Фундаментальные опыты в молекулярной физике

ПЛАН ЗАНЯТИЯ
Теоретическая часть
Возникновение атомарной гипотезы строения вещества.
Фундаментальные опыты в молекулярной физике
Опыты Броуна
Опыт Релея
Опыт Штерна
Практическая часть
Модель броуновского движения; (компьютерное моделирование)
Диффузия
Кипение воды при пониженном давлении
Лабораторная работа
Опытная проверка закона Гей-Люссака

ВОЗНИКНОВЕНИЕ АТОМАРНОЙ ГИПОТЕЗЫ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА
Все тела состоят из мельчайших частиц – А….
Все состоит из атомов…
Вещи отличаются друг от друга атомами, из которых состоят, их порядком и положением…
Греческий ученый Демокрит (460 – 370 гг. до н.э.)

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОПЫТЫ В МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ
Опыт Броуна
Броуновское движение — …….. движение микроскопических, видимых, взвешенных в жидкости (или газе) частиц твёрдого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости (или 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

Опыт Релея
Опуская каплю масла на поверхность воды, Релей стал наблюдать ее растекание тонкую пленку, в итоге дождавшись остановки процесса ее утончения. Пленка теперь состоит из одного слоя молекул жира, и измерив площадь пленки, Рэлей оценил размеры этих молекул. Полученный результат дал оценку для молекулярных масштабов в иерархии строения вещества
Демонстрация

Опыт Штерна
Опыт явился одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества
Демонстрация

МОДЕЛЬ БРОУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ
Почему опыты Броуна являются фундаментальными?
Броуновское движение служит прямым экспериментальным доказательством существования молекул жидкости или газа и хаотического характера их теплового движения.
Демонстрация

ДИФФУЗИЯ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ
Распространение вещества- диффузия происходит из-за постоянного беспорядочного движения частиц.
Что такое диффузия?
Вследствие чего происходит диффузия?
Диффузия- проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества

КИПЕНИЕ ВОДЫ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Температура кипения воды зависит от давления. При уменьшении давления вода закипает при меньшей температуре, чем при нормальном атмосферном давлении
Объясните суть увиденной демонстрации

Зависимость температуры кипения от внешнего давления используется в
медицине (автоклавы)
жизни (приведите пример!)
производстве( выпаривание сахарного сиропа)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
«ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА ГЕЙ-ЛЮССАКА»
Чтобы проверить закон Гей-Люссака, достаточно измерить объем и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства

1. Измерьте длину l1 стеклянной трубки и температуру воды в цилиндрическом сосуде.
2. Приведите воздух в трубке во второе состояние так, как об этом рассказано выше.(см. описание работы). Измерьте длину 12 воздушного столба в трубке и температуру окружающего воздуха Т2.
3. Вычислите отношения l1/l2 и T1/T2, относительные (ε1 и ε2) и абсолютные (Δ1 и Δ2) погрешности измерений этих отношений по формулам
4. Сравните отношения l1/l2 и T1/T2.
5. Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после снятия пластилина вода в трубке поднимается?
2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?
Виртуальная лабораторная работа