Довольно длительное время ученые создавали теории и модели, которые бы помогали объяснить основные свойства веществ и материй, из которых состоит окружающий мир.

В ходе истории было проведено множество опытов, экспериментов; были открыты новые законы и физико-химические свойства материалов. Во многом это происходило благодаря открытию понятий «молекула» и «атомно-молекулярное строение вещества». Поговорим о них подробнее в данной статье.

Появление понятия «атомно-молекулярное строение вещества»

Еще во времена Древней Греции появилась мысль о том, что всё на свете состоит из мельчайших частей. Эти частицы греки называли молекулами и атомами. Автором данной гипотезы был Демокрит, который впоследствии стал родоначальником атомистической теории. Но эти знания в те времена особо не развивались вплоть до 17 столетия. Все исследования материалов снова приводили к тому, что многие вещества состоят из молекул, структурной единицей которых являются атомы.

Позднее ученые стали приходить к выводам, что один тип минерала состоит, например, из железа на 38 % и из кислорода на 62 %, и каждый из образцов покажет такой химический состав. А вот если взять другое тело, с отличными свойствами, то анализ атомно-молекулярного строения вещества покажет, что оно состоит на 60 % из железа и на 40 % из кислорода.

Таким образом, несмотря на то что определенной концепции всё же не было, в ходе исследований начала появляться теория о том, что каждое вещество является разным набором молекул и атомов, которые определяют его основные свойства.

Развитие понятия «молекулярное строение вещества»

Впервые термин «молекула» был введен в 1811 году итальянским физико-химиком Амадео Авогадро. Именно он стал зачинателем теории атомно-молекулярного строения.

Подтверждения этой теории появились только в 1860-е годы, когда русский химик Бутлеров А. М. сформировал и сумел объяснить молекулярную теорию строения вещества. В соответствии с его работами свойства любого вещества определяются тем, как связаны между собой атомы в молекулах, их взаимодействием. Ученый выдвинул гипотезу относительно того, что молекула - это микрочастица материала, состоящая из атомов, которая способна существовать самостоятельно.

Закрепилось понятие молекулы благодаря трудам еще одного русского ученого. Речь идет о М. В. Ломоносове.

В развитии атомистического учения участвовало множество ученых со всего мира: Дж. Максвелл, Л. Больцман, Дж. Гиббс, Р. Клаузиус, Дж. Дальтон, Д. И. Менделеев, В. Рентген, А. Беккерель, Дж. Томсон, М. Планк и многие другие. Вклад этих людей в молекулярную физику и химию бесценен.

Суть молекулярной теории строения вещества

На основании комплекса учений за долгие годы была выведена молекулярная теория строения вещества. Существует несколько основных положений этой теории, а именно три базовых утверждения, которые были доказаны неоднократно путем проведения лабораторных исследований:

1. Любое тело состоит из самых мелких частиц - молекул и атомов, которые также состоят из более мелких элементов. Структура всех веществ прерывиста.
2. Атомы и молекулы находятся в непрестанном движении хаотической природы.
3. Все вещества взаимодействуют между собой на основании электромагнитных сил притяжения и отталкивания.

Обоснование тез молекулярно-кинетической теории

Первым подтверждением положений теории является броуновское движение, что было открыто в 1827 году известным ботаником Р. Броуном. Причина такого явления - хаотический ход молекул в разных направлениях, который происходит вследствие ударов их между собой.

Вторым подтверждением этой теории будут бессчётные опыты с процессом диффузии, то есть способности одного вещества проникать во второе. Ярким примером такого опыта из повседневной жизни являются духи или любое ароматное вещество. Если в помещении поместить такое вещество, через некоторый период аромат рассеется по всей его площади.

Атом и молекула

Сегодня эти термины уже обоснованы и выведены точно и аргументированно. Простым языком, атом - это химически неделимая частица любого вещества или материала, составляющая молекулы. А молекула - это также мельчайшая частичка чего-либо, но важно то, что именно она задает основные свойства тела. Молекулярное строение вещества является каркасом определенного материала, в соединениях которого находятся молекулы.

Если для материала характерна молекулярная кристаллическая решетка, то он, как правило, обладает невысокой твердостью, его легко расплавить; такое вещество будет летучим или растворимым в воде, электричество не проводит.

