Головна » Фізика

Основні положення МКТ та їх дослідне обґрунтування

Мета:

Навчальна: Поглибити та конкретизувати уявлення учнів про молекулярно-кінетичну теорію (МКТ) будови речови­ни. Розкрити наукове та світоглядне значення молекуляр­них явищ (броунівського руху та дифузії), ознайомити з методами науки,

Розвивальна: розвивати діалектико-матеріалістичний світогляд через розкриття форм руху матерії, роль науко­вих теорій у пізнаваності явищ природи і можливості їх використання.

Виховна: виховувати самостійність мислення,посилити почуття взаємної відповідальності, формувати ідею про можливість збереження природних ресурсів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання: інтерактивна дошка, комп’ютери, механічна модель броунівського руху, плакати.

Етапи уроку

І. Настановно-мотиваційна частина.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Повідомлення теми й мети уроку.

ІV. Пояснення нового матеріалу.

V.  Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок.

VІ. Домашнє завдання.

VІІ. Загальний підсумок уроку.

Девіз уроку: «Ніколи не соромся запитувати про те, чого не знаєш» (арабське прислів’я)

Демонстрації:

Хід уроку

І. Настановно-мотиваційна частина.

Учитель.

Доброго дня. Вітаю всіх на нашому уроці.

Основи сучасних уявлень про будову речовини були закладені в ті далекі часи, коли людина лише робила спробу зрозуміти суть речей, що оточували її.

Передаючи один одному, мов еста­фету, думку про існування єдиної першооснови навколишніх тіл, Анаксагор, Левкіпп, Демокріт, Епікур, римлянин Лукрецій Кар розвинули її в досить струнку і логічну теорію будови речовини. Демокріт писав, що «справжня основа речей — атоми і порожнеча», вважаючи атомом найменшу часточку, яку можна дістати поділом на частинки оточуючі тіла, підкресливши цю обставину самою назвою, бо грецькою мовою «атом» — «неподільний».

Поняття молекули (в перекладі «маленька маса»), як найменшої часточки речовини, яка має всі хімічні властивості цієї речовини, з'явилось на хвилі відродження у середні віки атомістичних ідей учених античного світу в працях Г. Галілея, П. Гассенді (який і ввів термін «молекула»), Р. Бойля, І. Ньютона, Р. Босковича і М. Ломоносова. Серб Р. Боскович чи не перший чітко сформулював основні положення МКТ речовини, пояснюючи механічні й теплові властивості тіл на основні уявлення про механічний рух і взаємодію (притягання на великих відстанях, відштовхування — на малих) молекул (або «корпускул» за термінологією Ломоносова) — наймен­ших часточок речовини. Чималий внесок у вдосконалення уявлень про МКТ і розвиток науки в Росії належить М. Ломоносову.

Нині уявлення про перервну, молекулярну будову речовини стало стрункою теорією, перевіреною безліччю експериментів.

 

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Актуалізувати знання учнів під час бесіди. З цією метою ставляться запитання: що вам відомо про будову речовини? Які досліди підтверд­жують існування молекул? Чи тіла суцільні? Які спосте­реження з повсякденного життя підтверджують існування міжмолекулярних проміжків? Які факти підтверджують наявність сил взаємодії між молекулами? Які явища свід­чать про рух молекул? Який характер цього руху?

 

ІІІ. Повідомлення теми й мети уроку.

Учитель.  Тема нашого уроку:   «Основні положення МКТ та їх дослідне об­ґрунтування».

ІV. Пояснення нового матеріалу.

         План

1. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії

2. Дослідні підтвердження МКТ

3. Основне завдання МКТ

1.  Основні положення молекулярно-кінетичної теорії

Молекулярно-кінетична теорія зародилася в ХІХ ст. у результа­ті спроб пояснити будову та властивості речовини на основі уявлень про те, що речовина складається з дрібних частинок — молекул, які безупинно рухаються і взаємодіють одна з одною. Особливих успіхів ця теорія досягла в поясненні властивостей газів.

Молекулярно-кінетичною теорією називають учення, що по­яснює будову і властивості тіл рухом і взаємодією частинок, з яких складаються тіла.

В основу МКТ покладено три найважливіші положення:

усі речовини складаються з дрібних частинок (атомів, моле­кул, електронів, йонів);
частинки речовини перебувають у безперервному хаотично­му русі (його часто називають тепловим рухом);
частинки речовини взаємодіють одна з одною.

2.  Дослідні підтвердження МКТ

Припущення про молекулярну будову речовини підтверджу­валося лише побічно. Розміри молекул і атомів настільки дрібні, що розрізнити їх у звичайний мікроскоп неможливо. Тому навіть у ХІХ ст. багато вчених ще сумнівалися в існуванні молекул. Нара­зі техніка досягла рівня, за якого можна розгледіти навіть окремі атоми.

