Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ І ФІЗИКА ЯК ПРИ РОДНИЧА НАУКА. МЕТОДИ НАУКОВОГО ПІЗНАННЯ

§10. Початкові відомості про будову речовини. Атоми й молекули

✓ Якщо шматок крейди розламати навпіл, отримані уламки ще раз розламати і т. д., то чи існує межа поділу?

✓ Як ви вважаєте, чи існують проміжки між частинками, з яких складаються різні тіла?

1. Існує багато явищ природи, які можна пояснити й зрозуміти лише знаючи будову речовини.

Питання про будову речовини цікавило вчених ще в стародавні часи. Так, у V ст. до н.е. давньогрецький учений Демокріт (460-370 рр. до н.е.) висловив думку про те, що речовина складається з невидимих найдрібніших частинок, розділених певними проміжками. Цю найменшу частинку речовини він назвав атомом. Слово «атом» — грецьке, що означає «неподільний». Інший давньогрецький учений Епікур (341-270 рр. до н.е.) далі розвинув ідеї Демокріта. Він уважав, що атоми безперервно рухаються і стикаються між собою. Погляди Демокріта та Епікура були викладені у поемі римського філософа і поета Лукреція Кара «Про природу речей». Але здогадки цих учених не відразу перетворилися в наукову теорію.

Демокріт

Епікур

Лукрецій Кар

Бо справедливість тієї чи іншої гіпотези міг підтвердити лише експеримент, який у ті далекі часи провести було неможливо.

Тому ідеї Демокріта та Епікура на багато століть були забуті. До них повернулися лише в XVII-XVIII ст., коли була створена теорія газів і були зроблені інші відкриття в науці.

Атоми за своїми розмірами настільки малі, що побачити їх неозброєним оком і навіть за допомогою найкращого оптичного мікроскопа неможливо. Встановлено, що атоми мають розмір приблизно 10-10 м, або 0,000 000 000 1 м. Щоб уявити цей розмір, розглянемо атом і поряд з ним горіх. Якщо уявно збільшити ці об’єкти так, щоб атом мав такий самий розмір, як горіх, то горіх буде розміром, як Земля.

З окремих атомів складаються різні хімічні елементи: Гідроген, Оксиген, Уран і т. д. На сьогодні відомо більше 110 різних хімічних елементів; їхні атоми відрізняються між собою розмірами, масою та іншими властивостями. За цією ознакою російський хімік Д. Менделєєв (1834-1907) склав періодичну систему хімічних елементів.

Атом — це найменша частинка хімічного елемента, яка не ділиться під час хімічних реакцій і зберігає його властивості. Останнє означає, що коли взяти краплю ртуті і окремо атом Меркурію, то вони будуть поводити себе однаково у різних хімічних реакціях.

Дмитро Менделєєв

Атоми можуть сполучатися у молекули. «Молекула» — латинське слово, означає «маленька маса». Молекулою називають найменшу частинку речовини, яка зберігає усі її хімічні властивості. Розуміти це слід так. Наприклад, візьмемо крейду—речовину, молекули якої складаються з одного атома Кальцію, одного атома Карбону та трьох атомів Оксигену (CaCO3). До складу молекули бензолу входять 6 атомів Карбону і 6 атомів Гідрогену (рис. 20). Молекули вітамінів, білків складаються з сотень тисяч і мільйонів різних атомів.

Рис. 20

3. Численні експерименти і теоретичні міркування показали, що атоми і молекули є найдрібнішими частинками, з яких складається речовина. Дрібніших частинок, які б визначали хімічні властивості речовин, не існує. Проте на початку ХХ ст. було встановлено, що атом теж має складну структуру: у центрі атома знаходиться атомне ядро, навколо якого рухаються електрони. Розрахунки англійського фізика Ернеста Резерфорда показали, що розмір ядра атома приблизно у сто тисяч разів менший від розміру атома. Тобто, якщо розміри атома збільшити до розмірів будинку, то ядро було б маковим зернятком у цьому будинку. Ядро атома, у свою чергу, складається з частинок, які називаються протонами і нейтронами, а останні складаються з кварків. Чи кварки уже є межею поділу і чи вони складаються з якихось структурних частинок — на сьогодні невідомо.

Атом, який втратив або приєднав один або декілька електронів, називається йоном. Так, метали складаються з йонів, які коливаються відносно деяких положень рівноваги — вузлів кристалічної решітки — та вільних електронів, що хаотично рухаються, утворюючи електронний газ.

Запитання для самоперевірки

1. Чи існує межа поділу речовини?

2. Що таке атом?

3. Які приблизно розміри атомів?

4. Що називають молекулою?

5. Чи можна поділити атом на дрібніші частинки у ході хімічної реакції? А — молекулу?

6. З яких атомів складається молекула води; бензолу?

7. Чи можете ви навести порівняння, що дає змогу уявити розмір атома?

8. Чому різні речовини — вода, мідь, скло — здаються нам суцільними?

9. До яких пір буде розтікатися крапля олії, поміщена на поверхню води у широкій посудині? Відповідь обґрунтуйте.

Завдання 5

1. Як, знаючи об’єм краплі олії, визначити розмір молекули олії? Проведіть відповідний експеримент.

2. Скільки приблизно атомів уміщається на відрізку завдовжки 1 м, якщо їх розташувати впритул один до одного?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити