Версия 11:01, 21 декабря 2009

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас>> Фізика: Будова речовини. Атоми і молекули

 § 12. БУДОВА РЕЧОВИНИ. АТОМИ І МОЛЕКУЛИ
■ Із чого складаються речовини? Наскільки малими є найменші час-тинки речовини? Чи існує відмінність між молекулами тієї самої речовини? Чи можна порахувати молекули в головці шпильки? Ці та інші питання ми обговоримо детальніше й разом знайдемо від¬повіді.
ЩР Розрізняємо атом і молекулу
З попереднього курсу «Природознавство* ви вже знаєте, що всі речо-вини складаються з дрібних частинок — молекул та атомів. Ви також знає¬те, що первинні складові речовини — атоми — мають спеціальні назви та символи для позначення кожного з видів атомів. Наприклад: Гідроген (Н), Меркурій (Н£), Оксиген (О), Карбон (С). Атоми різних видів відрізняються один від одного своїми хімічними властивостями та масою. З фізичною ве¬личиною під назвою «маса» ви вже познайомилися в нашому курсі. Що таке «хімічні властивості», ви дізнаєтеся з курсу хімії.
Станом на 2005 рік науці відомі тільки 116 різних видів атомів. «Не може бути,— заперечите ви.— Як це, тільки 116? Кожний із нас із лег¬кістю перелічить 200—300, а може, і більше різних речовин». Так, дійсно, у світі існують мільйони різних речовин. Як же поєднати існування тіль¬ки 116 видів атомів з мільйонами різних речовин? Річ у тім, що речовини здебільшого складаються з молекул.

Рис. 2.11. Моделі молекул деяких речовин: а — метану (СН4); б — сірчаної кислоти (Н4504); в — води (Н20). (Сині кульки — атоми Гідрогену, червоні — Оксигену, зелені — Сульфуру, жовті — Карбону.)
І
  Молекулою називається найменша частинка речовини, що має її основні хіміч¬ні властивості та складається з атомів.
Ситуація з різними речовинами дуже подібна до складання тисяч різних слів із «тільки» 33-х літер абетки. У цьому порівнянні кожна літера — це, так би мовити, окремий атом, а кожне слово відповідає певній молекулі, тобто певній речовині.
На рис. 2.11, а ви бачите схематичне зображення молекули метану, яка складається з п'яти атомів: чотирьох атомів Гідрогену та одного ато¬ма Карбону. Користуючись нашою аналогією — це слово з п'яти літер. На рис. 2.11, б наведено схему більш складної молекули сірчаної кислоти, яка складається з семи атомів. Аналог цієї молекули — слово з семи літер. З наведених прикладів зрозуміло, що кожна нова молекула (нова комбіна¬ція атомів) відповідає новій речовині.
§>5 Знайомимося з простими та складними речовинами
Продовжимо нашу аналогію речовин зі словами. Ви знаєте, що по¬ряд зі словами, які складаються з декількох різних літер, ми іноді ви¬мовляємо і слова з використанням тільки однієї літери (наприклад, «я», «аа...», «ууу...»). Так само і з речовинами. Декілька з них складаються тільки з одного виду атомів (одного хімічного елемента) і тому назива¬ються простими (див. рис. 2.12). Прикладами таких речовин є вуглець, залізо та ін.
Цілком очевидно, що слів, які складаються з декількох літер, набага¬то більше, ніж слів з однієї літери. Так само і з речовинами. Найчастіше

Рис. 2.12. Моделі молекул простих речовин: а — водню (Н2); б— кисню (02); в — озону (03); г — азоту (І\І2); д — заліза (Ре)
в повсякденному житті ми маємо справу з речовинами, які складаються з атомів декількох різних сортів. Ці речовини так і називаються — складні (див. рис. 2.11).
Нагадаємо, що в науковій літературі, щоб уникнути плутанини, засто-совують різні назви для простих речовин і для хімічних елементів, із яких ці речовини складаються. Приклади назв простих речовин та відповідних хімічних елементів наведено в таблиці.

ЩР Переконуємося в наявності проміжків між молекулами
Після того як ми познайомилися з найменшими частинками речо¬вини, пригадаймо деякі відомості про будову речовини. У результаті дослі¬джень учені з'ясували, що між молекулами (атомами) існують проміжки. Цей висновок учених можна легко підтвердити досить простим дослідом. Якщо змішати 100 мл води і 100 мл спирту, то об'єм суміші буде мен¬шим, ніж 200 мл. Після змішування двох рідин молекули води потрап¬ляють у проміжки між молекулами спирту. Наведений дослід можна змо-делювати, наприклад, за допомогою пшона і гороху (рис. 2.13). Наповніть

склянку до половини пшоном, а потім додай¬те стільки ж гороху. Ви одержите двошарову композицію та до краю заповнену склянку. Акуратно перемішайте цю композицію, і ви побачите, що об'єм суміші буде меншим, ніж вихідний,— частина пшона розмістилась у по-рожнинах між горохом.
Намагаємось уявити собі розміри атомів
Атоми є дуже малими. З'ясовано, що розміри атомів приблизно дорівнюють 10~10 м (0,0000000001 м). Щоб уявити, наскільки ма¬лим є це значення, наведемо таке порівняння: діаметр молекули в стільки ж разів менший за діаметр яблука, у скільки разів діаметр яблу¬ка менший, ніж діаметр Землі.
Про розміри атомів також можна судити з прикладу. Якби всі люди нашої планети про-водили все життя, займаючись тільки лічбою, усі разом ми змогли б полічити атоми тільки в головці однієї малої шпильки.
 
 
Рис. 2.13.Моделювання явища зменшення об'єму в результаті змішування різних рідин. Якщо взяти горох і пшоно (о) і ретель¬но перемішати їх, побачимо, що об'єм суміші менший за суму об'ємів її компонентів {б). Це мож¬на пояснити тим, що крупинки пшона потрапили в проміжки між горошинами
 
Пригадуємо будову атома
Досліди показали, що атом має склад¬ну структуру. Він являє собою позитивно заряджене ядро, оточене хмарою легких час-тинок — електронів, які мають негатив ний заряд (рис. 2.14). Маса ядра незначно
 

Рис. 2.14. Моделі атома: а — планетарна модель: у центрі атома — ядро, навколо ядра оберта-ються електрони; б — сучасна: електрони нібито «розмазані» по орбіталях — частинах простору, що оточують ядро. Для наочності на рисунку відстань від ядра до електронів показано у 2—3 рази більшою, ніж діаметр ядра. Насправді ця відстань перевищує розмір ядра в 100 000 разів

відрізняється від маси атома. Маса ж електронів порівняно з ядром дуже мала.
Звичайно, наведені в цьому параграфі дані — це тільки незначна части¬на сучасних відомостей про атоми й молекули. З деякими іншими їхніми властивостями ви познайомитесь у наступних параграфах, про дещо дові-даєтесь у старших класах.
(| ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ
Усі речовини складаються з дрібних частинок — молекул або атомів. Між молекулами (атомами) існують проміжки.
Молекулою називається найменша частинка речовини, що має її основні хімічні властивості та складається з атомів. Атом має складну структуру і являє собою позитивно заряджене ядро, оточене хмарою легких части¬нок — електронів, які мають негативний заряд.
Цф Контрольні запитання
1, Скільки різних видів атомів відомі науці? Чим вони відрізняють¬ся один від одного? 2. Які речовини називають простими? Наведіть приклади. З, Наведіть приклади деяких складних речовин. Із яких атомів вони складаються? 4. Як можна довести, що між частинка¬ми речовини існують проміжки? 5. Як довести, що атоми й молеку¬ли є дуже малими? 6. У перекладі з грецької «атом» означає «не¬подільний». Чи так це?
Вправи
1. Чи можемо ми стверджувати, що об'єм речовини в посудині дорів¬нює сумі об'ємів молекул, із яких ця речовина складається?
2. Чи можемо ми змінити об'єм тіла, не змінюючи кількості молекул у ньому? Як це зробити?
3. Відомо, що за однакових умов різні гази в однаковому об'ємі міс¬тять ту саму кількість молекул, а густини газів є різними. Чим можна пояснити розходження в густині газів?
4. Обчисліть, скільки приблизно молекул можна розмістити вздовж відрізка завдовжки 0,5 мм. Діаметр молекули вважати таким, що дорівнює 0,0000000001 м.
5 , Відомо, що наша Галактика Молочний (або Чумацький) Шлях налі-чує близько 9 млрд зір. У скільки разів кількість молекул в 1 см3 повітря, яка дорівнює (за нормальних умов) 3 • 1010, є більшою від зазначеної кількості зір?
б*. Площа плівки, яку утворює на поверхні води крапля олії об'ємом 0,005 мм3, не може перевищувати 50 см2. Який висновок щодо роз-міру молекул олії випливає з цього факту?

_{Планування уроків з фізики, завдання та відповіді по класам, домашнє завадання та робота з з фізики 7 класу}

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум