Вопрос о строении материи издавна интересовало людей.

Но в течение тысячелетий невозможно проверить высказанные догадки и обосновать их. Однако постепенно картина становилась яснее. Все современные представления о строении материи основываются на трех основных положениях.

1. Все тела состоят из частиц.

2. Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3. Частицы взаимодействуют друг с другом.

Что же это за частицы? Еще древнегреческий ученый Демокрит утверждал, что в мире существуют только атомы и пустота. Атомами он называл мельчайшие частицы вещества (слово «атом» означает «неделимый»). После долгих исследований удалось наконец получить доказательства существования атомов, однако почти сразу выяснилось, что они не являются неделимыми, а сами состоят из элементарных частиц. Как же мы сегодня представляем себе атом? Атомы очень малы по размерам (примерно одна десятимиллионная доля миллиметра). Можно привести известные сравнения: если бы атомы увеличились до размеров маленького капли воды, то такая капля могла бы накрыть довольно большой город! Однако даже этот маленький объем почти весь пустой! Атом очень напоминает Солнечную систему в миниатюре: посередине крохотное ядро, а вокруг ядра движутся электроны. Ядро имеет положительный электрический заряд, а электроны - отрицательный. Итак, между ними действует сила электрического притяжения. Она не дает электронам покинуть атом. Диаметр ядра в 100 000 раз меньше, чем диаметр атома! В состав ядра входят два типа частиц: нейтроны (нейтральные частицы) и протоны (они имеют положительный электрический заряд). Масса каждой из этих частиц почти в 2000 раз превышает массу электрона.

Надо показать условные изображения простых атомов.

Сейчас существует много доказательств существования атомов. Наиболее убедительные для вас, наверное, изображения атомов, полученные на современном электронном микроскопе.

Фотографии молекулярных кристаллов.

Что необычного для нас в атомах? Разумеется, прежде всего - очень малые размеры. Но есть еще такое свойство, как одинаковость, невозможность различить атомы одного вещества (например, одинаковыми являются все атомы углерода или гелия). Сравним: сколько бы не было иголок на сосне, которые они не были похожи, но всегда можно найти хоть какие-то различия (например, точное взвешивание покажет, что массы иголок несколько отличаются).

Атомы объединяются в группы и образуют молекулы. Различные вещества состоят из разных молекул. Например, вода - из молекул воды, которая, в свою очередь, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (надо показать рисунок или соответствующее изображение на экране). А вот молекула кислорода состоит из двух одинаковых атомов кислорода. Различных видов атомов существует около ста, а различных молекул - миллионы!

Можно сказать о существовании гигантских молекул с большим числом атомов.

Вещество состоит из атомов, которые могут объединяться в молекулы. Атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов.

Откуда мы знаем про движение атомов и молекул? Приведем пока лишь один факт. В начале XIX века английский ботаник Броун наблюдал под микроскопом крошечные частицы растительного происхождения (споры), которые находились в воде. Он с удивлением убедился, что такие частицы никогда не находятся в покое!

Можно показать «траектории» движения броуновских частиц.

Опыт показывает, что не следует на данном этапе вспоминать изотопы. Ученикам нужно говорить правду, только правду, но не всю правду...

Первые подозрения, что эти частицы «живые», оказались неверными: такое движение наблюдается для частиц любого состава, если они достаточно малы. Остановить это движение невозможно. Однако ослабить его можно, если снизить температуру. Объяснение броуновского движения было найдено позже: это движение объясняется движением невидимых даже под микроскопом молекул жидкости. Поскольку это движение хаотично, молекулы «толкают» броуновская частичку чуть сильнее то в одну, то в другую.

Модель хаотического движения молекул.

Итак, броуновское движение свидетельствует о непрерывном хаотическое движение молекул вещества, скорость которого зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.

Как вы думаете, на которых частицах можно наблюдать броуновское движение в воздухе?

Хаотическое движение молекул тем быстрее, чем выше температура вещества.