Наука, изучающая силу взаимодействия этих частиц и молекулярное строение тел, называется молекулярной физикой. Тут исследуются многообразные свойства тел в разных агрегатных состояниях.

Какие вещества имеют молекулярное строение?

Молекулярная связь, как правило, слабая и преобладает в органических веществах. Молекулярное строение имеют многие известные нам вещества. Например, вода (Н 2 О), водород (Н 2), хлор (Cl 2), углекислый газ (СО 2), кислород (О 2), этанол, или спирт этиловый (С 2 Н 5 ОН), органические полимеры и многие другие.

Другими словами, вещества, имеющие молекулярное строение, - это в основном газы. В них молекулы находятся далеко друг от друга и взаимодействуют слабо. Тесная связь между частницами того или иного вещества образует твердые тела. Единственная жидкость, которая имеет молекулярное строение, - это Br 2 . Это вещество обладает высокой летучестью.

К неметаллам с молекулярным строением относятся такие твердые вещества, как I 2 , P 4 , S 8 . Эти материалы легкоплавки и могут сублимироваться.

Разработки уроков (конспекты уроков)

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Класс: 7 класс.

Тема урока: Строение вещества. Молекула.

Цель урока: Рассмотреть вопросы строения вещества, строения молекул.

Формировать у учащихся новых способов деятельности (умение задавать и отвечать на действенные вопросы; обсуждение проблемных ситуаций в группах; умение оценивать свою деятельность и свои знания).

Задачи урока:

Обучающие:

• Познакомить учащихся с первоначальными сведениями о строением вещества.
• Определить материальность объектов и предметов.
• Ввести новые понятия: “молекула”, “атом”.
• Познакомить учащихся со свойствами молекул.
• Формировать умения анализировать, сравнивать, переносить знания в новые ситуации, планировать свою деятельность при построении ответа, выполнении заданий и поисковой деятельности.

Развивающие:

• Развивать у учащихся познавательный интерес,
• Расширять их кругозор, память, воображение.
• Развивать умения строить самостоятельные высказывания в устной речи на основе усвоенного учебного материала.
• Развитие логического мышления.

Воспитательные:

• Формирование у учащихся научной картины мира и мировоззрения,
• 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 изучения нового материала, с использованием мультимедийных технологий, презентации.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация “Строение вещества. Молекула”, учебник “Физика -7” А.В.Пёрышкин.

Лабораторное оборудование для демонстрации опытов: 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.

Межпредметные связи : биология, история, математика, техника.

Формы работы : фронтальная, групповая, индивидуальная.

Планируемый результат

Личностные УУД:

• формирование ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию;
• формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками.
• формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению.

Регулятивные УУД:

• осуществление регулятивных действий самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока;
• формирование умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им.

• самостоятельно ставить новые учебные цели и задачи;
• адекватно оценивать свои возможности достижения поставленной цели.

Коммуникативные УУД:

• организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками,
• использование адекватных языковых средств для отображения своих чувств, мыслей, мотивов и потребностей.
• построение устных и письменных высказываний, в соответствии с поставленной коммуникативной задачей;

Учащиеся получат возможность научиться:

• учитывать разные мнения и интересы и обосновывать собственную позицию; брать на себя инициативу в организации совместного действия;
• участвовать в коллективном обсуждении проблемы.

Познавательные УУД: построение логических рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей;

Учащиеся получат возможность научиться:

• ставить проблему, аргументировать её актуальность;
• искать наиболее эффективные средства достижения поставленной задачи.

Технологическая карта урока

	Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Результат	Универсальные учебные действия
	Организационный	Организует деятельность по подготовке к уроку	Готовят рабочее место	Готовность к уроку	Личностные УУД: Коммуникативные УУД: умение слушать
	Повторение ранее изученного материала	Организует деятельность по проверке изученного материала в форме теста	Работают с тестовым материалом по ранее изученной теме.	Самопроверка тестовых вопросов.	Познавательные УУД: Личностные УУД: нравственно-этического оценивания
	Целеполагание и мотивация	Создает проблемную ситуацию, необходимую для постановки учебной задачи	Вспоминают, что им известно по изучаемому вопросу Систематизируют информацию Делают предположения Формулируют: что требуется узнать	Формулировка учащимися темы урока и определение целей урока	Познавательные УУД: Анализируют, работают самостоятельно
	Первичное усвоение новых знаний («открытие» новых знаний)	Организует проведение эксперимента и обсуждение результатов	Наблюдение эксперимента, проведение собственных опытов, выдвижение гипотез, их обсуждение, формулирование выводов, их коррекция	Проведенный опыт, записанные выводы; вывод о состоянии вещества делают сами учащиеся	Личностные УУД: Умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях Регулятивные УУД : Определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; контроль способа действия и его результата; внесение необходимых дополнений и коррективов Познавательные УУД: Составление плана и последовательности действий; прогнозирование результата и выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий Коммуникативный УУД: Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, способов взаимодействия; умение выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи
	Первичная проверка понимания	Организует фронтальную проверку понимания нового материала	Отвечают на вопросы: о сохранении объема, формы, о переходе в другое состояние (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах)	Понимание основных понятий и материала урока	Познавательные УУД: Коммуникативные УУД: Умение выражать свои мысли
	Первичное закрепление новых знаний	Создает проблемную ситуацию, необходимую разрешить на основе учебного материала, изученного на уроке	Выполняют задание, вспоминают, воспроизводят фразы в письменной форме, соотносят с целевой установкой (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах)	Через организацию самостоятельной практической работы учащиеся, самостоятельно делают выводы и объясняют полученные результаты	Регулятивные УУД : Самостоятельное активизирование мыслительных процессов, контроль правильности сопоставления информации, корректировка своих рассуждений Познавательные УУД: Самостоятельное создание способов решения проблем творческого характера Коммуникативные УУД: Умение выражать свои мысли
	Подведение итогов урока (рефлексия учебных знаний)	Организует обсуждение результатов занятия	Работают с раздаточным материалом, отвечают на вопросы (при необходимости обсуждают варианты ответов в группах). Формулируют выводы о достижении цели урока	Формулировка учащимися: достижение каких целей урока было достигнуто в ходе урока	Личностные УУД: Оценивание личностной значимости полученной на уроке информации с практической точки зрения Познавательные УУД: Умение обобщать, формулировать вывод
	Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению	Объявляет Д/З: §§ 11-12; вопросы; работа с таблицей	Восприятие, осознание Д/З, запись	Запись учащимися Д/З в дневниках	Личностные УУД: Оценивание уровня сложности Д/З при его выборе для выполнения учащимся самостоятельно Регулятивные УУД: Организация учащимися своей учебной деятельности
	Рефлексия учебных действий	Предлагает учащимся выбрать окончания фраз: Сегодня я узнал… Было интересно… Было трудно… Я понял, что… Я научился… Меня удивило…	Выбирают окончания фразы в соответствии с собственной внутренней оценкой	Анализ результатов собственной деятельности; определение существующих пробелов в полученных знаниях	Личностные УУД: Умение анализировать результаты собственной деятельности; определять существующие пробелы в полученных знаниях. Регулятивные УУД: Организация учащимися своей учебной деятельности в зависимости от обозначенных пробелов в полученных новых знаниях; умение осуществлять самоконтроль и самооценку

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. Повторение ранее изученного материала

Ребята, давайте вспомним, о чем мы говорили на прошлом уроке.

Я предлагаю вам тест по теме: “Физические явления” (вопросы распечатаны на столах учащихся, учащиеся отвечают письменно, с самопроверкой)

1. Что из перечисленного является физическим телом?

1. ложка
2. камень
3. солнце
4. дождь
5. бумага
6. ураган.

2. Что из перечисленного является веществом?

1. бумага
2. дерево
3. железо
4. карандаш
5. верёвка
6. воздух
7. ручка
8. стекло.

3. Какие слова обозначают физические величины?

1. скорость
2. линейка.

4. Какие явления относятся к механическим?

1. полёт птицы
2. солнечное излучение
3. падение капель дождя

5. Какие явления относятся к физическим?

1. радуга
2. пожелтевшие листья
3. падение капель дождя.

III. 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

• Как доказать, что все вещества состоят из частиц?
• Какими размерами и массами определяются частицы вещества?
• Почему не видны частицы, из которых состоит вещество?
• Почему твердые тела, состоящие из частиц, кажутся сплошными?

