Основные положения молекулярно-кинетической теории и её опытное подтверждение. План-конспект урока по физике (10 класс) на тему: "Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное подтверждение." Основные понятия МКТ

БРИДЖМЕН
(Bridgman) Перси Уильямc (1882-1961) -амер. физик и философ, лауреат Нобелевской премии 1946 по физике. В философии и методологии науки Б. известен концепцией «операционализма», сформулированной в работе «Логика современной физики» (1927). В основе этого учения лежит идея о том, что значения научных понятий синонимичны множеству операций, с помощью которых определяется их содержание. Основными такими операциями выступают экспериментальные процедуры измерения. На формирование операционализма основное влияние оказали прагматизм и тот способ, каким А. Эйнштейн определял основные понятия теории относительности. Операциональное введение понятий позволяет придать им строгое значение, отделить их от соответствующих понятий повседневного опыта и метафизики. Вместе с тем отождествление значения понятий науки с совокупностью операций ведет к отказу от их понимания как коррелятов реальности, к сближению операционализма с инструменталистской трактовкой научного знания. В духе этих идей Б. истолковывал различные эпизоды развития науки, а также высказывался по более общим филос. проблемам. Его позиция отражала реальные методологические изменения в современном естествознании, однако распространение операционализма на все содержание научного знания вызвало критику многих философов. В итоге сам Б. стал признавать, что значение научных понятий не исчерпывается операционально-измерительными процедурами, даже если расширить понимание операций, включив в них, наряду с реальными, ментальные операции.

Философия: Энциклопедический словарь. - М.: Гардарики . Под редакцией А.А. Ивина . 2004 .

БРИДЖМЕН
(Bridgman) Перси Уильяме (21.4. 1882 , Кембридж, Массачусетс,- 20. 8. 1961 , Рандолф, Нью-Хэмпшир) , амер. физик и философ. Нобелевская пр. по физике (1946) . В трактовке познания Б. близок к инструментализму (в истолковании проблемы значения понятий) и к солипсизму (в истолковании опыта) . Абсолютизируя эмпирич. аспект науки, Б. недооценивал фактич. роль абстрактного мышления и абстракций. Он считал бессмысленными теоретич. понятия, неверифицируемые в опыте. Идею связи значения понятия с совокупностью действий (операций) , ведущих к их применению, Б. перенёс в методологию науки и теорию познания в качестве общего принципа: определять науч. понятия, по Б., надо не в терминах др. абстракций, а в терминах операций опыта (операциональное определение понятий) . Этот тезис послужил основой в целом пдеалистич. программы операционного построения языка науки.
см. Операци-онализм.
Logic of modern physics, N. ?., 1927 ; The nature of some of our physical concepts, N. Y. , 1952 ; Reflections of a physicist, ?. ?., 19551; Way things are, Camb., 1959.

Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов . 1983 .

БРИДЖМЕН
БРИДЖМЕН (Bridgman) Перси Уильяме (род. 21 апр. 1882, Кембридж, Массачусетс – ум. 20 авг. 1961, Рандолф, Нью-Хемпшир) – амер. физик и теоретик, с 1904 – профессор Гарвардского унта. Известен своими трудами в области разработки теоретико-познавательных основ теории относительности Эйнштейна. Ему принадлежит также мнение, что в физике на основе знания данной причины будущее состояние системы может быть определено лишь приблизительно. Осн. произв.: «The logic of modern phisics», 1927; «Reflections of a physicist», 1950.

Философский энциклопедический словарь . 2010 .

БРИДЖМЕН
(Bridgman), Перси Уильяме (р. 21 апр. 1882) – амер. физик и философ-идеалист. Окончил Гарвардский ун-т (1904), в к-ром затем был проф. математики и естеств. философии до 1954. Лауреат Нобелевской премии (1946) за исследование в области физики высоких давлений.
В философии Б. известен как родоначальник операционализма, осн. идеи к-рого им были высказаны впервые в работе "Анализ размерностей" ("Dimensional analysis", 1922, 2 изд., 1931, рус. пер. 1934), затем подробно развиты в "Логике современной физики" ("Logic of modern physics", 1927, переизд. 1954) и последующих работах. По мнению Б., значение всякого понятия можно выяснить, лишь проанализировав ряд операций, к-рые выполняются или при употреблении этого понятия, или при верификации, т. е. при определении истинности предложения, включающего это понятие, или при ответах на вопросы относительно него. Т.о., значение понятия сводится к соответствующей серии операций; это выражено в формуле Б. "значение – это операции". Операции определяются Б. как "направленные действия" индивида и могут быть как чисто физическими, так и умственными ("с карандашом и бумагой"), а также смешанными. Понятия, не допускающие операц. определения, Б. объявляет непригодными для науч. употребления. Эти взгляды являются синтезом логического позитивизма, откуда Б. берет идею эмпирич. определения значения понятия, с прагматизмом. Операционализм Б. неизбежно приводит к субъективному идеализму, т.к., в конечном счете, познание сводится к субъективному опыту индивида. В области социологии Б. занимает позицию анархиствующего интеллигента, воспевая интеллектуальную свободу ученого-одиночки; он призывает к отказу от "сентиментального демократизма", где все члены гос-ва пользуются одинаковыми привилегиями, и настаивает на участии в управлении лишь наиболее "авторитетных" политиков и ученых.
Соч.: The nature of physical theory, 2 ed., N. Y., 1949; The intelligent individual and society, N. Y., 1938; Reflections of a physicist, 2 ed., N. Y., 1955; The nature of some of our physical concepts, N. Y., 1952. Лит.: Шафф?., Некоторые проблемы марксистско-ленинской теории истины, М., 1953; Быховский Б. Э., Операционализм Бриджмена, "Вопр. философии" 1958, No 2; Горнштейн т.н., Современный позитивизм и философские вопросы физики, в кн.: Современный субъективный идеализм, М., 1957.
В. Абрамов. Москва.

Философская Энциклопедия. В 5-х т. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Ф. В. Константинова . 1960-1970 .

БРИДЖМЕН
БРИДЖМЕН (Bridgman) Перси Уильяме (21 апреля 1882 Кембридж, США-20 августа 1961, Рандолф, Нью-Хэмпшир)-американский физик и философ науки, теоретик операционализма; лауреат Нобелевской премии по физике (1946). Окончил Гарвардский университет (1904), с 1908 преподаватель в нем, с 1919-профессор. В 1926-35- профессор математики и философии природы в университете Хиттинса, в 1950-54-вновь в Гарвардском университете. Член американской Академии искусств и наук, Американского философского общества, а также др. научных обществ.
Бриджмен был экспериментатором в области физики и техники высоких давлений. Широкую известность приобрела его книга “Анализ размерностей” (Dimensional Analysis. New Haven, 1922; рус. пер.: М., 1934). Занимался осмыслением логической структуры, языка и природы физической науки, а также философскими вопросами. Как и неопозитивисты, Бриджмен сосредоточил свое внимание на анализе понятийной структуры физики и поиске эмпирических оснований для теоретических конструктов. В духе инструментализма Бриджмен отождествлял значение понятия с набором операций, при этом определял операционалистский метод как совокупность поэтапных действий-практических и мыслительных экспериментов - по определению значений. Он предполагал, что язык науки должен содержать высказывания, все понятия которого имеют референты. В книге “Способ существования вещей” (The Way Things Are. N.Y., 1959), посвященной общегносеологическим вопросам, Бриджмен определяет философские теории как вербальные эксперименты, свидетельствующие о возможностях мышления и фантазии человека, а также о социальной потребности в таких экспериментах, а не о природе мира.
На операционализм Бриджмена опирался Дж. Дьюи в обосновании своей версии инструментализма. Высокую оценку его теория получила у представителей Венского кружка (Г. Фейгл), а также оказала влияние на исследования в области социологии и психологии (прежде всего бихевиоризм Б. Ф. Скиннера). Развиваемые в книге “Интеллектуальный индивид и общество” (The Intelligent Individual and Society. N.Y.,. 1938) идеи интеллектуальной свободы и ответственности вызвали широкий резонанс среди американской интеллигенции.
Соч.: The Logic of Modem Physics. N.Y., 1927; The Physics of High Pressure. N.Y., 1937; The Nature of Thermodynamics. Cambr. Mass., 1941; The Nature of Some our Physical Concepts. N.Y., 1952; Reflections of a Physicis. N.Y., 1950; A Sophisticate"s Primer of Relativity. L., 1962.
Лит.: Печенки” А. А. Операционалистская трактовка логики науки у Перси Бриджмена.-В кн.: Концепции науки в буржуазной философии и социологии. Вторая половина XIX-XX в. М., 1974.
?. С. Юлина

