Презентация по физике на тему: "Размеры и масса молекул. Количество вещества"

Слайд 1

Презентация по физике «Размеры и масса молекул. Количество вещества» Ученика 10 класса ГБОУ СОШ № 1465 Склянкина Владимира Учитель физики Л.Ю. Круглова

Слайд 2

Размеры молекул Многие опыты показывают, что размер молекулы очень мал. Линейный размер молекулы или атома можно найти различными способами. Например, с помощью электронного микроскопа, получены фотографии некоторых крупных молекул, а с помощью ионного проектора (ионного микроскопа) можно не только изучить строение кристаллов, но определить расстояние между отдельными атомами в молекуле. Используя достижения современной экспериментальной техники, удалось определить линейные размеры простых атомов и молекул, которые составляют около см . Линейные размеры сложных атомов и молекул намного больше. Например, размер молекулы белка составляет 43 ∙ 10 -8 см.

Слайд 3

Электронный микроскоп

Слайд 4

Для характеристики атомов используют представление об атомных радиусах, которые дают возможность приближённо оценить межатомные расстояния в молекулах, жидкостях или твёрдых телах, так как атомы по своим размерам не имеют чётких границ. То есть атомный радиус – это сфера, в которой заключена основная часть электронной плотности атома (не менее 90…95%).

Слайд 5

Размер молекулы настолько мал, что представить его можно только с помощью сравнений. Например, молекула воды во столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко меньше земного шара.

Слайд 6

Масса молекулы Массы отдельных молекул и атомов очень малы, поэтому в расчётах удобнее использовать не абсолютные значения масс, а относительные. Относительная молекулярная масса (или относительная атомная масса) вещества М r – это отношение массы молекулы (или атома) данного вещества к 1/12 массы атома углерода-12 = , где m 0 – масса молекулы (или атома) данного вещества, m 0C – масса атома углерода. Относительная молекулярная (атомная) масса выражается в атомных единицах массы ( а.е.м .) .

Слайд 7

Атомная единица массы – это 1/12 массы изотопа углерода С-12. Точные измерения показали, что атомная единица массы составляет 1,660 ∙ 10 -27 кг, то есть 1 а.е.м . = 1,660 ∙ 10 -27 кг Относительная молекулярная масса вещества может быть вычислена путём сложения относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества. Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. В периодической системе Д.И. Менделеева для каждого элемента указана атомная масса, которая измеряется в атомных единицах массы ( а.е.м .). Например, атомная масса магния равна 24,305 а.е.м ., то есть магний в два раза тяжелее углерода, так как атомная масса углерода равна 12 а.е.м . (это следует из того, что 1 а.е.м . = 1/12 массы изотопа углерода, который составляет большую часть атома углерода).

Слайд 8

Зачем измерять массу молекул и атомов в а.е.м ., если есть граммы и килограммы? Конечно, можно использовать и эти единицы измерения, но это будет очень неудобно для записи (слишком много чисел придётся использовать для того, чтобы записать массу). Чтобы найти массу элемента в килограммах, нужно атомную массу элемента умножить на 1 а.е.м . Атомная масса находится по таблице Менделеева (записана справа от буквенного обозначения элемента). Например, вес атома магния в килограммах будет: m 0Mg = 24,305 ∙ 1 a.e.м . = 24,305 ∙ 1,660 ∙ 10 -27 = 40,3463 ∙ 10 -27 кг Массу молекулы можно вычислить путём сложения масс элементов, которые входят в состав молекулы. Например, масса молекулы воды (Н 2 О) будет равна: = 2 ∙ m H + m O = 2 ∙ 1,00794 + 15,9994 =18,0153 a.e.м .= 29,905 ∙ 10 -27 кг

Слайд 9

Количество вещества Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) — моль.

Слайд 10

Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состояния идеального газа. При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам.

Слайд 11

Например, для реакции горения водорода (2H 2 + O 2 → 2H 2 O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода. При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода). Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях. Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках», их измеряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро (N A = 6,022 141 79(30)·10 23 моль −1 ) (правильнее — постоянная Авогадро , так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения).

Слайд 12

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса: ν =m/M , где m — масса вещества, M — молярная масса вещества. Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро. Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой. По закону Авогадро, количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма: ν = V / V m , где V — объём газа (при нормальных условиях), V m — молярный объём газа при Н. У., равный 22,4 л/моль. Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества : ν = = =