الذرات عبارة عن جسيمات صغيرة جدًا، يتراوح حجمها من واحد إلى خمسة أنجستروم (يرمز لها بـ Ao). أنجستروم واحد هو 10-10 أمتار. يبلغ حجم بلورة السكر حوالي 1 ملم، وهذه البلورة أكبر بحوالي 10 ملايين مرة من أي ذرات مكونة لها. لفهم مدى صغر الذرات بشكل أفضل، فكر في هذا المثال: إذا تم تكبير حجم تفاحة إلى الحجم الكرة الأرضية، فإن الذرة، المتضخمة بنفس المقدار، ستصبح بحجم تفاحة متوسطة.

وعلى الرغم من هذه الأحجام الصغيرة، فإن الذرات عبارة عن جزيئات معقدة للغاية. سوف تصبح على دراية ببنية الذرات هذا العام، ولكن الآن دعنا نقول فقط أن أي ذرة تتكون من النواة الذرية وما يتصل بها قذيفة الإلكترون أي أنه يمثل أيضًا نظامًا.

حاليًا، يُعرف ما يزيد قليلاً عن مائة نوع من الذرات. ومن بين هؤلاء حوالي ثمانين حالة مستقرة. ومن هذه الأنواع الثمانين من الذرات يتم بناء جميع الأشياء من حولنا بكل تنوعها اللامتناهي.

واحد من أهم الميزاتالذرات هي ميلها إلى الاتحاد مع بعضها البعض. في أغلب الأحيان يؤدي هذا إلى تكوين جزيئات.

يمكن أن يحتوي الجزيء على ما يتراوح بين مائتين إلى عدة مئات الآلاف من الذرات. علاوة على ذلك، فإن الجزيئات الصغيرة (ثنائية الذرة، ثلاثية الذرة...) يمكن أن تتكون من ذرات متماثلة، في حين أن الجزيئات الكبيرة، كقاعدة عامة، تتكون من ذرات مختلفة. وبما أن الجزيء يتكون من عدة ذرات وهذه الذرات متصلة ببعضها البعض، فإن الجزيء عبارة عن نظام، وفي المواد الصلبة والسوائل، تكون الجزيئات متصلة ببعضها البعض، ولكنها لا تكون كذلك في الغازات.

تسمى الروابط بين الذرات الروابط الكيميائية، والروابط بين الجزيئات هي الروابط بين الجزيئات.

الجزيئات متصلة ببعضها البعض بشكل مواد.

تسمى المواد التي تتكون من جزيئات المواد الجزيئية. وبالتالي، يتكون الماء من جزيئات الماء، والسكر - من جزيئات السكروز، والبولي إيثيلين - من جزيئات البولي إيثيلين.

بالإضافة إلى ذلك، تتكون العديد من المواد بشكل مباشر من ذرات أو جزيئات أخرى ولا تحتوي على جزيئات. على سبيل المثال، الألومنيوم والحديد والماس والزجاج وملح الطعام لا تحتوي على جزيئات. تسمى هذه المواد غير جزيئية.

في المواد غير الجزيئية، ترتبط الذرات والجزيئات الكيميائية الأخرى، كما هو الحال في الجزيئات، بروابط كيميائية، وتقسيم المواد إلى جزيئية وغير جزيئية هو تصنيف للمواد حسب نوع الهيكل.

بافتراض أن الذرات المترابطة تحتفظ بشكل كروي، فمن الممكن بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للجزيئات والبلورات غير الجزيئية. وتظهر أمثلة على هذه النماذج في الشكل. 1.1.

عادة ما توجد معظم المواد في واحدة من ثلاث مواد حالات التجميع: صلبة أو سائلة أو غازية. عند تسخينها أو تبريدها، يمكن للمواد الجزيئية أن تتغير من حالة تجميع إلى أخرى. وتظهر مثل هذه التحولات بشكل تخطيطي في الشكل. 1.2.

قد يكون انتقال مادة غير جزيئية من حالة تجميع إلى أخرى مصحوبًا بتغيير في نوع البنية. في أغلب الأحيان، تحدث هذه الظاهرة أثناء تبخر المواد غير الجزيئية.

في ذوبان، غليان، تكثيفوذلك ظواهر مماثلة، التي تحدث مع المواد الجزيئية، لا يتم تدمير أو تشكيل جزيئات المواد. كسر أو شكل فقط الروابط بين الجزيئات. على سبيل المثال، يتحول الجليد إلى ماء عند الذوبان، والماء عند الغليان يتحول إلى بخار ماء. في هذه الحالة، لا يتم تدمير جزيئات الماء، وبالتالي، يبقى الماء كمادة دون تغيير. وهكذا في الثلاثة حالات التجميعإنهما نفس المادة – الماء.

ولكن لا يمكن لجميع المواد الجزيئية أن تتواجد في حالات التجميع الثلاث. كثير منهم عند تسخينه تتحللأي أنها تتحول إلى مواد أخرى بينما يتم تدمير جزيئاتها. على سبيل المثال، السليلوز (الرئيسي عنصرالخشب والورق) لا يذوب عند تسخينه بل يتحلل. يتم تدمير جزيئاتها، ويتم تشكيل جزيئات مختلفة تماما من "الشظايا".

لذا، مادة جزيئيةيبقى نفسه، أي دون تغيير كيميائيًا، طالما بقيت جزيئاته دون تغيير.

لكنك تعلم أن الجزيئات موجودة حركة مستمرة. والذرات التي تشكل الجزيئات تتحرك (تتأرجح) أيضًا. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد اهتزازات الذرات في الجزيئات. هل يمكننا القول أن الجزيئات تبقى دون تغيير تمامًا؟ بالطبع لا! فما الذي يبقى دون تغيير إذن؟ الجواب على هذا السؤال في إحدى الفقرات التالية.

ماء.الماء هو المادة الأكثر شهرة وانتشارا على كوكبنا: 3/4 سطح الأرض مغطى بالماء، الإنسان 65٪ ماء، الحياة مستحيلة بدون ماء، لأنه في محلول مائيكل شيء يتسرب العمليات الخلويةجسم. الماء مادة جزيئية. هذه هي واحدة من المواد القليلة التي الظروف الطبيعيةيحدث في الحالات الصلبة والسائلة والغازية، و المادة الوحيدة، ولكل من هذه الدول اسمها الخاص. الخصائص الهيكلية للمياه ناتجة عن وجودها خصائص غير عادية. على سبيل المثال، عندما يتجمد الماء، يزداد حجمه، فيطفو الجليد في ذوبانه - الماء السائل، و أعلى كثافةيتم ملاحظة الماء عند 4 درجات مئوية، لذلك في فصل الشتاء، لا تتجمد المسطحات المائية الكبيرة إلى القاع. يعتمد مقياس درجة الحرارة المئوية نفسه على خصائص الماء (0 درجة مئوية – نقطة التجمد، 100 درجة مئوية – نقطة الغليان). سوف تتعرف على أسباب هذه الظواهر والخصائص الكيميائية للمياه في الصف التاسع.

حديد- معدن أبيض فضي، لامع، قابل للطرق. هذه مادة غير جزيئية. ومن بين المعادن، يحتل الحديد المرتبة الثانية بعد الألومنيوم من حيث توافره في الطبيعة والمركز الأول من حيث الأهمية بالنسبة للإنسانية. ويشكل مع معدن آخر - النيكل - قلب كوكبنا. الحديد النقي ليس له اتساع تطبيق عملي. يبلغ ارتفاع عمود قطب الشهير، الواقع بالقرب من دلهي، حوالي سبعة أمتار ويزن 6.5 طن، ويبلغ عمره حوالي 2800 عام (تم تشييده في القرن التاسع قبل الميلاد) - وهو أحد الأمثلة القليلة على استخدام الحديد النقي (99.72). %)؛ من الممكن أن يكون نقاء المادة هو الذي يفسر متانة هذا الهيكل ومقاومته للتآكل. في شكل الحديد الزهر والصلب والسبائك الأخرى، يتم استخدام الحديد حرفيًا في جميع فروع التكنولوجيا. انها قيمة الخواص المغناطيسيةالمستخدمة في المولدات التيار الكهربائيوالمحركات الكهربائية. الحديد عنصر حيوي للإنسان والحيوان، فهو جزء من هيموجلوبين الدم. مع نقصه، لا تتلقى خلايا الأنسجة كمية كافية من الأكسجين، الأمر الذي يؤدي إلى عواقب وخيمة للغاية.

كما تعلم بالفعل، يمكن للذرات أن تكون متماثلة ومختلفة. ستكتشف قريبًا مدى اختلاف الذرات المختلفة عن بعضها البعض في البنية، لكن الآن دعنا نقول فقط أن الذرات المختلفة مختلفة السلوك الكيميائي أي قدرتها على التواصل مع بعضها البعض وتكوين الجزيئات (أو المواد غير الجزيئية).