Новая философская энциклопедия: В 4 тт. М.: Мысль . Под редакцией В. С. Стёпина . 2001 .

Тема 1. Основы молекулярно - кинетической теории

Основные положения МКТ

1.Все вещества состоят из частиц, между которыми есть промежутки.

2.Частицы в любом веществе непрерывно и хаотично движутся.

3.Частицы взаимодействуют друг с другом.

Некоторые опытные обоснования этих положений

Косвенные доказательства:

1. сжимаемость тел при деформации (особенно хорошо сжимаются газы, при этом уменьшаются расстояния между их частицами);

2. дробление вещества (пределом дробления в молекулярной физике являются молекула или атом);

3. расширение и сжатие тел при изменении температуры (изменение расстояния между молекулами);

4. испарение жидкостей (переход отдельных молекул жидкости в газообразное состояние);

5. диффузия – взаимное проникновение соприкасающихся веществ, обусловленное хаотичным движением молекул: быстрее всего самопроизвольное перемешивание веществ происходит в газах (минуты), медленнее в жидкостях (недели), очень медленно в твёрдых телах (годы), диффузия ускоряется с увеличением температуры;

6. броуновское движение – беспорядочноедвижение очень маленьких частиц твёрдого тела, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости или газе, непрерывное, неуничтожимое, зависящее от температуры: становится интенсивнее при её увеличении. Объясняется тем, что каждая броуновская частица находится в окружении хаотично движущихся молекул, толчки которых приводят к её беспорядочному движению;

7. слипание свинцовых цилиндров, прилипание стекла к воде (происходят за счёт притяжения молекул);

8. сопротивление растяжению и сжатию, малая сжимаемость твёрдых тел и жидкостей доказывают то, что молекулы взаимодействуют.

Прямые доказательства:

1. наблюдение строения вещества в электронный микроскоп, фотографии отдельных больших молекул;

2. опыт Бриджмена (просачивание масла через стальные стенки сосуда под давлением атм.);

3. измерены параметры атомов и молекул – диаметр, масса, скорость.

Размеры атома порядка или см

Силы взаимодействия молекул – это силы притяжения и отталкивания. Причина возникновения сил - электромагнитные взаимодействия электронов и ядер соседних молекул: отталкивание

+ - отталкивание- +

притяжение

Силы межмолекулярного взаимодействия короткодействующие: они действуют на расстояниях, сравнимых с размерами молекул или атомов. Эти силы зависят от расстояния между этими частицами:

1. на расстоянии равном диаметру молекулы силы притяжения и отталкивания молекул равны, результирующая сила молекулярного взаимодействия равна нулю

= ,

2. на расстоянии чуть больше диаметра молекулы силы притяжения преобладают над силами отталкивания, в результате между молекулами действует сила притяжения

Сила притяжения;

3. на расстоянии меньше диаметра молекулы силы отталкивания преобладают над силами притяжения, в результате между молекулами действует сила отталкивания

Сила отталкивания;

4. на расстоянии много больше размеров молекул силы притяжения и отталкивания прекращают действовать

5. при сближении молекул, когда причём сила отталкивания растёт быстрее, результирующая сила взаимодействия молекул , проявляясь в виде силы отталкивания, становится бесконечно большой.

Основные понятия МКТ

1.Абсолютная масса молекулы ( )

Абсолютная масса молекулы или просто масса молекулы вещества очень мала, например, ( O) .

