Презентация по физике "Размеры и масса молекул"

• 1 слайд

  Размеры и масса молекул.
  Количество вещества
  

• 2 слайд

  Размеры молекул
  Многие опыты показывают, что размер молекулы очень мал. Линейный размер молекулы или атома можно найти различными способами. Например, с помощью электронного микроскопа, получены фотографии некоторых крупных молекул, а с помощью ионного проектора (ионного микроскопа) можно не только изучить строение кристаллов, но определить расстояние между отдельными атомами в молекуле.
  Используя достижения современной экспериментальной техники, удалось определить линейные размеры простых атомов и молекул, которые составляют около 𝟏𝟎 −𝟖 см. Линейные размеры сложных атомов и молекул намного больше. Например, размер молекулы белка составляет 43∙10-8см.
  

• 3 слайд

  Электронный микроскоп
  

• 4 слайд

  Для характеристики атомов используют представление об атомных радиусах, которые дают возможность приближённо оценить межатомные расстояния в молекулах, жидкостях или твёрдых телах, так как атомы по своим размерам не имеют чётких границ. То есть атомный радиус – это сфера, в которой заключена основная часть электронной плотности атома (не менее 90…95%).
  
  

• 5 слайд

  Размер молекулы настолько мал, что представить его можно только с помощью сравнений. Например, молекула воды во столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко меньше земного шара.
  
  
  

• 6 слайд

  Масса молекулы
  
  Массы отдельных молекул и атомов очень малы, поэтому в расчётах удобнее использовать не абсолютные значения масс, а относительные.
  Относительная молекулярная масса (или относительная атомная масса) вещества Мr– это отношение массы молекулы (или атома) данного вещества к 1/12 массы атома углерода-12
  
  𝑴 𝒓 = 𝒎 𝒐 𝒎 𝒐𝒄 𝟏𝟐 , где
  
  m0– масса молекулы (или атома) данного вещества,
  m0C– масса атома углерода.
  Относительная молекулярная (атомная) масса выражается в атомных единицах массы (а.е.м.).
  
  

• 7 слайд

  Атомная единица массы – это 1/12 массы изотопа углерода С-12. Точные измерения показали, что атомная единица массы составляет 1,660∙10-27 кг, то есть
  
  1 а.е.м. = 1,660 ∙10-27 кг
  
  Относительная молекулярная масса вещества может быть вычислена путём сложения относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества. Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
  В периодической системе Д.И. Менделеева для каждого элемента указана атомная масса, которая измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.). Например, атомная масса магния равна 24,305 а.е.м., то есть магний в два раза тяжелее углерода, так как атомная масса углерода равна 12 а.е.м. (это следует из того, что 1 а.е.м. = 1/12 массы изотопа углерода, который составляет большую часть атома углерода).
  
  

• 8 слайд

  Зачем измерять массу молекул и атомов в а.е.м., если есть граммы и килограммы? Конечно, можно использовать и эти единицы измерения, но это будет очень неудобно для записи (слишком много чисел придётся использовать для того, чтобы записать массу). Чтобы найти массу элемента в килограммах, нужно атомную массу элемента умножить на 1 а.е.м. Атомная масса находится по таблице Менделеева (записана справа от буквенного обозначения элемента). Например, вес атома магния в килограммах будет:
  
  m0Mg = 24,305 ∙1 a.e.м. = 24,305 ∙1,660 ∙10-27= 40,3463 ∙10-27кг
  
  Массу молекулы можно вычислить путём сложения масс элементов, которые входят в состав молекулы. Например, масса молекулы воды (Н2О) будет равна:
  
  𝒎 𝑯 𝟐 𝑶 = 2 ∙mH+ mO= 2 ∙1,00794 + 15,9994 =18,0153 a.e.м.=
  29,905 ∙10-27 кг
  
  

• 9 слайд

  Количество вещества
  
  Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) — моль.
  

• 10 слайд

  Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых процессов необходимо принимать во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состояния идеального газа.
  При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют независимо от их массы в количествах, кратных целым числам.
  
  

• 11 слайд

  Например, для реакции горения водорода (2H2 + O2 → 2H2O) требуется в два раза большее количество вещества водорода, чем кислорода. При этом масса водорода, участвующего в реакции, примерно в 8 раз меньше массы кислорода (так как атомная масса водорода примерно в 16 раз меньше атомной массы кислорода). Таким образом, использование количества вещества облегчает интерпретацию уравнений реакций: соотношение между количествами реагирующих веществ непосредственно отражается коэффициентами в уравнениях.
  Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках», их измеряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро (NA = 6,022 141 79(30)·1023 моль−1) (правильнее — постоянная Авогадро, так как в отличие от числа эта величина имеет единицы измерения).
  
  

• 12 слайд

  Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса:ν=m/M, где m — масса вещества, M — молярная масса вещества. Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро. Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой.
  По закону Авогадро, количество газообразного вещества так же можно определить на основании его объёма: ν= V / Vm, где V — объём газа (при нормальных условиях), Vm — молярный объём газа при Н. У., равный 22,4 л/моль.
  Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:
  ν = 𝒎 𝑴 = 𝑵 𝑵 𝑨 = 𝑽 𝑽 𝒎 .
  

• 13 слайд

Краткое описание документа:

•Многие опыты показывают, что размер молекулы очень мал. Линейный размер молекулы или атома можно найти различными способами. Например, с помощью электронного микроскопа, получены фотографии некоторых крупных молекул, а с помощью ионного проектора (ионного микроскопа) можно не только изучить строение кристаллов, но определить расстояние между отдельными атомами в молекуле.

Используя достижения современной экспериментальной техники, удалось определить линейные размеры простых атомов и молекул, которые составляют около 〖10〗^(-8)см. Линейные размеры сложных атомов и молекул намного больше. Например, размер молекулы белка составляет 43∙10-8см. 

Для характеристики атомов используют представление об атомных радиусах, которые дают возможность приближённо оценить межатомные расстояния в молекулах, жидкостях или твёрдых телах, так как атомы по своим размерам не имеют чётких границ. То есть атомный радиус – это сфера, в которой заключена основная часть электронной плотности атома (не менее 90…95%). 

Массы отдельных молекул и атомов очень малы, поэтому в расчётах удобнее использовать не абсолютные значения масс, а относительные.

  Относительная молекулярная масса (или относительная атомная масса) вещества Мr– это отношение массы молекулы (или атома) данного вещества к 1/12 массы атома углерода-12

M_r= m_o/(m_oc∕12), где

m0– масса молекулы (или атома) данного вещества,

m0C– масса атома углерода.

  Относительная молекулярная (атомная) масса выражается в атомных единицах массы (а.е.м.).

Атомная единица массы – это 1/12 массы изотопа углерода С-12. Точные измерения показали, что атомная единица массы составляет 1,660∙10-27 кг, то есть

1 а.е.м. = 1,660 ∙10-27 кг

Относительная молекулярная масса вещества может быть вычислена путём сложения относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества. Относительная атомная масса химических элементов указана в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

В периодической системе Д.И. Менделеева для каждого элемента указана атомная масса, которая измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.). Например, атомная масса магния равна 24,305 а.е.м., то есть магний в два раза тяжелее углерода, так как атомная масса углерода равна 12 а.е.м. (это следует из того, что 1 а.е.м. = 1/12 массы изотопа углерода, который составляет большую часть атома углерода).