بمعنى آخر، العناصر الكيميائية هي نفس أنواع الذرات التي تم ذكرها في الفقرة السابقة.

ولكل عنصر كيميائي اسمه الخاص، على سبيل المثال: الهيدروجين، الكربون، الحديد، وهكذا. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تعيين كل عنصر خاص به رمز. وترى هذه الرموز، على سبيل المثال، في "جدول العناصر الكيميائية" في فصل الكيمياء بالمدرسة.

العنصر الكيميائي هو مجموع مجردة. هذا هو الاسم لأي عدد من الذرات من نوع معين، ويمكن لهذه الذرات أن تتواجد في أي مكان، على سبيل المثال: واحدة على الأرض، والأخرى على كوكب الزهرة. لا يمكن رؤية العنصر الكيميائي أو لمسه بيديك. الذرات التي تشكل عنصرًا كيميائيًا قد تكون أو لا تكون مرتبطة ببعضها البعض. وبالتالي، فإن العنصر الكيميائي ليس مادة ولا نظامًا ماديًا.

الذرات والجزيئات. ذرياً – العلوم الجزيئية. المواد الجزيئية وغير الجزيئية التركيب الجزيئي

أولا: مادة جديدة

ستركز هذه المحاضرة على المفاهيم التالية: "الذرة"، "الجزيء"، "المواد ذات البنية الجزيئية وغير الجزيئية"، "العقيدة الذرية الجزيئية".

عبر الفيلسوف اليوناني القديم ديموقريطوس منذ 2500 عام عن فكرة أن جميع الأجسام في الطبيعة تتكون من ذرات صغيرة غير مرئية وغير قابلة للاختراق وغير قابلة للتجزئة، وهي جزيئات متحركة باستمرار. كلمة "ذرة" في الترجمة تعني "غير قابل للتجزئة". وفي وقت لاحق، في العصور الوسطى، تعرضت عقيدة الذرات للاضطهاد من قبل الدين، مما أعاق تطور العلوم بشكل عام، والكيمياء بشكل خاص.

تم تطوير عقيدة الجزيئات والذرات في منتصف القرن الثامن عشر على يد العالم الروسي الكبير ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف (1711 - 1765)، حيث رأى أن الأجسام في الطبيعة تتكون من جسيمات (جزيئات)، والتي تشمل عناصر (ذرات). لقد شرح العالم بشكل ثاقب تنوع المواد من خلال الجمع بين الذرات المختلفة في الجزيئات والترتيبات المختلفة للذرات فيها. كانت فكرة M. V. Lomonosov بأن بعض الجسيمات (الجزيئات) يمكن أن تتكون من عناصر متطابقة (ذرات) صحيحة وجريئة بشكل مدهش في ذلك الوقت. تم تطوير عقيدة الذرات بشكل أكبر في أعمال العالم الإنجليزي الشهير جون دالتون (1766 - 1844).

الجزيئات والذرات

هل من الممكن إثبات أن الجزيئات تتكون من ذرات تجريبيا؟

يتم تأكيد حقيقة وجود الذرات بالفعل من خلال العديد من التفاعلات الكيميائية. لذلك، على سبيل المثال، عند المرور التيار المباشريتجمع الغاز عبر الماء في أحد أنابيب الجهاز، حيث تشتعل الشظية المشتعلة بشكل ساطع. هذا هو الأكسجين. في أنبوب آخر يتم جمعه مرتين المزيد من الغاز، الذي يضيء من شظية مضاءة. هذا هو الهيدروجين.

رسم تخطيطي لجهاز تحلل الماء (جهاز هوفمان)

ويمكن تفسير هذه الظاهرة على النحو التالي. أصغر جسيم ماء - يتكون الجزيء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. عندما يمر تيار مباشر عبر الماء، تتفكك جزيئاته وتتشكل جزيئات غير قابلة للتجزئة كيميائيا - ذرات الأكسجين والهيدروجين. ثم تتحد الذرات في جزأين، ومن جزيئين ماء يتكون جزيء واحد - جزيء أكسجين ثنائي الذرة وجزيء هيدروجين.

بعض الأفكار حول الذرات والجزيئات التي عبر عنها M. V. Lomonosov قبل نصف قرن من ظهور D. Dalton كانت أكثر موثوقية وعلمية. على سبيل المثال، نفى عالم إنجليزي بشكل قاطع إمكانية وجود جزيئات تتكون من ذرات متطابقة. وكان لآرائه تأثير سلبي على تطور الكيمياء، ولم يتم قبول نظرية الجزيئات والذرات إلا في عام 1860 في المؤتمر العالمي للكيميائيين في كارليرو.

إذن ما هي الجزيئات والذرات؟

الجزيئات- أصغر جزيئات المادة التي يكون تركيبها وخصائصها الكيميائية مماثلة لتلك الخاصة بها من هذه المادة. الجزيئات هي النتيجة النهائية للتجزئة الميكانيكية للمادة.

الذرات- هذه هي أصغر الجزيئات غير القابلة للتجزئة كيميائيًا والتي تشكل الجزيئات. الجزيئات، على عكس الذرات، هي جسيمات قابلة للقسمة كيميائيا.

المواد الجزيئية

المواد الجزيئية - هذه هي المواد التي تكون أصغر جزيئاتها الهيكلية جزيئات

الجزيئات - أصغر جسيممادة جزيئية قادرة على الوجود بشكل مستقل والحفاظ على خصائصها الكيميائية.

المواد الجزيئية لديها درجات الحرارة المنخفضةالذوبان والغليان وتوجد في الظروف القياسية في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية.

على سبيل المثال: الماء سائل، تذوب = 0 درجة مئوية؛ الغليان = 100 درجة مئوية

الماء هو المادة الأكثر شهرة وانتشارا على كوكبنا: 3/4 سطح الأرض مغطى بالماء، والشخص 65٪ ماء، والحياة مستحيلة بدون ماء، لأن جميع العمليات الخلوية في الجسم تتم في بيئة محلول مائي. الماء مادة جزيئية. وهي إحدى المواد القليلة التي تتواجد بشكل طبيعي في الحالات الصلبة والسائلة والغازية، والمادة الوحيدة التي تحمل كل حالة من هذه الحالات اسمها الخاص.
السمات الهيكلية للمياه تسبب خصائصها غير العادية. على سبيل المثال، عندما يتجمد الماء، يزداد حجمه، فيطفو الجليد في ذوبانه - الماء السائل، ويتم ملاحظة أعلى كثافة للماء عند 4 درجات مئوية، لذلك في الشتاء لا تتجمد المسطحات المائية الكبيرة إلى القاع. يعتمد مقياس درجة الحرارة المئوية نفسه على خصائص الماء (0 درجة مئوية – نقطة التجمد، 100 درجة مئوية – نقطة الغليان). وسوف تتعرف أكثر على أسباب هذه الظواهر وعلى الخواص الكيميائية للمياه فيما بعد.
المواد غير الجزيئية

المواد غير الجزيئية - هذه هي المواد التي تكون أصغر جزيئاتها الهيكلية الذراتأو الأيونات.

وهوهي ذرة أو مجموعة ذرات لها شحنة موجبة أو سالبة.

على سبيل المثال: Na+، Cl-.

تكون المواد غير الجزيئية في حالة صلبة من التجميع في ظل الظروف القياسية ولها درجات حرارة عاليةذوبان وغليان.

على سبيل المثال: ملح- الصلبة، نقطة الانصهار = 801 درجة مئوية؛ تغلي = 1465 درجة مئوية؛ حديد

الحديد معدن أبيض فضي، لامع، قابل للطرق. هذه مادة غير جزيئية. ومن بين المعادن، يحتل الحديد المرتبة الثانية بعد الألومنيوم من حيث توافره في الطبيعة والمركز الأول من حيث الأهمية بالنسبة للإنسانية. ويشكل مع معدن آخر - النيكل - قلب كوكبنا. الحديد النقي ليس له تطبيقات عملية واسعة. يبلغ ارتفاع عمود قطب الشهير، الواقع بالقرب من دلهي، حوالي سبعة أمتار ويزن 6.5 طن، ويبلغ عمره حوالي 2800 عام (تم تشييده في القرن التاسع قبل الميلاد) - وهو أحد الأمثلة القليلة على استخدام الحديد النقي (99.72). %)؛ من الممكن أن يكون نقاء المادة هو الذي يفسر متانة هذا الهيكل ومقاومته للتآكل.

في شكل الحديد الزهر والصلب والسبائك الأخرى، يتم استخدام الحديد حرفيًا في جميع فروع التكنولوجيا. وتستخدم خصائصه المغناطيسية القيمة في مولدات التيار الكهربائي والمحركات الكهربائية. الحديد عنصر حيوي للإنسان والحيوان، فهو جزء من هيموجلوبين الدم. مع نقصه، لا تتلقى خلايا الأنسجة كمية كافية من الأكسجين، الأمر الذي يؤدي إلى عواقب وخيمة للغاية.

