Взаимное
притяжение и отталкивание молекул.
Три
состояния вещества. Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и
газов.
I.
Организационный этап
II.
Проверка домашнего задания.
Тест Ответы:
1.В 2.В 3.Б 4.В 5.Б 6.В
III.
Изучение нового материала.
Все тела состоят из молекул. Но почему же
тела не распадаются на отдельные молекулы? Все дело в том, что молекулы тела
взаимодействуют друг с другом. В ходе этого урока вы узнаете, что именно
взаимодействием молекул объясняются многие свойства тел и физические явления.
1 слайд: Запишите
тему сегодняшнего урока: Взаимное притяжение и
отталкивание молекул.
Три состояния вещества. Различие в
молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов.
Взаимное притяжение и отталкивание молекул.
Вы уже знаете, что все тела состоят из
молекул, между молекулами есть промежутки, и все молекулы и атомы, из которых
они состоят, непрерывно движутся. Но почему твердые тела или жидкости так
трудно сжать, растянуть, разломать, если между молекулами есть промежутки?
Попробуем разломать несколько твердых тел:
кусочек мела, кусочек пластилина, кусочек резинового жгута, пластмассы. Чтобы
тело разломалось, нам приходится прилагать некоторое усилие. И в некоторых
случаях силы рук для этого не хватает.
2 слайд: В чем причина того, что для разрушения твердого тела приходится
прикладывать усилие? Все дело в притяжении, которое существует между
молекулами. Молекула
притягивает все ближайшие к ней молекулы и сама притягивается к ним.
Если между молекулами существует
притяжение, то, наверное, возможно из осколков вновь создать целое тело? С
кусочком мела, как бы мы ни старались, сделать это не удастся. А вот кусочки
пластилина при сжатии вновь станут одним целым телом.
Если внимательно рассмотреть сколы кусочков
мела, то можно увидеть, что они неровные, шероховатые. А значит, при их
соединении мы не можем приблизить молекулы на поверхностях двух соединяемых
частей так близко, чтобы между ними возникло притяжение.
В отличие от мела, пластилин – материал
податливый, и при сжатии кусочков мы располагаем молекулы пластилина достаточно
близко друг от друга. Но что означают слова «достаточно близко»? Насколько
близко?
Оказывается, что взаимное притяжение
молекул начинает заметно проявляться тогда, когда молекулы приближаются друг к
другу настолько, что между ними может поместиться только одна такая же по
размеру молекула.
А что будет происходить, если продолжать
уменьшать расстояние между молекулами? Жизненный опыт подсказывает нам, что при
сжатии твердого тела, при попытке его деформации резко возрастает сила
отталкивания между молекулами.
3 слайд: Примеров из повседневной жизни и техники, где ярко проявляется
притяжение и отталкивание молекул, можно привести много. Это сжатие рессор в
автомобиле, натяжение тетивы лука при стрельбе. Это такие производственные
процессы, как штамповка или ковка.
Итак, если молекулы располагаются
достаточно близко, то проявляются силы притяжения между ними, но если
продолжить сближение молекул, то между ними начинают проявляться силы
отталкивания.
Вот еще одна демонстрация, доказывающая,
что между молекулами существует взаимное притяжение. Возьмем два одинаковых
свинцовых цилиндра. Вначале их поверхности шероховатые, и если прижать цилиндры
основаниями друг к другу, то заметного взаимодействия между ними не произойдет.
Но ситуация изменяется, если поверхности
цилиндров обработать с помощью специального инструмента – так называемого
струга. Это инструмент, позволяющий заточить торцы цилиндров так, что их
поверхности станут очень гладкими, отполированными. Если теперь на некоторое
время плотно прижать торцы свинцовых цилиндров друг к другу, то по всей площади
соприкосновения расстояние между их поверхностями уменьшится настолько, что
«включатся» силы межмолекулярного притяжения. Эти силы достаточны, чтобы безо
всякого соединения цилиндры могли удержать значительный груз.
Смачивание – это также проявление взаимного
притяжения молекул.
Возьмем две стеклянных пластинки. Если
просто прижать их друг к другу чистыми плоскими поверхностями, а затем попытаться
разъединить, то никакого эффекта не будет.
Но если на поверхность одного из стекол
нанести несколько капель воды, а потом вновь приложить второе стекло и плотно
прижать стекла друг к другу, то отсоединить их друг от друга будет достаточно
сложно. И если мы все-таки отсоединим их друг от друга, мы увидим, что обе
поверхности стекла – и одного, и второго – оказываются смоченными водой. Это
означает, что взаимное притяжение между молекулами стекла и воды больше, чем
между самими молекулами воды.
Явление смачивания достаточно часто
встречается в нашей жизни. Именно благодаря смачиванию мы можем вытирать
полотенцем посуду, писать по бумаге чернилами (попробуйте вытереть тарелку
полиэтиленовым пакетом или написать что-нибудь на нем авторучкой!). Отсутствие
смачивания позволяет водоплавающей птице оставаться сухой в воде даже под
проливным дождем.
5 слайд: Три состояния вещества.
Древние ученые считали, что всё на свете
состоит из воды, земли, воздуха. Оказывается, в чем-то они были правы. Все
вещества могут находиться в тех же состояниях, что вода, земля и воздух. Эти
состояния называются жидким, твердым и газообразным. Сегодня вы узнаете, чем
отличаются эти состояния друг от друга, и чем объясняются эти различия.
Вспомним замечательную детскую сказку о
Снегурочке. Когда Снегурочка прыгнула через костер, она растаяла. Ледяная
внучка превратилась в лужицу воды, и эта вода очень быстро испарилась.
В этом фрагменте сказки идет речь о трех
состояниях вещества: твердом, жидком и газообразном.
Каждый знает, что изменить форму твердого
тела достаточно трудно, будь то металлическое тело, пластмасса или даже
пластилин. Даже для изменения формы пластилина нам все равно приходится
прикладывать определенное усилие. Можно сказать, что твердые тела сохраняют свою
форму и объем.
А что можно сказать о форме и объеме
жидкостей? Жидкость, которую мы налили в один из сосудов, приняла форму этого
сосуда. Если перелить ее в сосуд другой формы, то жидкость примет форму другого
сосуда. Всякий раз жидкость принимает форму того сосуда, куда ее наливают.
Можно сделать вывод: жидкость
может изменять свою форму, но ее объем сохраняется прежним.
Совершенно по-иному ведут себя газообразные
тела. И форму, и объем газообразных тел изменить очень легко. Газообразные тела не обладают ни
собственной формой, ни собственным объемом. Они принимают форму того сосуда, в
который их поместили, и занимают весь предоставленный им объем.
В чем причина столь разного поведения
твердых, жидких и газообразных тел? Причина кроется в молекулярном строении
вещества, а именно в расположении, движении и взаимодействии молекул, из
которого вещество состоит.
Молекулы твердого тела упакованы очень
близко друг к другу. Их расположение носит строго повторяющийся характер. Из-за
того, что молекулы твердого тела расположены очень близко друг к другу, силы
взаимного притяжения и отталкивания между ними очень велики. Именно поэтому
изменить форму и объем твердого тела очень трудно. Взаимодействием молекул
объясняется и характер их движения. Они не могут перемещаться по всему твердому
телу, а лишь колеблются каждая вокруг своего положения равновесия. Молекулы
твердого тела колеблются хаотично, пытаясь сдвинуться то в одну, то в другую
сторону, но везде рядом с ними расположены точно такие же молекулы. Они
отталкивают молекулу к положению ее равновесия.
Молекулы в жидкостях тоже расположены
достаточно плотно друг к другу, но в их расположении уже нет такого строгого
порядка, как у молекул твердого тела. Молекулы жидкостей расположены хаотично.
Их движение сравнимо с перескоком. Они словно перепрыгивают от одного положения
равновесия к другому, меняясь местами. А между этими перескоками они хаотично
колеблются вокруг своих временных положений равновесия.
Именно то, что молекулы жидкостей плотно
упакованы, приводит к плохой сжимаемости жидкостей. А свою форму жидкость
меняет очень легко, так как молекулы легко смещаются по отношению друг к другу.
8 слайд: Оказывается, обычное стекло – это чрезвычайно густая жидкость. Такие
вещества называют аморфными (то есть лишенными формы), поскольку даже при
комнатной температуре молекулы стекла не располагаются упорядоченно. Разогретое
стекло становится текучим, так как с ростом температуры облегчаются перескоки
молекул между временными положениями равновесия. Этим пользуются мастера
стекольного дела, изготавливая из стекла предметы самой разнообразной формы.
Молекулы газообразных веществ расположены
уже на значительных расстояниях друг от друга. Так, расстояния между молекулами
воздуха, которым мы с вами дышим, в среднем в 10-20 раз больше, чем размеры
самих молекул. Такое удаление молекул друг от друга достаточно для того, чтобы
силы притяжения и отталкивания между молекулами ослабли. Поэтому молекулы газа
могут свободно передвигаться по всему предоставленному им объему. Именно в этом
заключается причина того, что газы не сохраняют ни форму, ни объем.
Итак, причина того, что вещество может
находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях, – различное взаимное
расположение, движение и взаимодействие его молекул.
IV. Домашняя работа.
пп.11-13, вопросы
Тест
1.Какое из
утверждений правильно?
А. Диффузия наблюдается только в газах и жидкостях. Б. Диффузия наблюдается
только в твердых телах.
В. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах
2. Дым представляет
собой частицы сажи, взвешенные в воздухе. Твердые частицы сажи долго не падают
вниз потому, что
А.воздух выталкивает
их вверх согласно закону Архимеда Б.температура частиц сажи всегда выше
температуры воздуха В.частицы сажи совершают броуновское движение в воздухе
Г.Земля не
притягивает столь мелкие частицы
3. Диффузия в
жидкости происходит быстрее при повышении температуры, потому что с повышением
температуры
А.увеличиваются силы
взаимодействия молекул Б.увеличивается скорость теплового движения молекул
В.жидкости
расширяются Г.уменьшаются силы взаимодействия молекул
4. Броуновским
движением называется
А.конвекционное
движение слоев жидкости при ее нагревании
Б.упорядоченное
движение твердых частиц вещества, взвешенных в жидкости (или газе)
В.хаотическое
движение твердых частиц вещества, взвешенных в жидкости (или газе)
5. Укажите пару
веществ, скорость диффузии которых наименьшая при прочих равных условиях:
А.раствор медного
купороса и вода Б.свинцовая и медная пластины
В.пары эфира и воздух
Г.вода и спирт
6. Под микроскопом
наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного масла.
Это явление называют
А.диффузией жидкостей
Б.испарением жидкостей
В.броуновским
движением Г.конвекцией в жидкости
Тест
1.Какое из
утверждений правильно?
А. Диффузия наблюдается только в газах и жидкостях. Б. Диффузия наблюдается
только в твердых телах.
В. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах
2. Дым представляет
собой частицы сажи, взвешенные в воздухе. Твердые частицы сажи долго не падают
вниз потому, что
А.воздух выталкивает
их вверх согласно закону Архимеда Б.температура частиц сажи всегда выше
температуры воздуха В.частицы сажи совершают броуновское движение в воздухе
Г.Земля не
притягивает столь мелкие частицы
3. Диффузия в
жидкости происходит быстрее при повышении температуры, потому что с повышением
температуры
А.увеличиваются силы
взаимодействия молекул Б.увеличивается скорость теплового движения молекул
В.жидкости
расширяются Г.уменьшаются силы взаимодействия молекул
4. Броуновским
движением называется
А.конвекционное
движение слоев жидкости при ее нагревании
Б.упорядоченное
движение твердых частиц вещества, взвешенных в жидкости (или газе)
В.хаотическое
движение твердых частиц вещества, взвешенных в жидкости (или газе)
5. Укажите пару
веществ, скорость диффузии которых наименьшая при прочих равных условиях:
А.раствор медного
купороса и вода Б.свинцовая и медная пластины
В.пары эфира и воздух
Г.вода и спирт
6. Под микроскопом
наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного
масла. Это явление называют
А.диффузией жидкостей
Б.испарением жидкостей
В.броуновским
движением Г.конвекцией в жидкости
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.