Глава 1. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ ТЕПЛОТЫ. ТЕМА 1: Тепловые явления. Цель: познакомить учащихся с развитием научных взглядов на природу тепла. Дом. зад: § 1.1-1.4. стр3 -13. I. ФИЗИКА И МЕХАНИКА. 1. механика Ньютона количественно описывает движение: перемещение тел в пространстве с течением времени. 2. но механика Ньютона не отвечает на вопрос вследствие каких физ-их причин появляются те или иные силы; какова природа сил. 3. применение законов механики к описанию движения атомов в телах привело к созданию МКТ тепловых явлений (механической теории тепла). 4. однако при построении этой теории выяснилось, что одни только законы механики не могут объяснить 1) многообразие тепловых процессов; 2) электромагнитные явления; 5. для объяснения движения микрочастиц была построена новая теория – квантовая механика. II. Тепловые явления – самые распространенные после механического движения. 1. роль тепловых явлений на климат планеты, на живые организмы. 2. зависимость свойств тел от температуры. Пр: размеры, упругость, эл.сопротивление, магнитные и оптические св-ва твёрдых и меняются при охлаждении или нагревании. 3. течение тепловых процессов связано со строением вещества, его внутренней структурой. 4. тепловые явления в технике: холодильные установки, тепловые двигатели, обогреватели воды, воздуха и т.д. III. Развитие представлений о природе тепловых явлений. 1. Демокрит 460-370 лет до н.э. «Всё состоит из атомов… вещи отличаются друг от друга атомами, из которых состоят, их порядком и положением». – идеи, без док-в. 2. XVII век- зарождение первой научной теории тепла. Изобретён термометр. Ньютон попытался объяснить расширение газов. 3. XVIII век – образовались две диаметрально противоположные теории – вещественная теория тепла (теплород) и корпускулярная теория тепла (движение частиц, составляющих тела). Ломоносов и Бернулли сторонники МКТ.К середине XVIII века временную победу одержала теория теплорода (док-ли сохранение кол-ва теплоты при теплообмене, следовательно сохранение теплорода). 4. К середине XIX века – вещественная теория теплоты потерпела поражение. Экспериментально было доказано, что «тепловой жидкости-теплорода» не сущ-ет. Принцип сохранения теплорода был заменён законом сохранения энергии. Максвелл, Больцман – заложили основы атомно-молекулярной теории. 5. Конец XIX века – создана количественная теория тепловых процессов – термодинамика, в ней не учитывалось молекулярное строение тел. (описательная теория - феноменологическая). В термодинамике тепловые процессы описываются с помощью величин, регистрируемых приборами. Все законы относятся к большим телам, число молекул в которых огромно – макроскопическим. Поэтому законы термодинамики относятся к поведению энергии. I закон закон сохр-ия энергии, распространенный на тепловые явления. II закон – направление энергетических превращений. 6. начало XX в – победили сторонники МКТ (Эйнштейн) – была построена последовательная теория поведения больших коллективов атомов и молекул – статистическая механика (современное название МКТ). Доказана многочисленными опытами. 7. в настоящее время в науке используют оба метода описания тепловых процессов – термодинамический и статистический, они взаимно дополняют друг друга. Но статистич. механика – более глубокая теория, в кот. раскрывается сущность тепловых явлений. Глава 2. ОСНОВЫ МКТ. Тема 2: Основные положения МКТ. Цель: определить основные положения МКТ, доказательства. Ввести основные физические величины, используемые в МКТ. Дом. зад: § 2.1-2.2 – 2.3. стр 14 - 29. Приборы: плакат, модель «Броуновское движение» I. МКТ –учение о строении и свойствах вещества, использующие представления о существовании атомов и молекул – как наименьших частицах химич-го вещества. Основные положения МКТ Опытные факты 1. вещество состоит из атомов и Делимость вещества, парообразование, молекул. растворимость, сжимаемость вещ-ва. 2. молекулы (атомы) всех тел находятся Диффузия, броуновское движение, в непрерывном неупорядочном зависимость процесса испарения от движении. температуры. 3. молекулы (атомы) взаимодействуют Существование жид-ей и твердых тел, друг с другом. склеивание, смачивание. II. Док-ва существования молекул – туннельный микроскоп. Размеры атомов и молекул S – площадь пятна. d- толщина плёнки = размер молекулы. Vслоя = Sd d=V S dатома = 10-8см. dмолеклы = 10-7см. Число молекул в единице объёма. Подсчитаем число мол-л в капле воды массой 1 г, V=1см3. dмолеклы воды = 3*10-8см. V= (3*10-8см)3. N= 1см3 = 3,7*1022 штук. -8 3 (3*10 см) Сравнение: 1.если голову человека увеличить Сравнение: до размеров солнца, то молекула при этом 1.предположем, что поверхность Земли увеличится до размеров головы. твёрдая и гладкая. На всей поверхности 2. если бы все размеры в мире возросли в вплотную друг к другу стоят люди. Число миллиард раз, то молекула водорода будет людей при этом будет чуть меньше числа выглядеть как шарик диаметром 23см, при молекул в 1см3 воздуха. этом размер мухи = 100 000км, толщина волоса – 100км. III. Физические величины, используемые МКТ: 1. относительная молекулярная масса – отношение массы одной молекулы вещества к 1/12 массе атома углерода. (в табл. Менделеева в г/моль). Стр 21 2. относительные атомные массы всех хим-х веществ точно измерены. Складывая относительные атомные массы, мы вычисляем относительную молекулярную массу. Относительная молекулярная масса не имеет единиц измерения. 3. количество вещества – обозначается ν (ню), измеряется в молях. 1моль – кол-во вещ-ва, содержащее столько же молекул (атомов), ск-ко их содержится в 12 г углерода. Число молекул в 1 моле Постоянная вещества Авогадро NА= 6*1023 моль-1. Стр 22 Молярная масса М – масса вещ-ва, взятого в колич-ве 1 моля. Стр 23 Количество вещества = отношению числа молекул N в данном теле к постоянной Авогадро. Масса вещества IV. = произведению массы одной молекулы на число молекул в теле. Стр 22 Стр 24 Броуновское движение. 1827г англ.ботаник Броун наблюдал в лупу за взвесью цветочной пыльцы в воде – частицы непрерывно и беспорядочно двигались. Объяснить не смог. Характеристика броуновского движения. Движения броун.частиц Броун.частица Причина движения частицы Хар-р движения Дв-ие подтверждает хаотичное 1.взвешенная частица в жидкости или газе. 2.состоит из сотен миллиардов молекул. Нескомпенсированность импульсов, которые получает частица со стороны окружающих её молекул. 1.зависит от рода жид-ти и её темпер-ры, размера и формы частиц. 2.не зависит от вещества частицы. Молекулярное строение вещ-ва и дв-ие молекул. Практикум решения задач. 1. Сколько молекул находится в 1кг водорода? 2. Определите массу одной молекулы воды. 3. Зная, что в одном моле вещества 6,02*1023молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что молярная масса = 0,032кг/моль. 4. Какую массу имеют 2*1023 молекул азота? 5. Определите кол-во вещ-ва и число молекул, содержащихся в 2-х кг углекислого газа. 6. Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02см3 при расплывании её на поверхности воды? 7. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг? 8. Каково количество вещества (в молях), содержится в воде массой 1г? 9. Молярная масса азота равна 0,028кг/моль. Чему равна масса молекулы азота? 10.Определите число атомов в меди объёмом 1м3. Молярная масса меди = 0,0635кг/моль, её плотность 9000кг/м3. 11. (стр49 №1) В двух сосудах находятся вода и ртуть одинакового объёма. Сравните число атомов в этих жидкостях. Самостоятельно –конспект, доклад «Температура» §3.2, стр55. 1) Происхождение терминов «температура» и «градус». 2) Первые термометры и современные. 3) Тепловое равновесие. 4) Температура характеризует. 5) Молекулярно-кинетическое истолкование температуры – самое главное. Практикум решения задач. Сколько молекул находится в 1кг водорода? Определите массу одной молекулы воды. Зная, что в одном моле вещества 6,02*1023молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что молярная масса = 0,032кг/моль. 4. Какую массу имеют 2*1023 молекул азота? 5. Определите кол-во вещ-ва и число молекул, содержащихся в 2-х кг углекислого газа. 6. Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02см3 при расплывании её на поверхности воды? 7. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг? 8. Каково количество вещества (в молях), содержится в воде массой 1г? 9. Молярная масса азота равна 0,028кг/моль. Чему равна масса молекулы азота? 10. 10.Определите число атомов в меди объёмом 1м 3. Молярная масса меди = 0,0635кг/моль, её плотность 9000кг/м3. 11. (стр49 №1) В двух сосудах находятся вода и ртуть одинакового объёма. Сравните число атомов в этих жидкостях. 1. 2. 3. ………………………………………………………………………………………………………………………… …….