2.Относительная молекулярная масса ( ) – отношение массы молекулы данного вещества к массы атома углерода : = ;

= ( - атомная единица массы).

Зная химическую формулу вещества, можно найти относительную молекулярную массу как сумму относительных масс атомов, из которых состоит молекула. Относительные атомные массы веществ берутся в таблице Менделеева. Например, () = 16 ·2 =32; () =1·2 + 16 =18.

3.Количество вещества ( – отношение числа молекул данного вещества к постоянному числу Авогадро : ; – постоянная Авогадро показывает, сколько молекул содержится в одном моле любого вещества, = .

Моль – количество вещества, содержащееся в 12г углерода .

4.Молярная масса вещества ( ) – масса одного моля вещества : Молярную массу можно найти, зная, что = кг/моль. Например, = кг/моль; O) = 18 кг/моль.

5.Масса вещества ( : N;

6.Число молекул или атомов( : ;

Агрегатные состояния вещества (фазы вещества)

твёрдое жидкое газообразное плазменное

Фазовый переход – переход вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Например, при нагревании твёрдое вещество можно перевести в жидкое состояние, жидкое в газообразное, а газ в плазменное состояние. Плазма – это частично или полностью ионизированный газ, т. е. электронейтральная система, состоящая из нейтральных атомов и заряженных частиц (ионов, электронов и т. д.)

В молекулярной физике изучаются три фазы состояния вещества: газ, жидкость и твердое тело. Основные свойства газов: 1. не имеют постоянного объёма, занимают весь предоставленный, неограниченно расширяясь; 2. не имеют постоянной формы, принимают форму сосуда; 3. легко сжимаются; 4. оказывают давление на все стенки сосуда.

Основные свойства жидкостей: 1. сохраняют постоянный объём; 2. не имеют постоянной формы, принимают форму сосуда; 3. практически не сжимаемы; 4. текучи.

Основные свойства твёрдых тел: 1. имеют постоянный объём; 2. сохраняют постоянную форму; 3. имеют правильную геометрическую форму кристаллов.

Свойства веществ в различных агрегатных состояниях можно объяснить, зная особенности их внутреннего строения.

Агрегатное состояние	Расстояние между частицами	Взаимодействие частиц	Характер движения частиц	Порядок в расположении частиц
Газы	Много больше размеров частиц	Слабое притяжение, отталкивание только при соударениях	Свободное, поступательное, хаотичное движение с большими скоростями - «бродяги»	Нет порядка
Жидкости	Сравнимо с размерами частиц	Сильное притяжение и отталкивание	Колебательно-поступательное движение, т.е. колеблются около положения равновесия и могут перескакивать – «кочевники»	Порядок не строгий – «ближний» порядок
Твёрдые тела	Меньше размеров частиц, «плотная упаковка»	Сильное притяжение и отталкивание (сильнее, чем в жидкости)	Ограниченное, совершают колебания около положения равновесия – «оседлые»	Строгий порядок – «дальний» порядок (кристаллическая решётка)

Перси Уильямс Бриджмен

Лауреат Нобелевской премии по физике 1946 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За изобретение прибора, позволяющего создавать сверхвысокие давления, и за открытия, сделанные в связи с этим в физике высоких давлений».

Наш сегодняшний герой - типичный американец. Он родился в Кембридже, но не в том, который дал нам целую плеяду физиков из , а в том, который река Чарльз отделяет от Бостона. Город и поныне невелик - всего 100 тысяч человек, зато каких! Именно в этом городе расположены и Гарвардский университет, и Массачусетский технологический институт.

Одно из зданий Гарвардского университета в Кембридже (Массачусетс, США)

Filippo Diotalevi/Flickr

Родителями Питера (так близкие с детства называли Перси) были отнюдь не профессора. Отец его, Реймонд Лендон Бриджмен, был репортером, специализировался на социальной и политической тематике. Мать, Мэри Энн Марию, урожденную Уильямс, описывали как «простую, живую и немного вызывающую» женщину.