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

IV. 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?

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”

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.

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?

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

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, молекулы углерода в графите и алмазе одинаковы. На вопрос: почему отличаются свойства этих тел, мы ответим с вами на следующих наших уроках…

V. 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?

Подумали, обсудили в парах, записали в таблицу.

Ребята, встаньте, пожалуйста, кто полностью справились с этим заданием.

VI. Физкультминутка

Упражнения на снятие мышечного напряжения. Игра «Молекулы». В процессе игры дети делятся на группы по 1, 2, 3 и т.д. человек.

VII. Первичное закрепление новых знаний

Видео вопрос “Тепловое расширение твердого тела”(слайд № 12)

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

Подумали, обсудили в парах.

VIII. 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:

Сегодня знания о молекулах вещества заложены в основу атомной и ядерной физики, давшие возможность развиваться нано технологиям.(слайд № 15) 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.

IX. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Задание на дом:

1. параграфы 7-8; вопросы;
2. сообщение по теме “Интересные факты о молекулах”.

X. 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?”

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

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?

Строение вещества - одна из самых распространенных тем для спор древних философов. С древнейших времен люди строили предположения по поводу того, как устроена окружающая нас материя, из чего сделаны все предметы. Были очень распространены точки зрения, будто материя состоит из огня, воды, воздуха или же земли - 4 элемента.

Теория Демокрита о строении вещества

Среди прочих была и точка зрения древнегреческого ученого Демокрита о том, что материя состоит из мельчайших неделимых частиц. Частицы эти называли атомами, поскольку атом с древнегреческого переводится как "неделимый". Это предположение Демокрита долгое время не привлекало к себе внимания, а в некоторые времена и вовсе считалось богохульством.

Лишь в XVIII веке с развитием физики и химии, ученым удалось подтвердить и развить идеи Демокрита. Вот только простейшим представителем такого или иного вида метрии был уже не атом, а молекула. А вот молекула уже в свою очередь состоит из атомов.

Так, например, молекула воды H2O является мельчайшим представителем такого вещества как вода. А состоит молекула воды из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Сами по себе водород и кислород не несут свойств воды. Наоборот, вода только и становится водой, когда образуется такая связь.

Итак, материя состоит из молекул. Но почему мы этого не замечаем? Ответ прост: молекулы так малы, что для человеческого глаза просто незаметны. Лишь только в электронные микроскопы можно рассмотреть отдельные молекулы.

Что меньше молекул?

Молекулы в свою очередь, как мы выяснили, состоят из атомов. Однако, в отличие от времен Демокрита, атомы больше не считаются неделимыми (что, впрочем, не помешало сохраниться названию). В начале XXвека ученым удалось "разрезать" атом и изучить внутреннее строение атома .

Выяснилось, что атом состоит из ядра и вращающегося вокруг ядра электрона. Позже выяснилось, что ядро в свою очередь состоит из протона и нейтрона. Физика XXIвека идет дальше и пытается выяснить, из чего же сделаны протоны, нейтроны и электроны. И те результаты, которых добиваются современные ученые, безусловно, порадовали бы Демокрита.

Роль Адронного Коллайдера в изучении строения вещества

Так, полным ходом идут эксперименты на Большом Адронном Коллайдере - огромном сооружение, построенном под землей на границе между Францией и Швейцарией. Большой Адронный Коллайдер представляет собой 30 километровую замкнутую трубу, по которой разгоняются протоны. Разогнавшись почти до скорости света, протоны сталкиваются.

Сила удара так велика, что протоны "разламываются" на части. Предполагается, что таким путем можно изучить внутреннее строение адронов (так называется протон, нейтрон или электрон). Очевидно, что чем дальше человек заходит в изучении внутреннего строения вещества, тем с большими трудностями он сталкивается.

Примечательно еще и то, что чем меньше размер искомой частицы, тем более массивное сооружение для изучения необходимо построить. Ирония, однако... Не исключено, что неделимой частицы, которую воображал себе Демкорит, вообще не существует и делить частицы можно до бесконечности. Исследования в данной области являются одной из самых бурно развивающихся тем в современной физике.

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.