العلوم الذرية الجزيئية

تم تطوير العلوم الذرية الجزيئية وتطبيقها لأول مرة في الكيمياء على يد العالم الروسي العظيم لومونوسوف. يمكن اختزال جوهر تعاليم لومونوسوف في الأحكام التالية.

1. تتكون جميع المواد من "جسيمات" (كما أطلق لومونوسوف على الجزيئات).

2. تتكون الجزيئات من "عناصر" (كما أطلق لومونوسوف على الذرات).

3. الجسيمات - الجزيئات والذرات - في حركة مستمرة. الحالة الحراريةالأجسام هي نتيجة حركة جزيئاتها.

4. الجزيئات مواد بسيطةتتكون من ذرات متماثلة، وتتكون منها جزيئات من مواد معقدة ذرات مختلفة.

تم تطبيق النظرية الذرية على الكيمياء من قبل العالم الإنجليزي جون دالتون. إن تعاليم دالتون في جوهرها تكرر تعاليم لومونوسوف. في الوقت نفسه، يقوم بتطويره أكثر، منذ أن حاول دالتون تأسيسه لأول مرة الكتل الذريةثم العناصر المعروفة. ومع ذلك، نفى دالتون وجود جزيئات في المواد البسيطة، وهو ما يعد خطوة إلى الوراء مقارنة بتعاليم لومونوسوف. يرى دالتون أن المواد البسيطة تتكون من ذرات فقط، والمواد المعقدة فقط هي التي تتكون من ذرات معقدة. الفهم الحديث- الجزيئات). تم منع إنكار دالتون لوجود جزيئات المواد البسيطة مزيد من التطويركيمياء. لم يتم تأسيس النظرية الذرية الجزيئية في الكيمياء إلا في منتصف القرن التاسع عشر، والجزيء هو أصغر جسيم لمادة معينة لها خصائصها الكيميائية. الخواص الكيميائيةيتم تحديد الجزيئات من خلال تكوينها و التركيب الكيميائي. الذرة هي أصغر جسيم عنصر كيميائيوهو جزء من جزيئات المواد البسيطة والمعقدة. يتم تحديد الخواص الكيميائية للعنصر من خلال بنية ذرته. ومن هذا يتبع تعريف الذرة، المقابلة الأفكار الحديثة: الذرة هي جسيم متعادل كهربائيا يتكون من نواة ذرية موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة. وفقا للمفاهيم الحديثة، تتكون المواد في الحالة الغازية والبخارية من جزيئات. في الحالة الصلبة، فقط المواد التي لديها شعرية بلورية التركيب الجزيئي.

يمكن صياغة الأحكام الرئيسية للعقيدة الذرية الجزيئية على النحو التالي:

- هناك مواد ذات تركيب جزيئي وغير جزيئي.
- توجد فجوات بين الجزيئات يعتمد حجمها على حالة تجمع المادة ودرجة الحرارة. توجد أعظم المسافات بين جزيئات الغاز. وهذا ما يفسر سهولة انضغاطها. السوائل التي تكون فيها المسافات بين الجزيئات أصغر بكثير تكون أكثر صعوبة في الضغط. في المواد الصلبةوتكون الفجوات بين الجزيئات أصغر، لذا فهي بالكاد تتقلص.
- الجزيئات في حركة مستمرة . سرعة حركة الجزيئات تعتمد على درجة الحرارة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد سرعة الحركة الجزيئية.
- توجد بين الجزيئات قوى تجاذب وتنافر متبادلة. في إلى أقصى حديتم التعبير عن هذه القوى في المواد الصلبة وأقلها في الغازات.
- تتكون الجزيئات من ذرات، مثل الجزيئات، في حركة مستمرة.
- تختلف ذرات النوع الواحد عن ذرات النوع الآخر في الكتلة والخصائص.
- أثناء الظواهر الفيزيائية، يتم الحفاظ على الجزيئات، أثناء الظواهر الكيميائية، كقاعدة عامة، يتم تدميرها.
- المواد ذات التركيب الجزيئي لها جزيئات في الحالة الصلبة عند عقد المناخل البلورية. الروابط بين الجزيئات الموجودة في مواقع الشبكة البلورية ضعيفة وتنكسر عند تسخينها. ولذلك، فإن المواد ذات التركيب الجزيئي، كقاعدة عامة، لديها نقاط انصهار منخفضة.
- في المواد ذات التركيب غير الجزيئي في العقد المشابك الكريستالهناك ذرات أو جزيئات أخرى. هناك روابط كيميائية قوية بين هذه الجزيئات، والتي تتطلب الكثير من الطاقة لكسرها. ولذلك، فإن المواد ذات البنية غير الجزيئية لها نقاط انصهار عالية.