Если бы молекулы не взаимодействовали друг с другом, то они просто разлетелись бы (т.е. все тела превратились в газ). Однако между молекулами действуют довольно большие силы. Правда, они становятся, только когда молекулы расположены близко друг от друга. Это силы притяжения и отталкивания (можно подробнее обсудить, когда из этих сил преобладают).

Еще одно свидетельство о молекулярной структуре вещества и движение молекул дает явление диффузии.

Диффузией называют взаимное проникновение частиц одного вещества в другое, обусловленное хаотическим движением молекул.

Можно вспомнить или продемонстрировать распространения запахов в воздухе, показать диффузию медного купороса в воде (чтобы это была честная демонстрация явления, надо один из растворов готовить заранее, за 2-3 недели). Можно привести примеры диффузии в твердых телах («сварки» свинца и золота, меди и серебра). Можно кратко сообщить о диффузном сварки, которое позволяет соединить металл даже с керамическим материалом.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Урок по физике в 7 классе по теме “ Строение вещества. Молекулы и атомы” на основе системно – деятельностного подхода, как методологической основы ФГОС ООО, с приложением технологической карты урока (Приложение 4)

Цель урока: Рассмотрение вопросов строения вещества, строения молекул, формирование объективной необходимости изучения нового материала.

образовательные:

• формировать умения анализировать, сравнивать, переносить знания в новые ситуации, планировать свою деятельность при построении ответа, выполнении заданий и поисковой деятельности.

развивающие :

• развивать умения строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала, развитие логического мышления.

воспитательные :

• создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности,
• сообщая интересные сведения; воспитывать чувство уважения к собеседнику, индивидуальной культуры общения.

Тип урока: урок “открытия” новых знаний.

Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.

Техническое оборудование: компьютер с выходом в Интернет, проектор, экран.

Лабораторное оборудование для демонстрации опытов на столе учителя: яблоко, нож, резиновый мяч (воздушный надутый шарик), модель упругих пружин, две книги с вложенными друг в друга страницами, мензурка с водой, стакан с водой, стакан с окрашенной водой, мензурка со спиртом, закрытая колба с дымом,

Лабораторное оборудование для проведения опытов на парте учащихся: металлическая проволока, тетрадные листы, колба с водой, стакан, красящее вещество, пластилин, резина, капрон

Обучающие структуры, используемые на уроке (структуры сингапурской программы “Преобразование обучения для ХХI века”):

• Сингл Релли Робин – подумать – обсудить – сделать – записать;
• Зум Ин – первичная проверка знаний;

Действенные вопросы:

• Генеративные (вовлечение в процессе познания);
• Конструктивные (построение новых знаний);
• Фасилитирующие (развитие собственного мышления);
• Билетик на выход (рефлексия учебных действий);
• Тэйк Оф – Тач Даун (для получения информации о качестве выполнения заданий классом) /встать – сесть/.

ПЛАН УРОКА:

1. Организационный момент (1 мин);
2. Этап постановки цели и задачей урока (4 мин);
3. Этап получения новых знания (8 мин);
4. Этап исследовательской работы учащихся (15 мин);
5. Этап обобщения и закрепления нового материала (13 мин);
6. Заключительный этап: домашнее задание, итоги урока (2 мин);
7. Рефлексия (2 мин).

ХОД УРОКА

I. Организационная часть (приветствие, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя)

Здравствуйте, ребята! Поприветствуйте друг друга. И я рада приветствовать вас на уроке, на котором мы продолжим открывать страницы в познании окружающего нас мира. Впереди нас ждут интересные открытия. Готовы? Да! Тогда приступим…

II. Целеполагание и мотивация

Человек издавна пытался объяснить явления, происходящие в природе, познать не только слышимое, но и неслышимое, не только видимое, но и не видимое.

Все мы знаем, что вода может быть и жидкой (это её естественное состояние), и твердой – лёд (при температуре ниже 0°С), и газообразной – водяной пар (слайд № 1). Отличаются ли свойства воды, льда и водяного пара? Может кто-то и затрудняется ответить. Поэтому, рассмотрим ещё один пример: алмаз и графит, два тела состоящие их углерода (слайд № 2). Отличаются ли их свойства? Конечно, графит легко расслаивается – грифель карандаша тому подтверждение, алмаз – один из самых твердых пород. Чем можно объяснить такую разницу?

Молодцы! Чтобы ответить на этот вопрос, и на многие другие, необходимо знать внутреннее “устройство” тел.

Как вы думаете, какая тема урока “ожидает” нас сегодня?

Тема урока: Строение вещества. Молекулы и атомы.

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: получить представление о внутреннем строении вещества, ответить на вопросы

3. Почему не видны частицы, из которых состоит вещество ?

4. Почему твердые тела, состоящие из частиц, кажутся сплошными?

Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока “Строение вещества. Молекулы и атомы” (слайд № 3)

III. Первичное усвоение новых знаний

Вы не поверите, но вопросами внутреннего “устройства” тел задавалось человечество ещё в древние времена. Легенда гласит, что в Древней Греции в IV-V веках до н.э. ученый Демокрит (слайд № 4), держа в руке яблоко, задумался: сколько раз можно яблоко разрезать на части? (Действенные генеративные вопросы)

Правильно, деление яблока можно выполнять до какой-то малой части. Эту малую и неделимую часть Демокрит назвал атом, что в переводе с древнегреческого языка так и переводится “неделимый”. Продолжили изучать строение вещества уже ученые XVIII века. Но с древних времен и до наших дней утверждение о строении вещества является одним из самых верных и значимых для изучения тепловых, электрических и квантовых явлений. Как же мы с вами можем сформулировать это утверждение.

Правильно. Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул.

Ребята, возьмите, пожалуйста, лист №1 “Строение вещества” (Приложение1) . Ваша цель: в ходе урока заполнить данную таблицу. Записываем первое утверждение. Теперь подумаем, как это утверждение можно доказать. Есть два способа: прямое (слайд № 5) и экспериментальное (слайд № 6). Микроскопов не было в Древней Греции, нет и у нас с вами, да и не в каждой физической лаборатории есть такое оборудование, поэтому воспользуемся вторым способом доказательства существования молекул.

Я могу продемонстрировать следующий опыт: опыт с мензурками с небольшим объемом воды и стаканом с окрашенной водой. При переливании воды из стакана в мензурку № 1, из мензурки № 1 в мензурку 2, из мензурки № 2 в мензурку № 3. Наблюдаем, что в мензурках вода окрашивалась, хоть и не так ярко как в стакане.

А теперь посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства первого утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу. (Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что ему сообщил его партнер по плечу)

Молодцы! Мир молекул уникален и удивителен. Вот еще один опыт (слайд № 7). В одну мензурку нальём 100 мл воды, а в другую – 100 мл подкрашенного спирта. Перельём жидкости из этих мензурок в третью (см. рисунок). Удивительно, но объём смеси получится не 200 мл, а меньше: 190 мл. Однако при этом масса смеси в точности равна сумме масс воды и спирта. /В опыте спирт можно заменить сахаром-рафинадом/

Почему же так происходит? (Действенные конструктивные вопросы)

Или воздушный шарик можно сжать без особого труда. Почему?

Между молекулами есть промежутки. Запишите в таблицу второе утверждение. Посмотрите на то оборудование, которое у вас на парте, и подумайте, что из это оборудования вы могли бы использовать для доказательства второго утверждения. Подумали, обсудили в парах, проделали, записали в таблицу.(Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что ему сообщил его партнер по плечу)

Вывод: все вещества состоят из молекул и между молекулами есть промежутки! Но, все тела мы видим сплошными. (слайд № 8) Дело в том, что молекулы настолько малы, что оптической силы глаза не достаточно для видения молекул. Поможет в определении размера молекул эксперимент. (слайд № 9) Размер молекулы масла d=1,6*10 -9 м=1,6 нм (нано метр).

