Тема 2.1. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества.

Основные понятия и термины по теме:

Молекула. Молекулярно – кинетическая теория. Количества вещества. Молярная масса.

План изучения темы:

1. Дискретное строение вещества.

2. Молекулярно – кинетическая теория.

3. Экспериментальные факты, подтверждающие МКТ.

Краткое изложение теоретических вопросов:

Мы живём в мире макроскопических тел. На всем протяжении развития физики основным предметом ее изучения было строение вещества. На разных уровнях развития науки различны и основные представления о строении вещества. С развитием учения о тепловых явлениях в физике была создана молекулярно-кинетическая теория. Основополагающим положением этой теории является признание факта, что все вещества состоят из мельчайших частиц, называемых молекулами, которые находятся в состоянии непрерывного движения. Из-за очень малых размеров молекул (порядка 10 ^{-8 см} ) их находится в веществе огромное количество. Например, всего 1 см ³ воздуха при нормальных условиях содержит 2, 7·10¹⁹ молекул. Поэтому применение законов механики для нахождения микроскопических характеристик такой макросистемы, то есть координат и импульсов каждой молекулы, совершенно бесперспективно. Для изучения макросистем нужны другие подходы.

Физические свойства систем, состоящих из колоссального числа частиц (атомов и молекул) составляет предмет изучения молекулярной физики.

Все вещества состоят из мельчайших частиц, называемых молекулами. В настоящее время мы знаем, что молекулы не являются мельчайшими неделимыми частицами материи, а состоят из еще более мелких материальных частиц - атомов, которые, в свою очередь, состоят из протонов, электронов. Однако классическая молекулярно-кинетическая теория, которой мы будем следовать, не касается вопроса о строении атомов, рассматривая их упрощенно как твердые частички сферической формы. Из химии нам известно, что молекулы бывают одноатомные и многоатомные, так что в дальнейшем мы будем использовать понятие более общее - молекула, как мельчайшая частица вещества. Учащиеся должны усвоить такие понятия как относительная молекулярная (или атомная) масса вещества М_отн; молярная масса вещества М, число Авогадро N_A и связь между ними. Между молекулами вещества одновременно действуют силы взаимного притяжения и силы взаимного отталкивания. Эти силы обусловлены действием электрически заряженных частиц, - электронов и ядер, входящих в состав молекулы. Эти силы являются короткодействующими.

Молекула – наименьшая устойчивая частица какого – либо вещества, обладающая его химическими свойствами. Состоит из атомов. Атомы, в свою очередь, из ядра (протонов, нейтронов) и электронов.

Основные положения МКТ:

1. Все макроскопические тела состоят из частиц: атомов и молекул.
2. Частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении.
3. Частицы вещества взаимодействуют между собой: притягиваются и отталкиваются.

Количество вещества – это физическая величина, характеризующая число структурных единиц в теле. [ν ] =моль.

1 моль равен количеству вещества, в котором содержится столько же атомов и молекул, сколько атомов содержится в чистом углероде массой 0, 0012кг. Один моль любого вещества содержит одно и то же число частиц.

N_A= 6, 02*10²³моль^-1 – число Авогадро.

Молярная масса – равна массе вещества, взятого в количестве вещества 1 моль. Молярные массы веществ, молекулы которых состоят из одного атома, приведены в ПСХЭ. В СИ: М=А*10^-3кг/моль.

Экспериментальные факты: наблюдение броуновского движения, сжимаемости газов, смачивания на границе жидкости с твёрдым телом, диффузии, теплопроводности и других явлений.

Лабораторные работы – «не предусмотрено»

Практические занятия: