Уроки 1–2 · 2 урока · П. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Бахромов, К. Суяров, Ж. Усаров, М. Юлдашева. Физика, 9 класс, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий дом издательства-типографии имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2019
2
Масса и размеры молекулы
Учебник: с. 7–11
ЦельЗнать понятия молекулы, атомной единицы массы, относительной атомной и молекулярной массы; оценивать размер и массу молекулы.
Новые слова
молекула · molekulaатомная единица массы (а. е. м.) · massa atom birligi (u)относительная молекулярная масса · nisbiy molekulyar massaметод масляной плёнки · moy parda usuli
Объяснение
Молекула — наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства; она состоит из одного или нескольких атомов (молекула воды H₂O содержит два атома водорода и один атом кислорода). Размер молекул можно оценить методом масляной плёнки: капля масла объёмом V растекается по воде слоем толщиной в одну молекулу, поэтому d = V/S. Атомы и молекулы имеют диаметр около 10⁻¹⁰ м и не видны в оптический микроскоп; их можно получить на изображении с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Поскольку массы в кг неудобны, используют атомную единицу массы: 1 а. е. м. — это 1/12 массы атома углерода ¹²C, 1 а. е. м. ≈ 1,66·10⁻²⁷ кг. Относительная атомная масса — это масса атома, делённая на 1 а. е. м. (безразмерное число); относительная молекулярная масса M_r — сумма относительных атомных масс атомов, входящих в молекулу, например M_r(H₂O) = 2·1 + 16 = 18.
Примеры
Относительная молекулярная масса метана CH₄: M_r = 12 + 4·1 = 16 (C = 12, H = 1). Значит, масса молекулы метана около 16 а. е. м., то есть 16·1,66·10⁻²⁷ кг ≈ 2,7·10⁻²⁶ кг.
Капля масла объёмом 0,5 мм³ растеклась по поверхности воды площадью 0,25 м². Диаметр молекулы d = V/S = (0,5·10⁻⁹ м³)/(0,25 м²) = 2·10⁻⁹ м. Это оценка сверху: плёнка может быть не везде толщиной в одну молекулу, поэтому реальная молекула меньше.
Работа в классе
Мыслим в масштабе: если 10⁻¹⁰ м изобразить как 1 мм (всё увеличено в 10⁷ раз), какой толщины покажется тетрадный лист толщиной 0,1 мм? Вычислите в тетради и обсудите в классе.
Упражнения
1
Что такое атомная единица массы (а. е. м.) и как она определяется?
1 а. е. м. — это 1/12 массы атома углерода ¹²C, около 1,66·10⁻²⁷ кг.
2
Найдите относительную молекулярную массу углекислого газа CO₂ (C = 12, O = 16).
44
3
Примерно какова масса молекулы O₂? (1 а. е. м. ≈ 1,66·10⁻²⁷ кг, M_r = 32)
5,3·10⁻²⁶ кг
4
Почему метод масляной плёнки даёт лишь оценку диаметра молекулы?
Плёнка может быть не везде толщиной ровно в одну молекулу или плотно упакованной, а объём и площадь измеряются лишь приблизительно.