Переконатися в існуванні молекул та оцінити їхні розміри можна досить просто. Помістимо дуже маленьку крапельку олії на поверхню води. Масляна пляма розтікатиметься по поверхні води, але площа масляної плівки не може перевищувати певного зна­чення. Природно припустити, що максимальна площа плівки від­повідає масляному шару завтовшки в одну молекулу. Наприклад, крапелька маслинової олії об’ємом 1 мм3 розтікається по площі не більш ніж 1 м2. Звідси випливає, що розмір молекули олії стано­вить порядку 10-9 м.

Переконатися в тому, що молекули рухаються, дуже просто: капніть крапельку парфумів в одному кінці кімнати, і через кіль­ка секунд цей запах пошириться по всій кімнаті. У повітрі навко­ло нас молекули носяться зі швидкостями артилерійських снаря­дів — сотні метрів на секунду.

Чудовою властивістю руху молекул є те, що він ніколи не при­пиняється. Саме цим рух молекул істотно відрізняється від руху предметів, що оточують нас, адже механічний рух неминуче при­пиняється внаслідок тертя. На початку ХІХ ст. англійський бо­танік Броун, спостерігаючи в мікроскоп частки пилка, зважені у воді, помітив, що ці частки перебувають у «нескінченному тан­ці». Причину так званого «броунівського руху» зрозуміли лише че­рез 50 років після його відкриття: окремі удари молекул рідини об частку не компенсують один одного, якщо ця частка досить дрібна. З тих часів броунівський рух розглядається як наочне дослідне під­твердження руху молекул.

Багато дослідів свідчать про наявність сил міжмолекулярної взаємодії. Якби молекули не притягувалися одна до одної, не було б ні рідин, ні твердих тіл — вони просто розсипалися б на окремі молекули. З іншого боку, якби молекули лише притягувалися, вони «злипалися» б у надзвичайно щільні згустки, а молекули газів унаслідок ударів об стінки посудини «прилипали» б до них. Взаємодія молекул має електричну природу. Хоча молекули за­галом електрично нейтральні, розподіл позитивних і негативних електричних зарядів у них такий, що на значних відстанях (по­рівняно з розмірами власне молекул) молекули притягуються, а на малих відстанях — відштовхуються.

3.   Основне завдання МКТ

Параметри газу, пов’язані з індивідуальними характеристика­ми молекул, що складають його, називаються мікроскопічними па­раметрами (маси молекул, їхні швидкості, концентрація).

Параметри, які характеризують стан макроскопічних тіл без урахування їхньої молекулярної будови, називаються макроско­пічними параметрами (об’єм, тиск, температура).

Співвідношення між макроскопічними параметрами — темпе­ратурою, об’ємом і тиском — називається рівнянням стану.

Основне завдання молекулярно-кінетичної теорії:

   установити зв’язок між макроскопічними та мікроскопічни­ми параметрами речовини й, виходячи з цього, визначити рів­няння стану цієї речовини.

Наприклад, знаючи масу молекул, їхні середні швидкості й концентрацію, можна обчислити об’єм, тиск і температуру маси газу, а також виразити тиск газу через його об’єм і температуру.

V.  Розв’язування задач.

Якщо в столярному цеху не працює вентиляція, дрібний дерев­ний пил годинами «висить» у повітрі навіть після вимикання деревообробних верстатів. Чому?
Дві скляні пластинки важко відірвати одну від одної, якщо між ними є трохи води. Якщо ж скельця сухі, то вони відокремлю­ються одне від одного дуже легко. Чому?
Чому полірування тертьових поверхонь може привести не до зменшення тертя, а, навпаки, — до збільшення?
Під час ремонту дороги запах розігрітого асфальту відчуваєть­ся здалеку, а запах остиглого асфальту майже не відчувається. Чому?
Чому водень і гелій здатні випаровуватися навіть із герметично закритих ємностей?

ІV. Закріплення вивченого матеріалу.

VІ. Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок.

Перелічіть відомі вам докази існування молекул.
Наведіть факти, що показують подільність речовин.
У чому полягає явище дифузії?
У чому полягає суть броунівського руху?
Які досліди доводять, що між молекулами твердих і рідких тіл діють сили притягання і відштовхування?

 

VІІ. Домашнє завдання.

§40-42 [В. Д.Сиротюк, В.І. Баштовий, Фізика 10 кл, рівень стандарту]


Теги: Логвин О.П., речовина
Навчальний предмет: Фізика
Переглядів/завантажень: 3545/270


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar