План - конспект  урока

по физике

Основные положения   МКТ.

Тема урока:  .

«Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул»

Цели урока:

1.Образовательная:  сформулировать основные положения МКТ; дать понятие о размерах молекул систематизировать знания учащихся по МКТ на основе структуры физической теории;

2.развивающая: формировать умение применять теорию на практике; развивать  наблюдательность, самостоятельность.

3.воспитательная: продолжить формирование представлений о единстве и взаимосвязи явлений  природы.

Вид урока: изучение нового материала.

Форма урока: Вводная лекция с элементами беседы.

Ход урока

 Сегодня у нас урок по теме «Основные положения МКТ и их подтверждения». На  уроке мы углубим  знания о веществе, о его различных состояниях, объясним эти различия с  точки зрения МКТ. Вы сможете выявить связь между физикой, химией, математикой, металловедением , а  на многие природные явления посмотрим  с различных точек зрения . Но в начале я предлагаю вам вспомнить , всё что мы знаем о веществе.

Блиц- опрос.

Перед вами 3 вещества – пар, вода, лед. Пар (он же газ), вода и лед – примеры газообразных, жидких и твердых тел. Они же главные стихии, с которыми извечно связан человек. Что Вы можете сказать о каждом из них?

(это различные агрегатные состояния одного и того же вещества.)

Какого вещества? Какой формулой в химии обозначается вода? ( Н2О.)

Вода – самое удивительное и самое распространенное природное соединение, источник жизни на Земле и условие ее существования, в том числе залог здоровья и активной деятельности человека. Многие хорошо знакомые свойства воды исключительны. Вода занимает особое положение среди всех других веществ на земле. Чем глубже ученые постигали природу воды, те больше убеждались в необычности ее свойств, в особенности ее структуры. (Демонстрация слайдов.)

Сформулируйте ответы на вопросы:

- При каких условиях происходит изменений агрегатного состояния вещества?

-Что известно вам о тепловых явлениях?

- Какие явления относятся к тепловым? Что такое тепловое движение?

Тепловые явления изучаются двумя разделами физики:

II. Изучение нового материала.

Предлагаю эпиграфом  к уроку взять  слова, сказанные Демокритом около 400 лет до н.э.

«      « Начало Вселенной – атомы и пустота , а всё остальное – мнение»

МКТ, как и другие физические теории, прошла долгий путь становления от гениальной догадки до обоснования научной теории. Впервые идея дискретности вещества (идея атомизма) была высказана в 5 в. до н.э.

Взгляды Демокрита и других античных философов дошли до нас благодаря поэту Лукрецию Кару. Более 2000 лет назад он писал:

…существуют такие тела, что и плотны и вечны:

Это – вещей семена и начала в учении нашем,

То, из чего получился весь мир, существующий ныне.

Лукреций Кар «О природе вещей».

Точка зрения Аристотеля была принята церковью, что определило ее господство на многие века. Учение Демокрита для объяснения природы искало естественные причины, а не промысел Божий.

Девиз средневековья: «Всякое стремление к познанию есть грех, если оно не направлено к познанию Бога». (Фома Аквинский.)

М.В.Ломоносов  (XVIII в.) считал, что теплота – движение корпускул,  объяснил явления теплопроводности, опираясь на модель газа,  выдвинул  гипотезу о недостижимости      самой низкой температуры.

Работы Ломоносова остались незамеченными (на них обратили внимание лишь через 100 лет).

В мире нет двух совершенно одинаковых предметов. Невозможно найти две одинаковые песчинки в горе песка или два одинаковых листика на дереве, а вот молекулы одного и того же вещества совершенно одинаковы.

МКТ опирается на три положения . Постараемся их вспомнить.

1)Вещество состоит из частиц (молекул, атомов, ионов), разделённых промежутками.

Косвенные доказательства:

-дробление веществ (первокирпичик?)

-испарение

-расширение и сжатие веществ при изменении температуры или деформации

-диффузия

Эти явления свидетельствуют, что вещество состоит из частиц между которыми есть промежутки («пустота»)

Прямые доказательства:

-фотографии отдельных больших молекул

-определение параметров молекул

-опыт Бринджмена (просачивание масла сквозь сталь)

Самостоятельная работа в малых группах

Кто может продемонстрировать опыт, подтверждающий, что

между молекулами – пустота?

В полный до краев стакан воды помещается еще несколько ложек сахара.

Второе положение МКТ: (запишите в тетрадь)

2).Частицы находятся в непрерывном  движении.

Доказательство: Какие примеры подтверждают это?

1.)Распространение запаха (туалетная вода)

2.)Растворение молока в стакане чая и т.д

-  Диффузия – самопроизвольное перемешивание веществ вследствие теплового движения молекул

Приведите примеры.

Подтверждением непрерывного движения молекул так же является Броуновское движение.

«Броуновское движение – это тепловое движение взвешенных

в жидкости или газе частиц.»

 В 1827г.Роберт Броун рассматривал в микроскоп взвешенные в воде

споры плауна и обнаружил необычное явление: споры плауна без видимых на то причин скачкообразно двигались. Броун наблюдал это движение несколько дней, однако так и не смог дождаться его прекращения. Впоследствии это движение было названо броуновским.
Объяснить броуновское

движение можно только на основе     

 молекулярно-кинетической теории.

Причина броуновского движения частицы заключается в том,

что удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга.

Красочно описывает броуновское движение немецкий физик

Роберт Поль (1884-1976): «Немногие явления способны так

увлечь наблюдателя, как броуновское движение. Здесь наблюдателю

позволяется заглянуть за кулисы того, что совершается в природе.»

 3)Частицы взаимодействуют друг с другом.

Мы знаем, что тела и вещества состоят из отдельных частиц, между

которыми есть промежутки. Почему же тогда тела не рассыпаются на

 отдельные частицы?

Проделаем опыт. Возьмем два свинцовых цилиндрика. Ножом или лезвием зачистим их торцы до блеска и плотно прижмем друг к другу. Мы обнаружим, что цилиндрики "сцепятся". Сила их сцепления настолько велика, что при удачном проведении опыта цилиндрики выдерживают тяжесть

гири в 5 кг.

Из опыта следует вывод: частицы веществ способны притягиваться друг к другу. Однако это притяжение возникает лишь тогда, когда поверхности тел очень гладкие (для этого и понадобилась зачистка лезвием) и, кроме того, плотно прижаты друг к другу.

Частицы веществ способны и отталкиваться друг от друга. Это подтверждается тем, что жидкие, а особенно твердые тела очень трудно сжать. Например, чтобы сдавить резиновый ластик, требуется значительная сила.

Притяжение или отталкивание частиц веществ возникает лишь в том случае, если они находятся в непосредственной близости. На расстояниях, чуть больших размеров самих частиц, они притягиваются. На расстояниях, меньших размеров частиц, они отталкиваются. Если же поверхности тел удалены на расстояние, заметно большее, чем размер частиц, то взаимодействие между ними не проявляется никак. Например, нельзя заметить никакого притяжения между свинцовыми цилиндриками, если их сначала не сжать, то есть не сблизить их частицы. 
Возникновение силы упругости. Сжимая или растягивая, изгибая или скручивая тело, мы сближаем или удаляем его частицы. Поэтому между ними возникают силы притяжения-отталкивания, которые мы и объединяем термином "сила упругости". 
Взгляните на рисунок. На нем мы условно изобразили

 частицы резины изгибаемого ластика. Вы видите, что около

верхней грани ластика частицы резины сближаются друг с другом. Это приводит к возникновению между ними сил отталкивания. Вблизи нижней грани ластика частицы удаляются друг от друга, что приводит к возникновению между ними сил притяжения. В результате их действия ластик стремится выпрямиться, то есть вернуться в недеформированное состояние. Другими словами, в ластике возникает сила упругости, направленная противоположно силе, вызвавшей деформацию. 

Вывод: Частицы притягиваются и отталкиваются

Рассмотрим рисунок на котором показан график зависимости сил притяжения и отталкивания от расстояния между молекулами. ( Работа с учебником)

Притяжение или отталкивание частиц веществ возникает лишь в том случае, если они находятся в непосредственной близости. На расстояниях, чуть больших размеров самих частиц, они притягиваются. На расстояниях, меньших размеров частиц, они отталкиваются. Если же поверхности тел удалены на расстояние, заметно большее, чем размер частиц, то взаимодействие между ними не проявляется никак.

Итак:

-Какие опыты указывают на существование молекул?

• Какие опыты подтверждают движение молекул?
• Каков характер этого движения?
• Какие опыты позволяют обнаружить наличие сил взаимодействия?

III, Первичное закрепление.

Метод определения размеров молекул. Решение задачи указанного типа.

Кусочек парафина массой 9 · 10-7 кг, брошенный в горячую воду, расплавился и образовал пленку, площадь поверхности которой 1 м2.

Определить диаметр молекулы парафина, полагая, что толщина пленки равна диаметру молекулы.

Плотность парафина 900 кг/м3.

2.Капля воды имеет массу 1 мг. Диаметр молекул воды составляет около 3*10-10 м. Подсчитать, какой длины получилась бы нить, если бы все молекулы были расположены в один ряд вплотную друг к другу.

m        m        10 6        10

4 )N

;        l        d

d3

d2        103

9 10 20

1,1 10  м;

R = 150 000 000 000 м – расстояние до Солнца

IV.  Самостоятельная работа. (выполнение теста , с последующей проверкой)

1.  Правильно ли утверждение, что броуновское движение есть результат столкновения частиц, взвешенных в жидкости?

1) утверждение верно            2) утверждение неверно                3) не знаю.

2. Одним из подтверждений положения молекулярно-кинетической теории строения вещества о том, что частицы вещества хаотично движутся, может служить:

      A. Возможность испарения жидкости при любой температуре.

Б. Зависимость давления столба жидкости от глубины.

B. Выталкивание из жидкости погруженных в нее тел.

Какие из утверждений правильны?

 1) только А          2) только Б               3) только А и Б              4) только Б и В

3. Хаотичность теплового движения молекул газа в небольшом сосуде приводит к тому, что

1) плотность газа одинакова во всех точках занимаемого им сосуда

2) плотность вещества в газообразном состоянии меньше плотности этого вещества в жидком состоянии

3) газ легко сжимается

4) при охлаждении и сжатии газ превращается в жидкость

 V. Подведение итогов.

Все вещества состоят из молекул. Молекулы одного и того же вещества одинаковы.

Частицы вещества беспрерывно и беспорядочно движутся.

 Молекулы разных веществ по-разному взаимодействуют между собой.
Взаимодействие зависит от типа молекул и расстояния между ними. Например, воду мы привыкли видеть в жидком состоянии. Химическая формула воды H2O. В газообразном состоянии – это пары воды. (Какова химическая формула?). В твёрдом состоянии, это лёд или снег. Всё та же химическая формула - H2O.

VI. Рефлексия.

Возникает вопрос: если молекулы одного и того же вещества совершенно одинаковы, то почему это вещество может находиться в разных агрегатных состояниях?

  VII. Домашнее задание §55,56

 Прочитав параграфы, с помощью которых вам предстоит изучить особенности трех различных состояний вещества и заполнить таблицу.

Решить задачу: Определить объем молекул и объем «пустот» в 1 л воды, представив молекулы в виде шариков, имеющих радиус 0,138 нм.

VIII. Выставление оценок.