شرح الظواهر الفيزيائية والكيميائية من وجهة نظر العلوم الذرية والجزيئية. البدنية و الظواهر الكيميائيةاحصل على تفسير من وجهة نظر النظرية الذرية الجزيئية. على سبيل المثال، تشرح عملية الانتشار قدرة جزيئات (ذرات، جسيمات) مادة ما على الاختراق بين جزيئات (ذرات، جسيمات) مادة أخرى. يحدث هذا لأن الجزيئات (الذرات، الجزيئات) في حركة مستمرة وهناك فجوات بينها. جوهر التفاعلات الكيميائيةهو تدمير الروابط الكيميائيةبين ذرات بعض المواد وفي إعادة ترتيب الذرات لتكوين مواد أخرى.

ثانيا. الدمج

1. قم بإجابات الأسئلة التالية:
2. قم بتسمية الفيلسوف اليوناني القديم الذي عبر عن فكرة أن جميع الأجسام في الطبيعة تتكون من جزيئات صغيرة غير مرئية وغير قابلة للاختراق وغير قابلة للتجزئة ومتحركة باستمرار - الذرات.
3. اسم العالم الروسي الكبير مؤسس مذهب الجزيئات والذرات.
4. تعريف الجزيء.
5. تعريف الذرة.
6. ما هي المواد التي تصنف على أنها مواد ذات بنية جزيئية؟ أعط أمثلة على المواد.
7. ما هي المواد التي تصنف على أنها مواد ذات بنية غير جزيئية؟ أعط أمثلة على المواد.
8. ما هي الخصائص التي تتميز بها المواد ذات التركيب الجزيئي؟
9. ما هي الخصائص التي تتميز بها المواد ذات البنية غير الجزيئية؟
10. كيف نفسر الظواهر الفيزيائية والكيميائية من وجهة نظر العلوم الذرية الجزيئية؟

الجزيء هو أصغر جسيم من المادة التي تحدد خصائصها وقادرة على الوجود المستقل. يتم بناء الجزيئات من الذرات.

يمكن طحن مادة ما (السكر على سبيل المثال) في أدق مطحنة ومع ذلك ستتكون كل حبة من عدد كبير من جزيئات السكر المتطابقة وستحتفظ بجميع خصائص هذه المادة المعروفة لدينا. حتى لو تم تقسيم المادة إلى جزيئات فردية، كما يحدث عندما يذوب السكر في الماء، فإن المادة تستمر في الوجود وتظهر خصائصها (من السهل التحقق من ذلك عن طريق تذوق المحلول). وهذا يعني أن جزيء السكر الموجود بشكل مستقل لا يزال مادة تسمى "السكر" (حتى لو كانت موجودة جدًا). كمية صغيرةهذه المادة). ولكن إذا واصلت سحق المزيد، فسيتعين عليك تدمير الجزيئات. ومن خلال تدمير الجزيئات أو حتى إزالة بضع ذرات منها (من أصل ثلاثين ذرة تشكل جزيء السكر!)، فإننا ندمر بالفعل المادة نفسها. بالطبع، لا تختفي الذرات في أي مكان - فهي تبدأ في أن تصبح جزءًا من بعض الجزيئات الأخرى. لكن السكر كمادة يتوقف عن الوجود - فهو يتحول إلى مادة أخرى.

المواد ليست أبدية لأن جزيئاتها ليست أبدية. لكن الذرات أبدية عمليا. يوجد في كل واحد منا ذرات كانت موجودة في زمن الديناصورات. أو أولئك الذين شاركوا في حملات الإسكندر الأكبر، أو في رحلات كولومبوس، أو الذين زاروا بلاط إيفان الرهيب.

على الرغم من أن الجزيئات صغيرة جدًا، إلا أنه يمكن توضيح بنيتها بطرق فيزيائية وكيميائية مختلفة. تتكون المادة النقية من جزيئات من نوع واحد. لو الجسد الماديتحتوي على جزيئات من عدة أنواع، فنحن نتعامل مع خليط من المواد. إن مفاهيم "النقي" في الكيمياء وفي الحياة اليومية ليست هي نفسها. على سبيل المثال، عندما نقول: "ماذا هواء نقي" - إذن نحن في الواقع نستنشق خليطًا معقدًا من عدة مواد غازية. سيقول أحد الكيميائيين عن هواء الغابة: "نحن بحاجة إلى العمل بجدية للعزل من هذا الخليط" مواد نقية". ومن المثير للاهتمام أنه لا يمكن للإنسان أن يتواجد في الغلاف الجوي لأي منها بشكل منفصل. ويوضح الجدول 1-1 نسبة هذه المواد الغازية في هواء الغابة النقي.

