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

Согласно данному закону 1 моль газа занимает при нормальных условиях (р = 101 000 Па, Т= 273 К) объем 22,4 10 м .

 

Домашнее задание

Выучить параграф 39 и 40; записать письменно в тетради опытное подтверждение каждого из трёх положений МКТ.