Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества
Как наблюдения за растворением, диффузией и броуновским движением показывают существование частиц вещества, их движение и взаимодействие.
Если капнуть чернила в стакан воды и не перемешивать, почему через некоторое время вода окрасится целиком? А если рассматривать её под микроскопом, почему маленькая частица пыльцы мечется сама по себе?
объяснять наблюдения при растворении и диффузии через движение частиц
различать три положения МКТ и связывать их с опытами
оценивать порядок массы и размера атомов и применять текстовые данные для вывода
Вещество, которое не видно
Когда сахар исчезает в чае, он не превращается в ничто: частицы сахара расходятся между частицами воды. Вещество кажется сплошным только потому, что отдельные частицы слишком малы для обычного наблюдения.
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) — учение о строении вещества, в основе которого лежат представления о существовании частиц (атомов и молекул), их непрерывном хаотическом движении и взаимодействии.
Представь комнату, заполненную невидимыми шариками: они разделены промежутками, беспорядочно движутся и могут притягиваться или отталкиваться. Это не точная картинка сил, а удобная опора для трёх положений МКТ: частицы есть, они движутся, они взаимодействуют.
Для любого наблюдения за веществом задай три вопроса: какие частицы участвуют, как их движение объясняет результат, какие взаимодействия могут изменить результат.
В стакане воды растворили крупинку красителя и не перемешивали. Какое объяснение соответствует МКТ?
показать
В стакане воды растворили крупинку красителя и не перемешивали. Какое объяснение соответствует МКТ?
Частицы красителя и воды непрерывно хаотически движутся, поэтому частицы красителя постепенно проникают между частицами воды.
Почему запах вещества постепенно распространяется по комнате?
Как частицы выдают себя
Мы не видим молекулы напрямую, но можем наблюдать последствия их движения. При растворении вещество исчезает из поля зрения, однако его частицы распределяются в растворителе. Если процесс идёт самопроизвольно, без перемешивания, это диффузия.
Диффузия — явление самопроизвольного проникновения веществ друг в друга благодаря непрерывному хаотическому движению их частиц.
Представь две толпы, которые проходят через открытые ворота и постепенно перемешиваются. Никто не прокладывает общий маршрут: беспорядочные движения сами приводят к проникновению частиц друг в друга. Запомни связку: диффузия = проникновение + хаотическое движение.
Броуновское движение даёт ещё более наглядный след движения молекул. Взвешенная частица достаточно велика, чтобы её можно было наблюдать, но удары молекул среды с разных сторон происходят неравномерно. Поэтому частица меняет направление и движется беспорядочно.
Броуновское движение — движение взвешенной в жидкости или газе частицы под действием ударов хаотически движущихся молекул среды.
В стакан воды осторожно помещают кристаллик растворимого вещества и не перемешивают.
Сначала заметна область с большей концентрацией частиц рядом с кристалликом.
Со временем частицы распространяются по всему объёму: наблюдается диффузия.
Вывод: частицы вещества существуют и непрерывно хаотически движутся.
Важно не перепутать: растворение показывает распределение частиц, а не их исчезновение.
Маленькая частица в жидкости движется по ломаной траектории, хотя жидкость снаружи не перемешивают. Что наиболее вероятно происходит?
показать
Маленькая частица в жидкости движется по ломаной траектории, хотя жидкость снаружи не перемешивают. Что наиболее вероятно происходит?
Её с разных сторон неравномерно ударяют хаотически движущиеся молекулы жидкости; это броуновское движение.
Какое наблюдение непосредственно подходит для вывода о диффузии?
Масштаб частиц и проверка гипотезы
Атомы и молекулы очень малы, поэтому в обычной жизни мы видим не отдельную частицу, а огромное множество частиц сразу. Для ориентира ядро содержит характерные значения массы атома водорода и размера атома.
Масса атома водорода: — масса атома водорода (~ кг). Характерный размер атома: — характерный размер (диаметр) атома (~ м).
У атома две разные «визитки»: отвечает на вопрос «насколько мала масса», а — «насколько мал размер». Не смешивай их единицы: масса измеряется в кг, размер — в м. Опорная пара: примерно кг и м.
Опыты не просто сообщают готовый ответ, а позволяют связать наблюдение с гипотезой. В опыте с растворением вещество распределяется по воде. В броуновском движении видимая частица получает случайные удары. В обоих случаях наблюдаемое объясняется частицами, их движением и взаимодействием.
Сначала выясни, что именно дано в условии: объём образца и характерный объём одной частицы или её размер.
Если частица приближённо имеет размер , её характерный объём оценивают как .
Число частиц оценивают отношением объёма образца к объёму одной частицы: , где — объём одной частицы.
Проверь порядок ответа: при малом размере число частиц в заметном объёме должно быть очень большим.
Это оценка, а не точный подсчёт: форма частиц и промежутки между ними в такой модели упрощены.
Сначала выпиши условие и искомую величину. Затем найди в тексте признак явления или физического процесса, свяжи его с положением МКТ и только после этого сделай вывод. Так ответ состоит не из догадки, а из наблюдения, объяснения и заключения.
Какая величина показывает характерный размер атома: или ?
показать
Какая величина показывает характерный размер атома: или ?
Характерный размер атома обозначен и составляет примерно м; обозначает массу атома водорода.
Почему гипотеза сильнее одного наблюдения
Один опыт может иметь несколько объяснений. Но если разные наблюдения — растворение и беспорядочное движение взвешенной частицы — согласуются с одной картиной частиц, их движения и взаимодействия, эта картина получает независимые подтверждения.
Какую единицу нужно выбрать для характерного размера атома ?
Чернила окрашивают воду без перемешивания, потому что частицы чернил и воды непрерывно хаотически движутся и постепенно проникают друг в друга. Это диффузия. Беспорядочное движение маленькой частицы под микроскопом объясняется ударами молекул среды и называется броуновским движением. Оба наблюдения подтверждают частичное строение вещества.
Вещество состоит из частиц, между которыми существуют промежутки; частицы непрерывно хаотически движутся и взаимодействуют.
Диффузия — самопроизвольное проникновение веществ друг в друга благодаря движению частиц.
Броуновское движение — движение взвешенной частицы под действием ударов хаотически движущихся молекул среды.
Масса атома водорода примерно равна кг, а характерный размер атома примерно равен м.
Для оценки числа частиц используют отношение объёма образца к характерному объёму одной частицы: .
- Молекулярно-кинетическая теория (МКТ)
Учение о строении вещества, в основе которого лежат представления о существовании частиц (атомов и молекул), их непрерывном хаотическом движении и взаимодействии.
- Основные положения МКТ
- Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), между которыми существуют промежутки.
- Все частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом (беспорядочном) движении.
- Частицы вещества взаимодействуют друг с другом силами притяжения и отталкивания.
- Диффузия
Явление самопроизвольного проникновения веществ друг в друга благодаря непрерывному хаотическому движению их частиц.
- Броуновское движение
Движение взвешенной в жидкости или газе частицы под действием ударов хаотически движущихся молекул среды.
МКТ: частицы существуют, между ними есть промежутки, частицы непрерывно хаотически движутся и взаимодействуют. Диффузия — самопроизвольное проникновение веществ друг в друга из-за движения частиц. Броуновское движение — движение взвешенной частицы из-за ударов молекул среды. — масса атома водорода (~ кг); — характерный размер атома (~ м). Для оценки числа частиц: . При анализе опыта: наблюдение → объяснение движением частиц → вывод о строении вещества.
Даже когда раствор кажется однородным, частицы растворённого вещества продолжают двигаться: однородность означает их распределение по объёму, а не неподвижность.
Ломаная траектория на рисунке возникает потому, что видимая частица получает множество случайных толчков от невидимых молекул среды.
Как расшифровывается аббревиатура МКТ?
Молекулярно-кинетическая теория.
Так это спрашивают на экзамене
демоверсии ФИПИВ гейзерную трубку из бокового протока поступила порция пара. Часть воды вылилась, и над паром остался столб воды высотой 10 м. Вода на этой глубине находится при температуре 125 °С. Атмосферное давление Па. Закипит или нет поднятая паром вода? Ответ поясните.
Если выстрелить из мелкокалиберной пневматической винтовки в варёное яйцо, то в яйце образуется отверстие.
Если выстрелить из мелкокалиберной пневматической винтовки в варёное яйцо, то в яйце образуется отверстие. Что произойдёт, если выстрелить в сырое яйцо? Ответ поясните.
В гейзерную трубку из бокового протока поступила порция пара. Часть воды вылилась, и над паром остался столб воды высотой 10 м. Вода на этой глубине находится при температуре 125 °С. Атмосферное давление Па. Закипит или нет поднятая паром вода? Ответ поясните.
Что является главным объяснением самопроизвольного распространения запаха?