الجدول 1-1. مُجَمَّع الهواء الجويفي غابة الصنوبر.

في الجدول 1-1 النيتروجين والأكسجين والأرجون، الخ. - هذه مواد منفصلة. تتكون مادة النيتروجين من جزيئاتالنيتروجين، الجميع مادة معروفةالماء - من جزيئاتالماء، تيربينول يتكون من جزيئاتتيربينول. يمكن أن تكون جزيئات هذه المواد مختلفة تمامًا - عن أبسطها، وتتكون من ذرتين أو ثلاث ذرات (النيتروجين، الأكسجين، الأوزون، ثاني أكسيد الكربون) - إلى جزيئات تتكون من عدة ذرات (توجد مثل هذه الجزيئات في الكائنات الحية). على سبيل المثال، تيربينول، الذي يتكون في الأشجار الصنوبرية ويعطي الهواء رائحة نضارة.

وهذا يعني أن المواد، وكذلك أنواع الجزيئات، يمكن أن تكون كذلك مجموعة لا نهائية. لا يمكن لأحد أن يذكر العدد الدقيق للمواد معروفة للناساليوم. لا يمكننا إلا أن نقول تقريبًا أن هناك أكثر من سبعة ملايين من هذه المواد.

ترتبط الذرات الموجودة في جزيئات المواد المختلفة ببعضها البعض بشكل صارم بترتيب معين، والتي يعد إنشائها من أكثرها أنشطة مثيرة للاهتمامفي عمل الكيميائي. يمكن وصف بنية وتكوين الجزيئات طرق مختلفة، على سبيل المثال، كما هو الحال في الشكل. 1-1 حيث تكون الذرات كروية. أحجام الكرة هي المعنى الجسديوتتوافق تقريبًا الأحجام النسبيةالذرات. يمكن تصوير نفس المواد بشكل مختلف - باستخدام الرموز الكيميائية. منذ العصور القديمة، تم تعيين رمز لكل نوع من الذرات في الكيمياء حروف لاتينية. ويبين الجدول 1-2 السجلات الرمزية للمواد الموضحة في الشكل. 1-1. تسمى هذه الرموز الرمزية الصيغ الكيميائية.

الجدول 1-2. الصيغ الكيميائيةالمواد من الشكل. 1-1. يوضح الرقم الموجود أسفل الرمز عدد الذرات من نوع معين الموجودة في الجزيء. هذا الرقم يسمى الفهرس. حسب التقليد، لا تتم كتابة الفهرس "1" أبدًا. على سبيل المثال، بدلاً من C 1 O 2 يكتبون ببساطة: CO 2.

أرز. 1-1. نماذج الجزيئات وأسماء المواد التي يتكون منها هواء الغابة: 1- النيتروجين، 2- الأكسجين، 3- الأرجون، 4- ثاني أكسيد الكربون، 5- الماء، 6- الأوزون (يتكون من الأكسجين عندما تصريفات البرق) 7 - تيربينول (تفرزه الأشجار الصنوبرية).

هناك تقسيم مشروط للمواد إلى بسيطة ومعقدة. تتكون جزيئات المواد البسيطة من ذرات من نفس النوع. أمثلة: النيتروجين والأكسجين والأرجون والأوزون. تتكون جزيئات المواد المعقدة من نوعين أو أكثر من الذرات: ثاني أكسيد الكربون، الماء، التيربينول.

في كثير من الأحيان يتكون الجسم المادي من جزيئات من عدة مواد مختلفة. مثل هذا الجسم المادي يسمى الخليط. على سبيل المثال، الهواء عبارة عن خليط من عدة مواد بسيطة ومعقدة. لا تخلط بين مادة معقدة وخليط. مادة معقدةأما إذا كان يتكون من جزيئات من نوع واحد فقط فهو ليس مخلوطاً.

أهداف الدرس:

• إخبار الطلاب عن الجزيئات والذرات وتعليمهم التمييز بينها.

أهداف الدرس:

التعليمية: استكشاف مواد جديدةحول موضوع "الجزيئات والذرات"؛

التنموية: تعزيز تنمية التفكير و المهارات المعرفية; إتقان أساليب التوليف والتحليل؛

تربوياً: تعزيز الدافعية الإيجابية للتعلم.