Если верить в знаки, то с самого рождения жизнь «указывала» Питеру-Перси на то, что заниматься нужно физикой. Родился в Кембридже, потом семья переехала в город с говорящим именем Ньютон. Неудивительно, что учитель приходской школы в Ньютоне посоветовал мальчику пойти дальше по научной стезе. Естественно, что Перси решил учиться именно в Гарварде. С ним и была связана большая часть его жизни.

Бакалавром Бриджмен стал в 1904 году. Уже тогда он начал заниматься высоким давлением. Будущего лауреата интересовала наука и свои размышления о ней… И больше ничего. Он никогда не преподавал, грубо посылал ректора Гарварда Эбботта Лоуэлла (его фраза «Меня не интересует ваш… колледж, дайте мне заниматься наукой» стала крылатой), и в итоге Бриджмен написал более четверти тысячи статей и чертову дюжину монографий.

Свое первое изобретение, связанное с давлением, он сделал еще в 1905 году. Ученый изобрел герметизированный метод изоляции сосудов высокого давления с газом. Решение было оригинальным: изолирующая прокладка, сделанная из резины или мягкого металла, сжималась под давлением бо́льшим, чем давление внутри сосуда (она получила название прокладка Бриджмена). В итоге запечатывающая пробка автоматически уплотнялась по мере возрастания давления и никогда не давала течи независимо от величины давления, пока выдерживают стенки сосуда. Любопытно, что это изобретение было сделано тогда, когда Бриджмену было нужно починить сломавшийся аппарат для работы под высоким давлением.

Прокладка Бриджмена

Wikimedia Commons

В итоге в руках Бриджмена оказался инструмент, которым можно было изучать сотни веществ в условиях высокого давления. Он дошел до показателя 100 тысяч атмосфер, а в некоторых случаях и до 400 тысяч. Фактически впервые экспериментально можно было изучать вещества в тех же условиях, в которых они находятся в недрах Земли.

А раз появился новый инструмент, выведший науку в совершенно неведомую область, открытия посыпались как из рога изобилия. Хотим открыть новую аллотропную модификацию фосфора? Извольте! Попробуем получить «горячий лед»? Всего 20 тысяч атмосфер, и лед не тает при 80 °C!

Он открыл сжимаемость атомов (начав со сжатия металлического цезия), то, как молекулы жидкостей, в том числе воды, ведут себя при сжатии, изучал графики зависимости точки плавления при высочайших давлениях. Странно даже, что Нобелевская премия пришла так поздно. К тому времени Бриджмен уже успел посжимать даже уран и плутоний в рамках Манхэттенского проекта… Кстати, любопытно, что в 1946 году наш герой «обошел» в нобелевской гонке еще одного великого экспериментатора, прославившегося в другом Кембридже, - Петра Леонидовича Капицу. (О нем мы расскажем не скоро, ибо своей премии за открытие сверхтекучести гелия, состоявшееся в 1938 году, Капица ждал ровно сорок лет…)

Петр Капица в 1930-х годах

Wikimedia Commons

«С помощью вашего оригинального прибора в соединении с блестящей экспериментаторской техникой вы весьма существенно обогатили наши знания о свойствах материи при высоких давлениях», - так приветствовали Перси Бриджмена во время церемонии вручения Нобелевской премии в Стокгольме 4 декабря 1946 года.

Уже став знаменитым физиком, Бриджмен заявил о себе как о философе. И весьма успешно. Из всех нобелевских лауреатов, о которых мы писали до сих пор, почти настоящим философом был, пожалуй, только (многие помнят его выходивший в СССР сборник «Физика и философия»). Главной книгой Бриджмена стала «Логика современной физики», вышедшая в 1927 году. В этой книге он заложил основы целого нового философского течения, названного операционизмом (само это слово появилось в 1920 году в книге другого физика, Нормана Кэмпбелла).

