на каком основании можно утверждать что между молекулами существуют силы притяжения
О существовании сил притяжения между молекулами
Опыт I. Опыт со свинцовыми цилиндрами
А.В. Перышкин. Физика 7, стр 30.
Техника безопасности
Нижний цилиндр подвесить к штативу на прочной нити, чтобы в случае отрыва от верхнего не поранить руку.
Цель эксперимента
Доказать существование между молекулами сил взаимного притяжения и их зависимость от расстояния между ними.
Гипотеза:
Взаимное притяжение между молекулами проявляется при малых расстояниях между ними, сравнимых с размерами самих молекул.
Оборудование:
Фото
Описание опыта
Результаты опыта
Объяснение
Опыт 1. Два свинцовых цилиндра вплотную прижимаем друг к другу торцами.
Цилиндры не сцепляются вместе.
Между молекулами существуют силы притяжения. Они становятся заметными только на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул. В опыте 1 не удалось сблизить молекулы на малое расстояние, чтобы притяжения между ними были заметны.
Опыты 2 и 3 показывают, что сила притяжения между молекулами заметны при малых расстояниях между ними и они достаточно большие.
Опыт 2. а) С помощью струга зачищаем и выравниваем торцы двух свинцовых цилиндров.
б). Большим усилием прижимаем цилиндры друг к другу свежими срезами.
Цилиндры сцепляются вместе.
Опыт 3. а) За верхний крючок подвесим верхний цилиндр к штативу.
б) К нижнему цилиндру привязываем прочную нить в целях безопасности.
в) К крючку нижнего цилиндра подвешиваем грузики.
Сцепление цилиндров такое, что цилиндры не удается оторвать друг от друга даже при достаточной нагрузке.
Опыт 2. Подъём тарелки мылом
(А.Е. Марон, Е.А. Марон, С. В. Позойский Сборник вопросов и задач Физика 7-9)
Техника безопасности
Осторожность при работе с жидкостью, водой.
Цель эксперимента
Доказать существование сил притяжения между молекулами воды
Гипотеза:
На простом физическом опыте можно доказать существование притяжения между молекулами воды, продемонстрировать явление смачивания
Оборудование:
Фото
Описание опыта
Результаты опыта
Объяснение
Сухие листочки бумаги кладем друг на друга.
Листочки бумаги не прилипают друг к другу
Листочки бумаги имеют шероховатую поверхность, поэтому слабо проявляются силы молекулярного притяжения.
На сухой листочек кладем мокрый листочек бумаги.
Листочки бумаги прилипают друг к другу
Листочки бумаги смачиваются водой. Молекулы воды приблизятся к молекулам бумаги настолько, что межмолекулярное притяжение уже будет удерживать листы друг возле друга
Опыт 3.
(А.Е. Марон, Е.А. Марон, С. В. Позойский Сборник вопросов и задач Физика 7-9)
Техника безопасности
Беречь глаза от попадания мыла.
Цель эксперимента
Доказать существование сил притяжения между молекулами воды
Гипотеза:
На простом физическом опыте можно доказать существование притяжения между молекулами воды, продемонстрировать явление смачивания
Оборудование:
Фото
Описание опыта
Результаты опыта
Объяснение
Прижимаем сухое мыло к сухой поверхности тарелки.
Кусок мыла легко отрывается от тарелки, тарелка остается на столе.
Взаимодействие молекул тарелка и мыла было незначительном, так как не удалось сблизить молекулы на малое расстояние.
Между тарелкой и куском мыла образовалась мыльная пена, молекулы которой максимально сблизились с молекулами тарелки, и между ними возникло взаимное притяжение, т.е. тарелка и кусок мыла «склеились».
Наливаем на тарелку воду и сразу сольем. К влажной поверхности тарелки прижимаем кусок мыла, повернем мыло несколько раз и поднимаем вверх.
Тарелка вместе с мылом отрывается от поверхности стола.
Применение рассматриваемого явления на практике.
Притяжение между молекулами на практике для человека может быть полезным и вредным.
Полезное: Пайка, склеивание, сварка.
Вредное: При складывании между полированными стеклами кладут листочки бумаги.
Смачивание:«Нановорсистые» покрытия, гидрофильные и гидрофобные материалы.
Смачивание:Эффект лотоса – эффект крайне низкой смачиваемости поверхности, который можно наблюдать на листьях и лепестках некоторых растений. Несмачиваемость крыльев насекомых. Если крылья насекомых будут смачиваться, насекомые потеряют способность к полету.
Гидрофильные и гидрофобные покрытия в животном и растительном мире.
Интересные факты в рассматриваемом явлении
Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Урок 5. Физика 7 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Взаимное притяжение и отталкивание молекул»
Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Ум заключается не только в знании,
но и в умении применять эти знания
Прошедшие темы были посвящены строению вещества. При изучении этих тем было установлено, что все тела состоят из мельчайших частичек – молекул. Размеры молекул очень и очень малы. Молекулы, в свою очередь, строятся из атомов. Между мельчайшими частицами вещества есть промежутки. Возникает вопрос: каким же образом тогда твердые тела сохраняют форму и объем? Почему ни твердые тела, ни жидкости просто не распадаются на мелкие частицы? Дело в том, что между молекулами существует взаимное притяжение. Соседние молекулы притягиваются друг к другу. Конечно, такое притяжение между двумя молекулами очень слабое и его едва ли можно измерить. Однако, известно, что количество молекул в теле может быть просто огромно. Поэтому, когда речь идет о притяжении миллионов и миллиардов молекул, такое притяжение вполне ощутимо. Обратимся к бытовому опыту: можно легко порвать бумагу. Чтобы сломать карандаш, нужно приложить уже более существенное усилие.
Но и в том, и в другом случае, усилия идут на преодоление притяжения между молекулами. Но притяжение между молекулами в разных веществах различно. Именно поэтому, одни тела значительно прочнее других. Например, чтобы сломать металлическую ложку нужно приложить значительно большую силу, чем для того, чтобы сломать карандаш.
Необходимо отметить, что взаимное притяжение молекул проявляется только тогда, когда они находятся на расстоянии, сравнимом с их размером. То есть, если между двумя молекулами можно втиснуть только одну молекулу, то между ними будет наблюдаться взаимное притяжение.
Если же расстояние между ними увеличить, то притяжение очень быстро ослабевает. Проведем следующий опыт: возьмем свинцовый цилиндр и разрежем его на две части.
Отполируем торцы каждого из полученных цилиндров. Если теперь соединить эти цилиндры и прижать друг к другу, то они сцепятся. Причем, в отдельных случаях, эта сцепка может быть достаточно прочной, чтобы выдержать вес цилиндра. Дело в том, что поверхности этих цилиндров были практически идеально гладкими. Когда сдавили эти цилиндры, расстояния между молекулами обеих половинок стали сравнимы с размерами самих молекул, и они начали притягиваться. В то же время, сломав карандаш, мы не сможем воссоединить его части снова. Это объясняется тем, что на поверхности древесины существует очень много неровностей, которые не позволяют сблизить молекулы на достаточно близкое расстояние.
Можно заметить следующее: если молекулы, оказавшись на достаточно близком расстоянии, начинают притягиваться, то почему тогда все молекулы в теле не слипаются? Ведь между молекулами существуют промежутки. Дело в том, что когда молекулы оказываются слишком близко, между ними возникает взаимное отталкивание. Этим объясняется сопротивление, которое чувствуется при сжатии тел. Более того, некоторые тела после того, как их сжали, распрямляются. Это происходит потому, что при сжатии молекулы сближаются на расстояния, меньше, чем размеры самих молекул, и возникает взаимное отталкивание. Итак, на расстояниях, сравнимых с размерами молекул заметнее проявляется взаимное притяжение, а на более близких расстояниях – взаимное отталкивание.
Рассмотрим еще одно явление, доказывающее существование взаимного притяжения молекул. Это явление смачивания. Если намочить лист бумаги, то он значительно сильнее прилипает ко многим твердым телам (например, к другому листку бумаги, к столу, к стене и так далее). Это объясняется тем, что между молекулами воды и молекулами некоторых твердых тел возникает взаимное притяжение. Можно провести и другой опыт. Подвесим на пружину стеклянную пластину так, как показано на рисунке.
Опустим ее в сосуд с водой так, чтобы поверхности пластины и воды соприкасались. Если теперь попытаться оторвать стеклянную пластину от поверхности воды, то прежде чем это удастся, пружина заметно растянется. А это свидетельствует о том, что встретилось некое сопротивление. Это сопротивление вызвано ничем иным, как взаимным притяжением молекул.
Здесь следует обратить внимание на важную деталь: после отрывания стеклянной пластины от поверхности воды, на поверхности пластины все же останется тонкий слой воды. Можно сделать следующий вывод: разрыв произошел между молекулами воды, а не между молекулами воды и стекла. Следовательно, притяжение между молекулами воды и стекла сильнее, чем притяжение между молекулами воды друг к другу. Однако так происходит далеко не всегда. Например, вода не смачивает жирные тела. Итак, если наблюдается явление смачивания, значит, молекулы воды сильнее притягиваются к молекулам твердого тела, чем друг к другу. Если же явления смачивания не происходит, то это значит, что молекулы воды сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твердого тела.
Человек может писать ручкой на бумаге только благодаря явлению смачивания: ведь чернила оставляют слой на бумаге. Если бы не было явления смачивания, люди не смогли бы вытереть посуду после мытья.
– Между молекулами существует взаимное притяжение и отталкивание.
– Притяжение проявляется только на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул. При дальнейшем сближении молекул происходит отталкивание.
– Смачивание возникает в тех случаях, когда притяжение между молекулами воды и твердого тела сильнее, чем притяжение между молекулами воды. Если же притяжение между молекулами воды сильнее, чем притяжение между молекулами твердого тела и молекулами воды, то явление смачивания не происходит.