Білімгерлерді алан білімін тередету, дамыту.
3.Білімгерлерді ыптылыа трбиелеу.
6.3 Дріс тезисі:
Денелерді ыздыранда немесе салындатанда оларда тетін физикалы процестер-жылулы былыстар деп аталады.Физикада жылулы былыстарды термодинамикалы жне молекулалы-кинетикалы деп бледі.
Жылулы былыстар адамны кнделікті мірінде те лкен рл атарады. Адамдар жылулы былыстара ерте заманнан-а назар аударып келген. Сол кездерді зінде адамдар Жердегі жыл мезгілдеріні ауысуын, жабырды, арды, мзды, буды, тманны жне т.б. пайда болу процестерін тсінуге тырысты. Табиатта кездесетін кез-келген дене атты, сйы, газ тріндегі кйде (фазада)болатын болып шыты. Затты андай фазада болуы денені температурасына туелді.
Ежелгі Грекияда адамдар жылу мен суыты тегін тсіндіруге тырысты. Олар рбір денені белгілі млшеріндегі андай да бір субстанциясы-“оты” болады деп санады. Оларды ойынша, “от” жалында брінен де кп, е аз от мзда болады. Фазалы ауысулар, ыздыру жне суыту процестері осы “отты” жылы денеден салын денеге туімен тсіндірілді.
Орта асырларда жылутек теориясы жары крді, осы теория бойынша денеде нерлым
жылутек кп болса, онда денені температурасы да сорлым жоары болады. Аныына келгенде, жылутекті зі жо болса да жылутек теориясы молекулалы физиканы кп нрсеге олын жеткізді. Мселен, осы жылутек ымы арылы денені жылусыйымдылыы, булану жне меншікті балу жылуы туралы тсініктер енгізілді, жылу ткізгіштікті санды теориясы жасалды. Молекула (лат. moles – масса) жай немесе крделі затты негізгі химиялы асиеттерін
сатайтын жне здігінен мір сретін е кіші блшек. Молекула ымы ылыма 1860 ж. енгізілген. Молекуланы тжірибе жзінде 1906 ж. француз алымы Жан Перрен броунды озалысты зерттеу кезінде длелдеген. Молекула рамында бір (инертті газдар), екі (H2, O2, N2, CO, т.б.), ш (O3, N2O), сондай-а жздеген, мыдаан, тіпті одан да кп атомдар (полимер, белок, т.б.) болады. Молекулалары бір атомнан тратын заттар шін (мысалы, инертті газдар) молекула ымы мен атом ымы сйкес келеді.
Ертедегі грек алымдары барлы заттар блінбейтін те кішкентай блшектерден трады
деп жорамалдаан болатын.Демокрит ондай блшектерді атомдар деп атады. ХІХ-ХХ асырларда зат рылысы туралы Демокрит болжамыны дрыстыы практикада длелденді. Алайда XX асырды басында атомны да крделі блшек екені, оны зінен де кіші бірнеше блшектерден тратыны белгілі болды. Кез келген атом ш трлі элементар блшектерді
жиынынан трады. Оларды электрон, протон жне нейтрон деп атайды. Эксперименттік зерттеулер протондар мен нейтрондарды атомны орталы блігінде - ядросында орналасатынын крсетті. Ал электрондар ядроны шыр айнала озалады да, атомны электронды абатшаларын тзеді. Табиатта, жасанды атомдарды коспаанда, р трлі 92 атом бар. Олар бір-бірінен ядродаы протондарды санына арай ерекшеленеді. 92 трлі атома 92 химиялы элемент сйкес келеді. Е жеіл элемент сутегі (Н) атомыны ядросында бір протон бар, оны айнала бір электрон озалады. Е ауыр элемент
(U) уран атомыны ядросында 92 протон бар, оларды айнала 2 электрон озалады. Элементтерді физикалы, химиялы асиеттері - оларды атомдарындаы протондарыны санына арай трліше болып отырады. Атомды блшектерді электрлік сипаттамалары р трлі. Мысалы, электронны электрлік заряды теріс, ал протонны заряды о болып келеді. Нейтрондарда электр зарядтары сезілмейді. Протон мен нейтронны массалары бір-біріне те деуге болады, ал оларды райсысыны массасы электрон массасынан жуытап аланда 1850 еседей лкен.
р элементті атомы — сол элементті физикалы- химиялы асиеттерін сипаттайтын е
са блшегі. Бір ажабы: лемдегі сан жетпейтін неше трлі денелер мен заттарды барлыы да 92 химиялы элементті атомдарынан трады. Денелер мен заттар осындай санаулы ана элементтерді атомдарыны бір-бірімен байланысы арасында тзілген. Бірнеше атомдарды зара байланысуынан молекула тзіледі. Мысалы, су молекуласы ш атомнан: сутегіні екі атомынан жне оттегіні бір атомынан ралан. Заттар молекулалардан трады. р затты молекулалары бір-біріне самайды. Сондыктан оларды рылымдары да, асиеттері де трлі-трлі болады. лемдегі заттарды 99 пайызы е жеіл екі элементтен: сутегі мен гелийден трады. алымдарды пайымдауынша, арыш денелеріндегі 10 000 сутегі атомына гелийді 500 атомы, ал алан 90 элементтен бір ана атом келеді.
Табиаттаы сан алуан заттарды пайда болуын тек р трлі элементтерді атомдарыны
молекулалара бірігуімен ана тсіндіруге болмайды. асиеттері бір-біріне млде самайтын р трлі заттарды бір ана элементті атомдарынан да алуа болады. Мысалы, жмса графит пен табиаттаы е атты зат алмасты алса, екеуі де тек кміртегі атомдарынан трады. Оларды бір-бірінен айырмашылыы кміртегі атомдарыны орналасу ретіне байланысты болады. Мысалы, жмса графитте рбір кміртегі атомы баска ш кміртегі атомдарымен байланыскан. Мндай байланыс абаттасып орналасан. Алты брышты абырша тзеді. абаттардаы абыршатар бір-бірімен салыстыранда оай жылжи алады. Алмас кристалындаы рбір кміртегі атомы з тірегіндегі баса трт кміртегі атомдарымен аса берік байланыса тседі де, пирамидаа сас тора бірігеді. Жер бетіндегі е лкен табии саф таза алмас 1905 жылы Отстік Африкадан табылды. «Куллинан» деп аталатын сол алмасты салмаы 600 г шамасындай болды. р затты молекуласы - сол затты ерекшелігін сипаттайтын е са блшегі. Атомдар мен молекулаларды кристалдаы орналасу ретін, оларды жалпы слбасын азіргі электронды микроскоптар мен ионды проекторларда круге болады . са блшектерді электронды микроскоптар жздеген мы есе лкейтеді, ал ионды проекторлар миллиондаан есеге дейін лкейте алады. Молекуланы те са блшек екенін сезіну шін мына мысалдара жгінейік. Клемі орташа алма Жер шарынан неше есе кіші болса, молекула да алмадан сонша есе кіші. Клемі 1 мм3 сутегі газында калыпты жадайда 27 000 000 000 000 000= = 2,7*1016 жуы молекулалар бар. орыта айтанда: жекелеген атомдар - химиялы элементтерді, ал молекулалар заттарды е кіші блшектері болып табылады. р трлі заттардан денелер ралады.
XVIII асырларда француз физигі Гассенди атомистиканы жаыртты. 1734-1748 жылдары
М.В. Ломоносовты ебектері жары крді. Бл ебегінде ол тжірибе нтижелеріне сйене отырып, зат рылымыны молекулалы-кинетикалы теориясын жасады. Ол масса мен озалысты саталу заына сйене отырып, денедегі блшектерді здіксіз жне хаосты озалыста болатынын, жылулы озалыс денедегі молекулалар озалысыны нтижесі екенін крсетті.
Сонымен, молекулалы физикада жылу былыстарын зерттеуде екі діс олданылады: термодинамикалы жне молекулалы-кинетикалы.
Термодинамика дегеніміз - затты ішкі рылымын ескермей, энергетикалы трленулерді негізінде жылулы былыстарды зерттейтін физиканы блімі.
Молекулалы-кинетикалы теория осы жылулы былыстарды озалыстары Ньютон заына баынатын молекулалар мен атомдардан трады деген болжам негізінде арастырады.Дене рылымыны молекулалы кинетикалы теориясы деп барлы денелер жеке бейберекет озалыстаы блшектерден трады деген кзарас негiзiнде макроскопты денелердi асиеттерi мен жылу процестерiне тсiнiк беретiн iлiмдi айтады.Молекулалы-кинетикалы теория (МКТ) негiзi мынадай ш асиеттен трады:
1. барлы денелер блшектерден – атомдардан, молекулалардан, о жне терiс зарядталан иондардан – трады;
2. бл блшектер барлы уаытта здiксiз жне бейберекет озалыста болады;
блшектер арасында зара серлесу кштерi – тартылу жне тебiлу кштерi бар. Ол кштер;
3. электрлiк сипата ие. Блшектердi зара гравитациялы серлесуi те аз.
|
| 1.1-сурет |
|
| 1.2-сурет |
Бл тжырымдарды аиаттылыы кптеген физикалы баылаулар мен тжiрибелер жргiзу арылы длелденген. МКТ-ны негiзгi кзарастарына е наты длел бола алатын мысалдар:
· броунды озалыс былысы (Броун);
· молекулалы диффузия былысы;
· азiргi заманы приборлар кмегiмен алынан жеке атомдар мен молекулалар кескiнi. 1-шi суретте вольфрам инесiнi шында атомдарды орналасуы (а датар), ал 2-шi суретте кремний пластинасы бетiнi микрофотографиясы келтiрiлген, мндаы ддер – кремнийдi жеке атомдары.
Молекулалы-кинетикалы теориянын негізгі формулаларын кесте трінде корсету
Салыстырмалы молекулалы масса
| Затты млшерін молекулалар массас арылы рнектеп жаз
|  Газды МКТ негізгі тедеуі
|
 Больцман тратысы неге те
|  Температура орташа кинетикалы энергияны лшеуіші
|  Молекуланы жылулы озалысыны орташа жылдамдыы
|
Бойль – Мариотт заы
|  Шарль заы
|  Сутегіні мольдік массасы неге те
|
Жылдамды проекциясыны орташа жылдамдыы
| Изотермиялы процесс графигі | Изохоралы процесс графигі |
 Авогадро тратысы неге те
| Абсолют температура неге те
|  Газ ысымы температураа n-шоырына тура пропорционал
|
 Кй тедеуі
|  Гей – Люссак заы
| Менделеев – Клапейрон тедеуі
| |
Мольдік масса
|
|  Суды мольдік массасы неге те
| |
Мольдік масса мен салыстырмалылы молекулалы масса арасындаы байланыс формуласы
| Изобарлы процесс графигі | Изохоралы процесс графигі |
Молекула кинетикалы теорияны негізгі аидаларыны тжірибелік длелдемелері:
1. Заттарды блінгіштігі (физикалы, химиялы асиеттері згеріссіз алады). (а ааз, айшы)
2. Газдарды сыылыштыы. Газ кез-келген клемді алады. (дене молекулаларыны арасында лкен ашыты бар (шприц, насос)
3. Газ зі тран ыдыс абырасына ысым тсіреді. Бл молекулаларды озалыста боланын крсетеді. (Баллон суреті)
4. Диффузия- бір затты молекулаларыны екінші затты молекула аралы кеістігне еніп кетуі. (иіс су, су, маргансофка, ант). Диффузия неге туелді? Ол дене температурасын жне агрегатты кйіне туелді.
5. Молекулаларды электронды микроскопта жне ионды проекторда баыланады.
Микроскоп суреті (интерактивті татадан)
7. Денелерді беріктігі микроблшектерді зара тартылатынын білдіреді. (ааш апару керек)
8. Денені серпімді диформация асиеттері бар. (серіппе, резина)\
9. Броунды озалыс- сйыта немесе газда алып жрген андай да бір атты затты те са блшектеріні сйы немесе газ молекулаларыны соыларыны рекетінен бейберекет озалуы. Ашан алым аылшын ботанигі Броун.
10. Молекула жылдамдытарын анытау. 1920 жылы О.Штерн тжірибе жасады. Штерн тжірибесіні формуласы V2= 3RT/m
6.4 лестірмелі материал:электронды кітаптар, тесттер, карточкалар
6.5 Пайдаланан дебиеттер:
1. Физика: Жалпы білім беретін мектепті жаратылыстану-математика баытындаы 10-сыныбына арналан оулы/ Б.Кронгарт, В.Кем, Н.ойшыбаев.-д., толыт. 2-бас. Алматы: Мектеп, 2010-384 б., сур.
2. Физика: Жалпы білім беретін мектепті жаратылыстану-математика баытындаы 11-сыныбына арналан оулы/ С.Тябаев, Ш.Насохова, Б.Кронгарт, т.б.- Алматы: “Мектеп” баспасы. -384 б., сур.
3. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. – Алматы, Мектеп, 1,2,3 том, 2000
4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсыны есептер жинаы. – М., Наука, 2000
5. Иродов И.Е. Жалпы физика курсыны есептер жинаы. М: Наука, 2006
Баылау сратар.
1.Диффузия деген не?
2. Жан Перрен жайында не білесідер?