В самом конце своей жизни Бриджмен снова заявил о себе - трагически и громко. Когда ему исполнилось 79, нобелевский лауреат узнал, что неизлечимо болен. Рак с метастазами, быстрая потеря сил, начинающиеся боли. Ученый твердо решил успеть уйти из жизни безболезненно и не ждать последней стадии, однако ни один врач не захотел помочь ему с эвтаназией. 20 августа 1961 года Бриджмен выстрелил себе в голову из охотничьего ружья, оставив горькую и злую записку: «Со стороны общества не очень порядочно заставлять человека делать это своими руками. Вероятно, сегодня последний день, когда я еще способен сделать это сам». «Записка Бриджмена» до сих пор фигурирует в этических дебатах, посвященных эвтаназии.

Понравился материал? в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Основные положения молекулярно-кинетической теории

и их опытное подтверждение.

Цели урока:

1.Познакомить учащихся с основными положениями молекулярно- кинетической теории и их опытными подтверждениями.

2. Продолжить работу над развитием памяти, внимания, речи, мышления, интереса к физике через показ опытов.

3. Продолжить формирование воли, усидчивости, стремления к знаниям,

ответственного отношения к учёбе.

Тип урока : урок изучения нового материала.

Демонстрации: 1.Фрагмент видеофильма «Броуновское движение».

2.Диффузия в жидкостях и газах.

3.Взаимодействие частиц тела.

План урока:

1. Изложение нового материала.
2. Контрольные вопросы по изложенной теме.
3. Решение качественных задач.
4. Домашнее задание

План изложения нового материала: 1. Введение.

2. Историческая справка.

3. Основные положения МКТ.

Ход урока: (Слайд №1)

1. Изложение нового материала .

1. Введение.

Мы живём в мире макроскопических тел. Механика изучает движение макроскопических тел – перемещение одних тел относительно других в пространстве с течением времени. Но она не в состоянии объяснить, почему существуют твёрдые тела, жидкости и газы и почему эти тела могут переходить из одного состояния в другое.

В механике говорят о силах, как о причинах изменения скорости, не выясняя природу этих сил. Остаётся непонятным, почему при сжатии тел появляются силы упругости, почему возникает сила трения. На эти и многие другие вопросы можно будет ответить, изучив раздел «Молекулярная физика».

После механического движения самые заметные явления связаны с нагреванием или охлаждением тел, с изменением их температуры. Эти явления называются тепловыми. Тепловые явления происходят внутри тел и всецело определяются тепловым движением частиц, из которых состоит это тело.

Значение тепловых явлений. Привычный облик нашей планеты существует и может существовать только в довольно узком интервале температур. Если бы температура превысила 100°С, то на Земле при обычном атмосферном давлении не было бы рек, морей и океанов, не было бы воды вообще, Вся вода превратилась бы в пар. При понижении температуры на несколько десятков градусов океаны превратились бы в ледники.

Ещё более узкие интервалы температур необходимы для поддержания жизни теплокровных животных. Температура животных и человека поддерживается внутренними механизмами терморегуляции на строго определённом уровне. Достаточно температуре повыситься на несколько десятых градуса, как мы чувствуем себя нездоровыми. Изменение же на несколько градусов ведет к гибели организма.

Изменение температуры оказывает влияние на все свойства тел. Так, при нагревании или охлаждении изменяются размеры тел и объёмы жидкостей. Значительно меняются механические свойства тел, например упругость, сопротивление электрическому току, магнитные свойства и др.

Все перечисленные выше и многие другие тепловые явления подчиняются определённым законам, которые мы будем изучать в разделе «Молекулярная физика». Начнём изучение раздела с темы «Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное подтверждение».

(Слайд №2) 2. Историческая справка.

МКТ объясняет тепловые явления, свойства тел на основе представления о том, что все тела состоят из хаотически движущихся частиц.

Историческая справка:

В V в до н. э. древнегреческим учёным Демокритом была выдвинута атомистическая гипотеза: всё в мире состоит из атомов; между атомами находится пустота. Аргументы в пользу учения Демокрита можно найти в в знаменитой поэме древнеримского поэта Лукруция Кара «О природе вещей»:

… одежда сыреет на морском берегу,

А на солнце она высыхает.

Однако видеть нельзя,

Как влага на ней оседает и как она исчезает.

Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,

Что недоступны они для нашего глаза.

IV в. до н. э. Аристотель – отверг гипотезу Демокрита.

Через полторы тысячи лет после появления атомистической гипотезы в средневековой Франции издаётся указ о запрещении распространении учения об атомах под страхом смертной казни. Церковь уничтожает все ростки нового и прогрессивного, не укладывающиеся в систему религиозных представлений о мире.

Только в XVII в. начала развиваться последовательная молекулярно – кинетическая теория. Большой вклад в развитие этой теории был сделан великим русским учёным - М.В. Ломоносовым. Он объяснил основные свойства газа беспорядочным движением молекул. Впервые им была объяснена природа теплоты.

3. Основные положения МКТ.

В основе МКТ лежат три важнейших положения: (Слайд №3)

1. все вещества состоят из мельчайших частиц (атомов, молекул, электронов, ионов);
2. частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении (его часто называют тепловым движением);
3. частицы вещества взаимодействуют друг с другом.

4. Опытное подтверждение МКТ. (Слайд №4)

Первое положение

1. Предположение о молекулярном строении вещества подтверждалось только косвенно. Размеры молекул и атомов так малы, что различить их в обычный микроскоп невозможно. Поэтому даже в XIX-м веке многие ученые еще сомневались в существовании молекул. Сегодня техника достигла уровня, при котором можно рассмотреть даже отдельные атомы при помощи ионных и электронных микроскопов. Убедиться в существовании молекул и оценить их размер можно довольно просто. Поместим очень маленькую капельку масла на поверхность воды. Масляное пятно будет растекаться по поверхности воды, но площадь масляной пленки не может превышать определенного значения. Естественно предположить, что максимальная площадь пленки соответствует масляному слою толщиной в одну молекулу. Например, капелька оливкового масла объемом 1 мм 3 растекается по площади не более 1 м 2 . Отсюда следует, что размер молекулы масла порядка 10 -9 м.

2. Ещё одно подтверждение - опыт Бриджмена: масло, налитое в стальной сосуд сдавливают под сверхвысоким давлением, и замечают, что капельки масла появились на стенках сосуда. Вывод: масло состоит из мельчайших частиц, которые смогли пройти через промежутки между частицами стального сосуда.

Второе положение доказывает явление диффузии - взаимного проникновения молекул одного вещества в промежутки другого вещества.

1. Убедиться в том, что молекулы движутся, можно совсем просто: капните капельку духов в одном конце комнаты, и через несколько секунд этот запах распространится по всей комнате. В окружающем нас воздухе молекулы носятся со скоростями артиллерийских снарядов - сотни метров в секунду.

В жидкостях диффузия происходит медленнее. В стеклянный сосуд наливают водный раствор медного купороса. Этот раствор имеет темно-голубой цвет. Поверх раствора в сосуд очень осторожно, чтобы не смешать жидкости, наливают чистую воду. Медный купорос тяжелее воды и потому остается внизу сосуда. В начале опыта между двумя жидкостями видна резкая граница. Оставим сосуд в покое. Через несколько дней можно заметить, что граница раздела между жидкостями расплылась. А недели через две эта граница вообще исчезнет, и в сосуде будет находиться однородная жидкость бледно-голубого цвета. Итак, причиной диффузии является непрерывное и беспорядочное движение частиц вещества. При диффузии частицы одного вещества проникают в промежутки между частицами другого вещества, и вещества перемешиваются.

Медленнее всего диффузия происходит в твердых телах. В одном из опытов гладко отшлифованные пластины свинца и золота положили одна на другую и сжали грузом. Через пять лет золото и свинец проникли друг в друга на 1 мм.

Скорость протекания диффузии увеличивается с ростом температуры.

Диффузия имеет большое значение в процессах жизнедеятельности человека, животных и растений. Например, именно благодаря диффузии кислород из легких проникает в кровь человека, а из крови - в ткани.

2. В начале XIX-го века английский ботаник Броун, наблюдая в микроскоп частицы пыльцы, взвешенные в воде, заметил, что эти частицы пребывают в «вечной пляске». Причину так называемого «броуновского движения» поняли только через 50 лет после его открытия: отдельные удары молекул жидкости о частицу не компенсируют друг друга, если эта частица достаточно мала. С тех пор броуновское движение рассматривается как наглядное опытное подтверждение теплового движения молекул.

Внимание на экран. Посмотрите фрагмент видеофильма «Броуновское движение».

(Слайд №5)

Докажем третье положение.

(Слайд №6)

Поставим опыты.

1. Чтобы получить некоторое представление о величине сил взаимодействия между молекулами, попробуйте разорвать стальную или капроновую нить сечением 1 мм 2 . Немногие смогут это сделать, а ведь усилиям всего вашего тела «противостоят» силы притяжения молекул в малом сечении нити!

2. Если плотно прижать друг к другу свинцовые цилиндры с хорошо зачищенными торцами, они «сцепляются» настолько прочно, что к ним можно подвешивать килограммовую гирю (см. рисунок). Этот опыт также свидетельствует о наличии сил межмолекулярного притяжения.

Если бы молекулы не притягивались друг к другу, не было бы ни жидкостей, ни твердых тел - они просто рассыпались бы на отдельные молекулы. С другой стороны, если бы молекулы только притягивались, они «слипались» бы в чрезвычайно плотные сгустки, а молекулы газов при ударах о стенки сосуда «прилипали» бы к ним. Взаимодействие молекул имеет электрическую природу. Хотя молекулы, в целом, электрически нейтральны, распределение положительных и отрицательных электрических зарядов в них таково, что на больших расстояниях (по сравнению с размерами самих молекул) молекулы притягиваются, а на малых расстояниях - отталкиваются.

(Слайд №7)

На рисунке приведена качественная зависимость сил межмолекулярного взаимодействия от расстояния r между молекулами, где F о и F п - соответственно силы отталкивания и притяжения, F - их результирующая. Силы отталкивания считаются положительными, а силы взаимного притяжения - отрицательными.

На расстоянии r = r о результирующая сила F = 0, т.е.силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг Друга. Таким образом, расстояние г 0 соответствует равновесному расстоянию между молекулами, на котором бы они находились а отсутствие теплового движения. При r г 0 преобладают силы отталкивания (F > 0), при r>r 0 - силы притяжения (F О). На расстояниях г > 10 -9 м межмолекулярные силы взаимодействия практически отсутствуют (F →0).

(Слайд №8)

Ярким примером различного взаимодействия молекул является то, что вещество может находиться в различных агрегатных состояниях. Например: лёд, вода и водяной пар.

Лёд, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул. Различие заключается в скорости молекул, их взаимном расположении и силах взаимодействия между ними.

1. Ответьте на контрольные вопросы по изложенной теме.

(Слайд №9)

1. Какова цель МКТ?
2. Назовите основные положения МКТ.
3. Перечислите известные вам доказательства существования молекул.
4. В чём состоит явление диффузии?
5. В чём состоит суть броуновского движения?
6. Какие опыты доказывают, что между молекулами твёрдых и жидких тел действуют силы притяжения и отталкивания?

1. Решите качественные задачи. (Слайд №10,11)

1. Почему запах только что пролитых духов обнаруживается в другом конце комнаты только через несколько минут, хотя скорость движения молекул при комнатной температуре составляет несколько сотен метров?

2. Две стеклянные пластинки трудно оторвать друг от друга, если между ними есть немного воды. Если же стёкла сухие, то они отделяются друг от друга без труда. Почему?

3. Почему полировка трущихся поверхностей может привести не к уменьшению трения, а, наоборот, к увеличению?

4. На чём основан процесс растворения сахара в воде?

5. Что можно сказать о размерах, составе и силах взаимодействия молекул одного и того же вещества в разных состояниях? Ответ пояснить.

6. Вода легко удаляется с чистой поверхности стекла. Удалить с той же поверхности жир практически невозможно. Как это объяснить с молекулярной точки зрения?

7. Чем объяснить, что пыль не спадает даже с поверхности, обращённой вниз?

8. Почему слышен хруст при разламывании прутика?

1. Домашнее задание: § 57,58,60,61 Р.№ 450 - 453.