Первоначальные сведения о строении вещества

Первоначальные сведения о строении вещества

Молекулярная физика

Всё состоит из атомов…

Вещи отличаются друг от друга атомами, из которых состоят, их порядком и положением…

Нет ничего, кроме атомов и пустоты…

Демокрит

(460 – 370 гг. до н.э.)

древнегреческий учёный, философ-материалист

Молекула вещества – мельчайшая частица данного вещества

Атомы – частицы, из которых состоят молекулы.

Атомы по представлению древних греков

свободные атомы простые вещества сложные вещества

Размеры молекул

=

d = 0,000001мм = 0,000000001м = 10⁻⁹м = 1 нм

Одна капля воды содержит столько же молекул, сколько таких капель в Черном море.

Если кусочек сахара бросить в Чёрное море (глубина – 1 км, площадь – 400 000 м ²), то после его растворения в ведре воды этого моря окажется сто молекул сахара

Молекулы одного вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, одинаковы

Молекулы различных веществ различны

Молекулы различных веществ

I. Все вещества состоят из мельчайших частиц (атомов или молекул), между которыми есть промежутки.

Опытные обоснования:

• Изменение формы и объёма тел (деформация).
• Разрушение тел.

Деформация и разрушение тел

II. Частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом движении)

Опытные обоснования:

• Броуновское движение.
• Диффузия веществ.
• Испарение веществ.
• Давление газа.

В 1827 г. наблюдал в лупу с большим увеличением за взвесью цветочной пыльцы в воде.

Он заметил, что частицы пыльцы непрерывно и хаотично движутся.

Роберт Броун

(1773—1858)

британский ботаник конца XVIII — первой половины XIX века, морфолог и систематик  растений , первооткрыватель «броуновского движения»

Броуновское движение - непрерывное хаотическое движение взвешенных в жидкости или газе частиц.

Диффузия-взаимное проникновение молекул

одного вещества между молекулами другого

В твердых телах

Проходит очень долго

(годы)

В газах

Проходит быстро

(минуты)

В жидкостях

Проходит медленно

(минуты - часы)

Скорость диффузии зависит от скорости движения частиц (молекул или атомов), т.е. от температуры

Испарение и конденсация

Давление газов

III. Частицы вещества взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Опытные обоснования:

1. Смачивание и не смачивание.

2. Упругость тел: а) сохранение формы твердых тел б) наличие промежутков между частицами

3. Слипание тел с отшлифованными поверхностями.

Смачивание и не смачивание

Упругость тел

Слипание твердых тел с отшлифованными поверхностями

агрегатное

свойства

газ

состояние

Не имеют постоянной формы и объема;

расположение молекул

жидкость

сжимаемость; неограниченно расширяются, заполняя весь предоставленный объем

движение молекул

твердые тела

Сохраняют объем, но не сохраняют форму;

взаимодействие молекул

Хаотично движутся около положения равновесия, совершают перескоки из одного положения равновесия в другое.

Расстояние между молекулами значительно больше размеров молекул

принимают форму сосуда;

текучесть; малая сжимаемость

Сохраняют объем; имеют собственную форму;

Расположены в определенном порядке, т.е. образуют кристаллическую решетку.

Расстояние между молекулами меньше размеров молекул

Свободное

малая сжимаемость

Взаимодействуют в основном с соседними молекулами; межмолекулярные притяжения велики.

Частицы не связаны или весьма слабо связанны силами взаимодействия

Колебательные движения около положения равновесия

Взаимодействуют с соседними молекулами;

силы притяжения велики.

газообразное

жидкое

твёрдое

Три состояния воды

Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтожены, … то наибольшую информацию принесло бы утверждение о том, из чего состоит вещество.

Р. Фейнман

Ричард Фейнман

(11.05.1918г. – 15.02.1988г.)

Выдающийся американский физик. Основные достижения относятся к области теоретической физики. Один из создателей квантовой электродинамики. Лауреат Нобелевской премии по физике. Лауреат премии Эйнштейна, международной золотой медали Нильса Бора Датского общества инженеров-строителей.

Самые распространенные атомы

Во Вселенной: атомы водорода – Н,

атомы гелия – Не (99%)

В атмосфере: атомы азота - N (78%),

кислорода – О (22%)

В земной коре: атомы кислорода – О,

атомы кремния - Si

В воде: атомы водорода – Н,

атомы кислорода – О

Самостоятельная работа

1 вариант 2 вариант

1. Одинаковы ли объемы и состав молекул у различных веществ?

1. . Отличаются ли молекулы холодной воды от молекул теплой и горячей воды? От молекул льда?

2. Газ находится в закрытом сосуде объемом 2 л, может ли этот газ заполнить другой сосуд объемом 4 л?

2. Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?

3. Чем объясняется увеличение длины проволоки при ее нагревании?

3. Почему уменьшается длина рельса при его охлаждении?

4. Почему для сварки металлических деталей необходимы их плотное соприкосновение и очень высокая температура?

4. Почему трудно отвинтить гайку, долгое время находившуюся в туго завинченном состоянии, даже если болт и гайка сделаны из нержавеющей стали?

5. Могут ли быть в жидком состоянии азот, кислород, водород?

5. Могут ли быть в газообразном состоянии ртуть, железо, свинец?