Конспект урока "Основные положения МКТ. Масса молекул. Количество вещества" 10 класс

Урок в 10 классе на тему
«Основные положения МКТ. Масса молекул. Количество вещества»
Цель урока. Обеспечить знание учащимися основных положений молекулярно-
кинетической теории и величин, характеризующих вещество.
Ход урока
I. Оргмомент.
II. Актуализация знаний.
Учитель физики. От изучения движения механического мы переходим к изучению
движения молекул и атомов. В 7-8 классах вы уже получили некоторые представления об
атомах, молекулах и их движении при объяснении различных физических и химических
явлений. Вспомним эти сведения.
Ответы учеников. (Все тела состоят из атомов и молекул, они движутся и
взаимодействуют между собой. Привести в пример явления, подтверждающие эти факты)
III. Новый материал.
1. Основные положения МКТ.
Учитель физики. Ближайшим подтверждением представления о дискретном
строении вещества является сжимаемость тел. Пример: опыт Бриджмена заключенное в
стальной сосуд масло под сверхвысоким давлением просачивается сквозь стенки сосуда.
Учитель химии.
В качестве косвенного доказательства существования атомов и молекул можно
привести «закон постоянных отношений», открытый Джоном Дальтоном (1766-1844). Для
этого используем следующую таблицу (на экране).
Вещество
Химическая
формула
Масса, %
Отношение массы
кислорода к массе азота
азот
кислород
в единицах
массы
в условных
единицах
закись азота
N
2
O
63,7
36,3
0,57
1
окись азота
NO
46,7
53,3
1,14
2
азотистый
ангидрид
N
2
O
3
36,8
63,2
1,71
3
двуокись
азота
N
2
O
4
30,4
69,6
2,28
4
азотный
ангидрид
N
2
O
5
25,9
74,1
2,85
5
Из таблицы видно, что кислород входит в окислы азота в кратных отношениях
1:2:3:4:5. Закон кратных отношений справедлив для всех химических соединений.
Следовательно, вещество имеет дискретную структуру. Единицей этой структуры
является атом.
Как вы знаете из курса химии, атом это наименьшая частица химического
элемента, т.е., наименьшая частица вещества, не делящаяся при химических реакциях и
являющаяся носителем химических свойств вещества.
Молекула состоит из однородных или разнородных атомов. Молекула это
наименьшая устойчивая частица простого или сложного вещества, обладающая
основными химическими свойствами этого вещества. Примеры молекул: анальгина (38
атомов), белков (более тысячи атомов), полимеров (десятки тысяч атомов), каучук (до
полумиллиона атомов).
Некоторые газы (гелий, аргон) и кристаллы (графит, медь и др.) состоят из
одноатомных молекул.
Итак, основными положениями МКТ будем считать следующие утверждения
(запись в тетради):
любое вещество состоит из мельчайших частиц (молекул и атомов), между
которыми имеются промежутки;
частицы вещества находятся в непрерывном хаотичном движении;
частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).
2. Размеры молекул.
Учитель физики. Для представления размеров молекул можно использовать
следующие способы:
а) по толщине пленки масла на поверхности воды;
б) с помощью фотографий молекулярного строения тел, полученных электронным
и ионным, если имеется масштаб (увеличение) изображения.
Из курса физики VII класса и химии VIII вы знаете первоначальные представления
о размерах и массе молекул. Грубую оценку размеров молекул можно получить из опыта,
проведенного немецким физиком В. Рентгеном и английским физиком Д. Рылеем.
(Сообщение первого обучающегося. Если пустить капельку масла известного
объема на поверхность воды, то она расплывется, образуя тонкую пленку, состоящую из
одного слоя молекул. Поэтому предельную толщину такой пленки можно принять равной
диаметру молекулы.) Результат одного из опытов таков: объем капли масла 3,610
-5
см
3
,
площадь поверхности пленки 90см
2
, следовательно, толщина пленки
d =




= 410
-7
см = 410
-9
м.
(Сообщение второго обучающегося) С помощью фотографии молекулярного
строения тел, полученных электронным микроскопом, мы вычисляли размер молекулы в 7
классе при выполнении лабораторной работы «Измерение размеров малых тел». Для этого
мы использовали метод рядов. (Работа в парах. На каждой парте фотография с известным
увеличением. Выслушиваем полученные ответы.)
Учитель физики. Молекулы и атомы так малы, что представить себе их размеры
можно только путем сравнений. Приведем два из них. Атом железа во столько раз меньше
грецкого ореха, во сколько раз орех меньше Луны. Если увеличить молекулу воды до
размеров булавочной головки, то сама головка при таком же увеличении превысила бы
размеры высочайшей горы на Земле – Джомолунгмы.
Учитель химии.
Как ни малы молекулы и атомы, их массы измерены довольно точно. Они
выражаются очень малыми числами. Так, масса молекулы кислорода равна 53,510
-27
кг,
водорода 3,3410
-27
кг. На практике пользоваться такими числами неудобно. Их трудно
запоминать и производить над ними арифметические действия. Поэтому, как вы знаете из
курса химии VIII класса, за единицу измерения массы атомов и молекул принята атомная
единица массы (а.е.м.). Атомную единицу массы выбрали так, чтобы масса самого
распространенного изотопа углерода была точно в 12 раз больше этой единицы. Иными
словами, атомная единица массы равна 1/12 массы самого распространенного изотопа
углерода.
Вопросы учащимся.
1. Массу атома, выраженную в атомных единицах массы, называют
(относительной атомной массой М).
Относительной атомной массой вещества М
r
называют отношение массы
атома m
о
данного вещества к 1/12 массы атома углерода m
с
:
M =

,