Не смотря на свои столь малые размеры, молекулы состоят ещё из более мелких частиц – атомов. Например, наименьшая частица воды – молекула воды. (слайд № 10) Она состоит их трех атомов: двух атомов Н – водорода и одного атома О – кислорода. Знания об атомах сегодня в науке позволяют создавать не только автомобили или электромобили, но и наномобили. (слайд № 11)

Ученые доказали, что молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного вещества - одинаковы. Молекулы воды одинаковы (слайд № 12), молекулы углерода в графите и алмазе одинаковы (слайд № 13). На вопрос: почему отличаются свойства этих тел, мы ответим с вами на следующих наших уроках…

IV. Первичная проверка понимания

У нас осталась последняя колонка таблицы не заполненная. Подумайте, что было бы, если бы не было молекул? Что было бы, если бы не было промежутков между молекулами? (Действенные фасильтирующие вопросы)

Подумали, обсудили в парах, записали в таблицу. (Сингал Релли Робин)

Ребята, встаньте, пожалуйста, кто полностью справились с этим заданием. (Тэйк – Оф – Тач Даун ). Спасибо!

V. Физкультминутка: упражнения на снятие мышечного напряжения

VI. Первичное закрепление новых знаний: Видео вопрос “Тепловое расширение твердого тела”http://class-fizika.narod.ru/vid.htm (слайд № 14)

Просмотр видео с отключением звука. Ребятам предлагается ответить на вопросы: Что будет дальше? (видео останавливается на моменте нагревания шара); Прокомментируйте видеоролик. (Зум Ин)

Подумали, обсудили в парах. (Сингал Релли Робин: учитель спрашивает у ученика, что он сам думает, как он сам ответил)

VII. Подведение итогов урока

“Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никакого представления о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей”. Эти слова принадлежат русскому ученому М.В.Ломоносову.

Подведем итоги урока. Для этого выполним следующие задания: (Приложение 2) рефлексия учебных знаний. (слайд № 15-16)

Сегодня знания о молекулах вещества заложены в основу атомной и ядерной физики, давшие возможность развиваться нано технологиям.(слайд № 17) На следующих уроках мы продолжим изучать характеристики молекул и сможем ответить на вопросы: почему вода, водяной пар и лед (алмаз и графит) состоят из одинаковых молекул, но свойства имеют различные, почему распространяются запахи и окрашиваются жидкости. И сможем заполнить таблицу № 1 полностью.

VIII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Задание на дом:

– параграфы 7-8; вопросы;

– кроссворд - наоборот;

– сообщение по теме “Интересные факты о молекулах”.

IX. Рефлексия

В ходе нашего урока вы показали себя наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: “Что тебе понравилось на уроке?”. Рефлексия учебных действий (Приложение 3) .

Спасибо, ребята, за совместную работу. Я была рада встретиться с вами. До встречи!

Используемая литература

1. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя /(А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.) под ред. А.Г. Асмолова. – 2 е изд. – М.: Просвещение, 2011.

2. Технология подготовки урока в современной образовательной среде: пособие для учителей общеобразоват. учреждений / Е.В. Чернобай. – М.: Просвещение, 2012. – (Работаем по новым стандартам).

3. Разумовский В.Г., Майер В.В. Проблемы ФГОС и научной грамотности школьников или новый стандарт образования в действии: обучение и воспитание творчески мыслящей личности на уроках физики. // Физика в школе. – 2012. - №5.

4. Найденов А.М. Новые образовательные стандарты как средство развития учащихся. // Физика в школе. – 2012. - №5

5. Фещенко Т.С., Чурилов В.И. Учимся работать по новым стандартам. Новое качество работы учителя – новые успехи ученика. // Физика. Все для учителя. – 2012. - №6.

6. Я. И. Перельман. Занимательная физика: книга 1. – М.: ООО “Издательство АСТ”, 2001.

7. А.В. Перышкин. Физика. 7 класс: Учебник для общеобразовательных заведений. – М.: “Дрофа”, 2008.

Все вещества состоят из отдельных мельчайших частиц: молекул и атомов.

Основоположником идеи дискретного строения вещества (т.е. состоящего из отдельных частиц) считается древнегреческий философ Демокрит, живший около 470 года до новой эры. Демокрит считал, что все тела состоят из бесчисленного количества сверхмалых, невидимых глазу, неделимых частиц. "Они бесконечно разнообразны, имеют впадины и выпуклости, которыми сцепляются, образуя все материальные тела, а в природе существуют только атомы и пустота.

Догадка Демокрита была надолго забыта. Однако, его взгляды на строение вещества дошли до нас благодаря римскому поэту Лукрецию Кару: "... все вещи, как мы замечаем, становятся меньше, И как бы тают они в течение долгого века..."

Атомы очень малы. Их невозможно разглядеть не только простым глазом, но и с помощью даже самого мощного оптического микроскопа.
Глаз человека не способен разглядеть атомы и промежутки между ними, поэтому любое вещество кажется нам сплошным.

В 1951 году Эрвин Мюллер изобрёл ионный микроскоп, позволивший в деталях разглядеть атомную структуру металла.

Атомы различных химических элементов отличаются друг от друга. Различия атомов элементов можно определить по периодической таблице Менделеева.

Молекулы

Молекула - это мельчайшая частица вещества, обладающая свойствами этого вещества. Так, молекула сахара - сладкая, а соли - соленая.

Молекулы состоят из атомов.

Размеры молекул ничтожно малы.

Как увидеть молекулу? - с помощью электронного микроскопа.

Как добыть молекулу из вещества? - механическим дроблением вещества.

Каждому веществу соответствует определеенный вид молекул. У разных веществ молекулы могут состоять из одного атома (инертные газы) или из нескольких одинаковых или различных атомов, или даже из сотен тысяч атомов (полимеры). Молекулы различных веществ могут иметь форму треугольника, пирамиды и других геометрических фигур, а также быть линейными.

Молекулы одного и того же вещества во всех агрегатных состояниях одинаковы.

Между молекулами в веществе существуют промежутки. Доказательствами существования промежутков служат изменение объема вещества, т.е. расширение и сжатие вещества при изменении температуры, и явление диффузии. Молекулы вещества находятся в непрерывном тепловом движении.

КНИЖНАЯ ПОЛКА

Если бы размер молекулы увеличить до размера точки в конце предложения в книге, то толщина человеческого волоса стала бы равна 40м, а человек, стоя на поверхности Земли, упирался бы головою в Луну!

Если из детского резинового шарика, надутого и наполненного водородом (массой 3г), каждую секунду выпускать по 1 миллиону молекул, то понадобится 30 миллиардов лет!

Если удалить пространство из всех атомов человеческого тела, то все, что останется, сможет пролезть через игольное ушко.

1. Рука золотой статуи в древнегреческом храме, которую целовали прихожане, за десятки лет заметно похудела. Почему?

Вещества стало активно изучаться Ломоносовым. Русский ученый впервые применил в химии теорию, сущность которой сводилась к определенным положениям.

1. Все вещества включают в свой состав "корпускулы". Этим термином Ломоносов называл молекулы.
2. Корпускулы состоят из "элементов". Этот термин Ломоносов применял для обозначения атомов.
3. Все частицы (и атомы, и молекулы) непрерывно движутся. Тепловое состояние всех тел является результатом движения составляющих их частиц.
4. Одинаковые атомы составляют молекулы в различные атомы - молекулы в сложных веществах.

Атомистическое учение применил впоследствии Дальтон. Основа теории английского ученого, характеризующая строение вещества, повторяет теорию Ломоносова. Однако Дальтон несколько развил ее. Английский ученый пытался определить атомные массы элементов, известных в то время. При этом Дальтон отрицал наличие у простых веществ молекул, утверждая, что простое вещество содержит только атомы. В то время как сложные элементы включают в себя "сложные атомы".

Окончательно утвердилось учение об атомно-молекулярном строении веществ только к середине 19 столетия.

Молекулой называют самую маленькую частицу вещества. Она обладает всеми химическими свойствами элемента. Атом - самая маленькая частица, включенная в состав молекул сложных и простых веществ. Состав атома определяет химические свойства элементов. Согласно этому положению, следует современное определение наименьшей частицы. Таким образом, атом является электронейтральной частицей. Состоит он из ядра, заряженного положительно, и электронов, заряженных отрицательно.

В соответствии с современными представлениями, молекулы составляют парообразные и газообразные тела. В твердых телах наименьшие частицы (молекулы) присутствуют при условии наличия кристаллической решетки, которая, в свою очередь,

Существует несколько основных положений учения.

Теория, объясняющая строение вещества, указывает на наличие между частицами определенных промежутков. Размеры этих расстояний зависят от температуры и объекта. Наибольшие промежутки между молекулами наблюдаются в газообразных телах. Это обуславливает способность газов легко сжиматься. Значительно меньше расстояние между молекулами в жидкостях, поэтому они сжимаются труднее. Твердые тела практически не поддаются сжатию, в связи с тем что промежутки между частицами имеют небольшой размер.

Молекулы постоянно находятся в движении. Чем выше тем выше скорость движения. Между частицами существуют силы взаимного отталкивания и притяжения.

Один вид атомов отличен от другого по свойствам и массе.

Вещества молекулярного строения в твердом виде имеют узлы кристаллических решеток, которые включают молекулы. Связи между частицами слабые и разрываются при нагревании. Поэтому такие тела обладают низкими температурами плавления.

Тела могут иметь и другое строение. Вещества могут состоять из атомов и прочих частиц, которые составляют узлы кристаллических решеток (например, в железе, прочих металлах). Между указанными частицами существуют очень сильные связи. Чтобы их разрушить, необходимо затратить много энергии. Такое строение вещества предполагает высокую температуру плавления.

На основе учения объясняются многие явления. Например, диффузия. основан на способности частиц, молекул, атомов проникать в промежутки, присутствующие между атомами или молекулами в другом веществе. Это, в свою очередь, возможно вследствие постоянного движения частиц, которые составляют тело.

I. Новый материал

Эта лекция будет посвящена следующим понятиям: "атом", "молекула", "вещества молекулярного и немолекулярного строения", "атомно-молекулярное учение".

Возникновение представлений об атомах и молекулах

Посмотрите презентацию:

Атомы и молекулы

Атомы и молекулы

Древнегреческий философ Демокрит 2500 лет назад высказал мысль о том, что все тела в природе состоят из мельчайших невидимых, непроницаемых, неделимых, вечно движущихся частиц – атомов. Слово “атом” в переводе означает “неделимый”. Позднее, в средние века, учение об атомах преследовалось религией, которая тормозила развитие науки в целом, и химии в частности.

Учение о молекулах и атомах было разработано в середине 18 века великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711 – 1765 гг.) Он утверждал, что тела в природе состоят из корпускл (молекул), в состав которых входят элементы (атомы). Многообразие веществ ученый прозорливо объяснял соединением разных атомов в молекулах и различным расположением атомов в них. Удивительно верной и смелой для того времени была мысль М. В. Ломоносова о том, что некоторые корпускулы (молекулы) могут состоять из одинаковых элементов (атомов). Учение об атомах получило дальнейшее развитие в трудах известного английского ученого Джона Дальтона (1766 – 1844 гг.).

МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ

Можно ли опытным путем доказать, что молекулы состоят из атомов?

То, что атомы действительно существуют, подтверждают многие химические реакции. Так, например, при пропускании постоянного тока через воду в одной из трубок прибора собирается газ, в котором тлеющая лучинка ярко вспыхивает. Это кислород. В другой трубке собирается вдвое больше газа, который от зажженной лучинки загорается. Это водород.

Схема аппарата для разложения воды (аппарат Гофмана)

Объяснить это явление можно так. Мельчайшая частица воды – молекула состоит из 2 атомов водорода и одного атома кислорода. При пропускании постоянного тока через воду ее молекулы распадаются и образуются химически неделимые частицы – атомы кислорода и водорода. Затем атомы соединяются по два, и из двух молекул воды образуется одна – двухатомная молекула кислорода и две водорода.

Некоторые представления об атомах и молекулах, высказанные М. В. Ломоносовым за полвека до Д. Дальтона, оказались более достоверными и научными. Например, английский ученый категорически отрицал возможность существования молекул, состоящих из одинаковых атомов. Его взгляды отрицательно сказались на развитие химии.Учение о молекулах и атомах окончательно было принято только в 1860 г. на Всемирном съезде химиков в Карлеруэ.

Итак, что такое молекулы и атомы?

Молекулы – мельчайшие частицы вещества, состав которых и химические свойства такие же, как у данного вещества. Молекулы – предельный результат механического дробления вещества.

Атомы – это мельчайшие химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Молекулы, в отличие от атомов, являются химически делимыми частицами.

Молекулярные вещества

Молекулярные вещества молекулы

Молекулы - наименьшая частица молекулярного вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства.

Молекулярные вещества имеют низкие температуры плавления и кипения и находятся в стандартных условиях в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Например: Вода - жидкость, t пл =0°С; t кип =100°С

Вода – самое известное и весьма распространенное вещество на нашей планете: поверхность Земли на 3 / 4 покрыта водой, человек на 65 % состоит из воды, без воды невозможна жизнь, так как в водном растворе протекают все клеточные процессы организма. Вода – молекулярное вещество. Это одно из немногих веществ, которое в природных условиях встречается в твердом, жидком и газообразном состояниях, и единственное вещество, для которого в каждом из этих состояний есть свое название.
Особенностями строения воды вызваны ее необычные свойства. Например, при замерзании вода увеличивается в объеме, поэтому лед плавает в своем расплаве – жидкой воде, а наибольшая плотность воды наблюдается при 4 o С, поэтому зимой большие водоемы до дна не промерзают. На свойствах воды основана и сама шкала температур Цельсия (0 o – температура замерзания, 100 o – температура кипения). С причинами этих явлений и с химическими свойствами воды вы познакомитесь позже.

Немолекулярные вещества

Немолекулярные вещества - это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются атомы или ионы .

Ион - это атом или группа атомов, обладающих положительным или отрицательным зарядом.

Например: Na + , Cl - .

Немолекулярные вещества находятся в стандартных условиях в твердом агрегатном состоянии и имеют высокие температуры плавления и кипения.

Например: Поваренная соль - твердое вещество, t пл =801°С; t кип =1465°С; Железо

Железо – серебристо-белый, блестящий, ковкий металл. Это немолекулярное вещество. Среди металлов железо занимает второе место после алюминия по распространенности в природе и первое место по значению для человечества. вместе с другим металлом – никелем – оно образует ядро нашей планеты. Чистое железо не имеет широкого практического применения. Знаменитая Кутубская колонна, расположенная в окрестностях Дели, высотой около семи метров и весом 6,5 т, имеющая возраст почти 2800 лет (она поставлена в IX в. до н. э.) – один из немногих примеров использования чистого железа (99,72 %); возможно, что именно чистотой материала и объясняется долговечность и коррозионная устойчивость этого сооружения.

В виде чугуна, стали и других сплавов железо используется буквально во всех отраслях техники. Его ценные магнитные свойства используются в генераторах электрического тока и электромоторах. Железо является жизненно необходимым элементом для человека и животных, так как оно входит в состав гемоглобина крови. При его недостатке клетки тканей получают недостаточно кислорода, что ведет к очень тяжелым последствиям.

Атомно-молекулярное учение

Атомно-молекулярное учение развил и впервые применил в химии великий русский ученый Ломоносов. Сущность учения Ломоносова можно свести к следующим положениям.

1. Все вещества состоят из «корпускул» (так Ломоносов называл молекулы).

2. Молекулы состоят из «элементов» (так Ломоносов называл атомы).

3. Частицы - молекулы и атомы - находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц.

4. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ - из различных атомов.

Атомистическое учение в химии применил английский ученый Джон Дальтон. В своей основе учение Дальтона повторяет учение Ломоносова. Вместе с тем оно развивает его дальше, поскольку Дальтон впервые пытался установить атомные массы известных тогда элементов. Однако Дальтон отрицал существование молекул у простых веществ, что по сравнению с учением Ломоносова является шагом назад. По Дальтону, простые вещества состоят только из атомов, и лишь сложные вещества - из «сложных атомов» (в современном понимании - молекул). Отрицание Дальтоном существования молекул простых веществ мешало дальнейшему развитию химии. Атомно-молекулярное учение в химии окончательно утвердилось лишь в- середине XIX в.Молекула - это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением. Атом - наименьшая частица химического элемента, входящая в состав молекул простых и сложных веществ. Химические свойства элемента определяются строением его атома. Отсюда следует определение атома, соответствующее современным представлениям: атом - это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов. Согласно современным представлениям из молекул состоят вещества в газообразном и парообразном состоянии. В твердом состоянии из молекул состоят лишь вещества, кристаллическая решетка которых имеет молекулярную структуру.

Основные положения атомно-молекулярного учения можно сформулировать так:

• Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
• Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры. Наибольшие расстояния имеются между молекулами газов. Этим объясняется их легкая сжимаемость. Труднее сжимаются жидкости, где промежутки между молекулами значительно меньше. В твердых веществах промежутки между молекулами еще меньше, поэтому они почти не сжимаются.
• Молекулы находятся в непрерывном движении. Скорость движения молекул зависит от температуры. С повышением температуры скорость движения молекул возрастает.
• Между молекулами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания. В наибольшей степени эти силы выражены в твердых веществах, в наименьшей - в газах.
• Молекулы состоят из атомов, которые, как и молекулы, находятся в непрерывном движении.
• Атомы одного вида отличаются от атомов другого вида массой и свойствами.
• При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются.
• У веществ с молекулярным строением в твердом состоянии в узлах кристаллических решето находятся молекулы. Связи между молекулами, расположенными в узлах кристаллической решетки, слабые и при нагревании разрываются. Поэтому вещества с молекулярным строением, как правило, имеют низкие температуры плавления.
• У веществ с немолекулярным строением в узлах кристаллических решеток находятся атомы или другие частицы. Между этими частицами существуют сильные химические связи, для разрушения которых требуется много энергии. Поэтому вещества с немолекулярным строением имеют высокие температуры плавления.

Объяснение физических и химических явлений с точки зрения атомно-молекулярного учения. Физические и химические явления получают объяснение с позиций атомно-молекулярного учения. Так, например, процесс диффузии объясняется способность молекул (атомов, частиц) одного вещества проникать между молекулами (атомами, частицами) другого вещества. Это происходит потому, что молекулы (атомы, частицы) находятся в непрерывном движении и между ними имеются промежутки. Сущность химических реакций заключается в разрушении химических связей между атомами одних веществ и в перегруппировке атомов с образованием других веществ.

II. Закрепление

Дайте ответы на следующие вопросы:

1. Назовите имя древнегреческого философа, который высказал мысль о том, что все тела в природе состоят из мельчайших невидимых, непроницаемых, неделимых, вечно движущихся частиц – атомов.
2. Назовите имя великого русского учёного, основоположника учения о молекулах и атомах.
3. Дайте определение молекуле.
4. Дайте определение атому.
5. Какие вещества относят к веществам молекулярного строения? Приведите примеры веществ.
6. Какие вещества относят к веществам немолекулярного строения? Приведите примеры веществ.
7. Какими свойствами характеризуются веществамолекулярного строения?
8. Какими свойствами характеризуются веществанемолекулярного строения?
9. Как объяснить физические и химические явления с точки зрения атомно-молекулярного учения?