Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Pořadí šablony a sada: 06 Molekulová fyzika a termika Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.6 Vytvořený ve školním roce: (datum) Téma: Kinetická teorie látek Předmět a třída: fyzika, první ročník ekonomického lycea Anotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu kinetické teorie látek. Je potřeba PC s internetem a možností pouštět applety a videa pro každého studenta (aspoň do dvojice), projektor a microsoft powerpoint. Autor: Josef Knot Klíčová slova: kinetická teorie látek, difuze, Brownův pohyb Ověřený dne:

Kinetická teorie látek Tato teorie obsahuje 3 základní poznatky molekulové fyziky, pomocí nichž se odvozují mnohé vlastnosti látek. Všechny tři části jsou potvrzeny mnoha experimenty.

Kinetická teorie látek 1. Látky všech skupenství jsou složeny z částic (atomů, molekul, iontů). 2. Všechny částice se v každé látce neustále a neuspořádaně pohybují (vykonávají tzv. tepelný pohyb). 3. Částice každé látky na sebe navzájem působí silami. Blízké částice se odpuzují a vzdálenější částice se přitahují. [1]

Částicové složení látek Úkoly 1. Na internetu zjistěte, jaké přístroje se používají pro zobrazování částic. 2. Najděte na internetu nějaké obrázky částicové struktury látek pořízené některým zvýše uvedených přístrojů. Popište, co je na obrázcích vidět a rozmyslete si, jaké informace lze z takových obrázků zjistit o stavbě látek. 3. Najděte, jaké jsou řádové rozměry atomů. V jakých jednotkách se rozměry atomů nejčastěji uvádějí?. Dobrovolný úkol navíc: Proč nelze atomy pozorovat optickými mikroskopy?

Částicové složení látek 1) Jednotlivé atomy lze pozorovat například iontovým mikroskopem, elektronovým mikroskopem nebo tunelovým rastrovacím mikroskopem (STM). 3) Řádová velikost atomů je asi 0,1 nm (1 angstrém, Ǻ). 2) Částice nevyplňují celý prostor látky – diskrétní struktura Na obrázcích většinou nevidíme konkrétní částice, ale jen místa, kde se asi nacházejí. Sledujeme většinou jen povrch látky

Částicové složení látek 2) Několik internetových odkazů s obrázky: Struktura materiálů jak-vypada-jejich-struktura Povrch čistého zlata (STM) Povrch křemíku (STM) Manipulace s atomy (pomocí elektronového mikroskopu lze pohybovat s jednotlivými atomy a vytvářet různé tvary). Atomy železa na měděném povrchu. [ ]

Tepelný pohyb částic Pusťte si video na adrese: [ ] Popište, co je na videu vidět a pokuste se tento děj vysvětlit.

Difuze Difuze je jedním z nejznámějších viditelných důkazů tepelného pohybu částic. Difuze je samovolné pronikání částic jedné látky do druhé, téhož skupenství, při jejich vzájemném dotyku. [1] Při větší teplotě probíhá difuze rychleji

Brownův pohyb Pusťte si applet znázorňující Brownův pohyb: hp?topic=24 [ ] Úkoly (odpovídejte pomocí apletu): 1) Popište, co applet asi znázorňuje. 2) Zkuste vymyslet příčinu pohybu Brownovy částice a jeho náhlých změn. 3) Proč nepozorujeme BP u větších (těžších) částic (změňte poměr hmotností částic a vyzkoušejte)? 4) Jak se změní pohyb BČ, pokud zahřejeme tekutinu?

Brownův pohyb 1. Molekuly kapaliny narážejí na cizí částici. 2. Na BČ nepravidelně narážejí částice tekutiny. Tyto nárazy nejsou symetrické a tak vždy existuje nenulová síla, která udělí BČ určitou rychlost. Tato síla má náhodný směr. 3. Nárazy malých molekul tekutiny těžkou cizí částici nedokáží rozpohybovat. 4. V teplejší tekutině se BČ pohybuje rychleji (důkaz rychlejšího pohybu částic tekutiny)

Brownův pohyb BP je druhým základním viditelným důkazem tepelného pohybu částic BP je neustálý a chaotický pohyb malých částic (řádově 1 μm) v tekutinách [1]

Silové působení částic Zkuste navrhnout důsledky vzájemného přitahování částic při větší vzdálenosti a jejich odpuzování při malých vzdálenostech.

Silové působení částic Při stlačování látek se zmenšují vzdálenosti mezi částicemi a převládají odpudivé síly, které brání dalšímu stlačování. Při natahování látek zvětšujeme vzdálenosti mezi částicemi a převládají přitažlivé síly, které brání dalšímu natahování.

Použité zdroje a literatura 1. SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN Vlastní archiv