الشروط الاساسية:

مركب– جسيم متعادل كهربائياً يتكون من ذرتين أو أكثر مرتبطة بروابط تساهمية. أصغر جسيم من المادة التي لها خصائصها.

ذرة- أصغر جزء غير قابل للتجزئة كيميائيا من العنصر، وهو الحامل لخصائصه؛ يتكون من إلكترونات ونواة ذرية. كمية مختلفةتشكل الذرات المختلفة المرتبطة بروابط بين الذرات جزيئات.

النواة الذرية – جزء مركزيالذرة التي تتركز فيها أكثر من 99.9% من كتلتها.

3. لماذا هي الجزيئات التي تشكل مادة?

4. كيف نفسر تجفيف الملابس بعد الغسيل؟

5. لماذا المواد الصلبةتتكون من جزيئات تبدو صلبة؟

الجزيئات.

2. ما أسماء الجزيئات التي تتكون منها الجزيئات؟

3. صف تجربة يمكن استخدامها لتحديد حجم الجزيء.

4. هل تختلف جزيئات مادة واحدة في حالات التجميع المختلفة؟

5. ما هي الذرة ومما تتكون؟

العمل في المنزل.

قم بإجراء تجربة في المنزل لقياس حجم جزيء أي مادة.

ومن المثير للاهتمام معرفة ذلك.

تم صياغة مفهوم الذرة باعتبارها أصغر جزء غير قابل للتجزئة من المادة لأول مرة من قبل الفلاسفة الهنود واليونانيين القدماء. في السابع عشر و القرن الثامن عشرتمكن الكيميائيون من تأكيد هذه الفكرة تجريبيًا، موضحين أن بعض المواد لا يمكن تفكيكها إلى العناصر المكونة لها عن طريق الطرق الكيميائية. ومع ذلك، في أواخر التاسع عشر- في بداية القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون الجسيمات دون الذريةوالبنية المركبة للذرة، وأصبح من الواضح أن الذرة ليست في الحقيقة "غير قابلة للتجزئة".

في المؤتمر الدولي للكيميائيين في كارلسروه (ألمانيا) في عام 1860، تم اعتماد تعريفات لمفاهيم الجزيء والذرة. الذرة هي أصغر جسيم من العنصر الكيميائي الذي يشكل جزءا من المواد البسيطة والمعقدة.

فيزياء الذرات والجزيئات هو فرع من فروع الفيزياء يدرس الهيكل الداخليو الخصائص الفيزيائيةالذرات والجزيئات وارتباطاتها الأكثر تعقيدًا (المجموعات)، كذلك الظواهر الفيزيائيةأثناء التفاعلات الأولية منخفضة الطاقة بين الأشياء والجسيمات الأولية.

عند دراسة فيزياء الذرات والجزيئات، فإن أهمها هي: الأساليب التجريبيةمثل التحليل الطيفي ومطياف الكتلة بأنواعهما، وبعض أنواع الكروماتوغرافيا وطرق الرنين والمجهر، الأساليب النظرية ميكانيكا الكم, الفيزياء الإحصائيةوالديناميكا الحرارية. ترتبط فيزياء الذرات والجزيئات ارتباطًا وثيقًا الفيزياء الجزيئية، حيث تتم دراسة الخصائص الفيزيائية (الجماعية) للأجسام في حالات التجمع المختلفة بناءً على النظر في بنيتها المجهرية، وكذلك مع بعض فروع الكيمياء.

دعونا ننفق رحلة قصيرةفي تاريخ تطور النظرية الذرية الجزيئية:

فهرس

1. درس في موضوع "الجزيئات والذرات" بقلم إس.في. جروموف، أ. الوطن الأم، مدرسي الفيزياء.

2. درس حول موضوع "بنية المادة" فونين إيليا ألكساندروفيتش، كامزيفا إيلينا إيفجينييفنا، مدرس الفيزياء، المؤسسة التعليمية البلدية صالة للألعاب الرياضية رقم 8، كازان.

3. ز. أوستر. الفيزياء. كتاب المشكلة. المرشد المحبوب - م: روزمان، 1998.

4.مياني أ. كتاب كبيرتجارب لأطفال المدارس. م: "روزمن". 2004

5. الفيزياء العالمية “الذرات والجزيئات”.

تم تحريره وإرساله بواسطة بوريسينكو آي.إن.

عملت على الدرس:

جروموف إس.

فونين آي.