Nguyên tử là những hạt rất nhỏ, kích thước của chúng dao động từ một đến năm angstrom (ký hiệu là Ao.). Một angstrom là 10–10 mét. Kích thước của tinh thể đường xấp xỉ 1 mm; tinh thể như vậy lớn hơn khoảng 10 triệu lần so với bất kỳ nguyên tử cấu thành nào của nó. Để hiểu rõ hơn về kích thước của các nguyên tử, hãy xem xét ví dụ này: nếu một quả táo được phóng to bằng kích thước đó khối cầu, khi đó nguyên tử, được phóng to lên cùng một lượng, sẽ có kích thước bằng một quả táo trung bình.

Mặc dù có kích thước nhỏ như vậy nhưng nguyên tử là những hạt khá phức tạp. Bạn sẽ làm quen với cấu trúc của các nguyên tử trong năm nay, nhưng bây giờ chúng ta hãy nói rằng bất kỳ nguyên tử nào cũng bao gồm hạt nhân nguyên tử và liên quan vỏ điện tử , tức là nó cũng đại diện cho một hệ thống.

Hiện tại, chỉ có hơn một trăm loại nguyên tử được biết đến. Trong số này, khoảng 80 là ổn định. Và từ tám mươi loại nguyên tử này, tất cả các vật thể xung quanh chúng ta đều được tạo nên với sự đa dạng vô tận của chúng.

Một trong những tính năng quan trọng nhất nguyên tử là xu hướng chúng kết hợp với nhau. Thông thường điều này dẫn đến sự hình thành phân tử.

Một phân tử có thể chứa từ hai đến vài trăm nghìn nguyên tử. Hơn nữa, các phân tử nhỏ (hai nguyên tử, ba nguyên tử ...) có thể bao gồm các nguyên tử giống hệt nhau, trong khi các phân tử lớn, theo quy luật, bao gồm các nguyên tử khác nhau. Vì một phân tử bao gồm một số nguyên tử và các nguyên tử này được kết nối với nhau nên phân tử là một hệ thống. Trong chất rắn và chất lỏng, các phân tử được kết nối với nhau, nhưng trong chất khí thì không.

Liên kết giữa các nguyên tử được gọi là liên kết hóa học, và liên kết giữa các phân tử là liên kết liên phân tử.

Các phân tử liên kết với nhau tạo thành chất.

Những chất được tạo thành từ phân tử được gọi là chất phân tử. Do đó, nước bao gồm các phân tử nước, đường - từ các phân tử sucrose và polyetylen - từ các phân tử polyetylen.

Ngoài ra, nhiều chất bao gồm trực tiếp các nguyên tử hoặc các hạt khác và không chứa phân tử. Ví dụ: nhôm, sắt, kim cương, thủy tinh và muối ăn không chứa phân tử. Những chất như vậy được gọi là phi phân tử.

Trong các chất không phải phân tử, các nguyên tử và các hạt hóa học khác, cũng như trong phân tử, được liên kết với nhau bằng liên kết hóa học. Việc phân chia các chất thành phân tử và không phân tử là sự phân loại các chất. theo loại kết cấu.

Giả sử rằng các nguyên tử liên kết với nhau vẫn giữ được hình dạng hình cầu, thì có thể xây dựng mô hình ba chiều của các phân tử và tinh thể phi phân tử. Ví dụ về các mô hình như vậy được hiển thị trong Hình. 1.1.

Hầu hết các chất thường được tìm thấy ở một trong ba trạng thái tập hợp: rắn, lỏng hoặc khí. Khi đun nóng hoặc làm lạnh, các chất phân tử có thể thay đổi từ trạng thái kết tụ này sang trạng thái kết tụ khác. Những chuyển đổi như vậy được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong Hình 2. 1.2.

Sự chuyển đổi của một chất phi phân tử từ trạng thái kết tụ này sang trạng thái kết tụ khác có thể đi kèm với sự thay đổi về loại cấu trúc. Thông thường, hiện tượng này xảy ra trong quá trình bay hơi của các chất phi phân tử.

Tại nóng chảy, sôi, ngưng tụ và đó hiện tượng tương tự, xảy ra với các chất phân tử nên phân tử của chất đó không bị phá hủy hay hình thành. Chỉ phá vỡ hoặc hình thành liên kết liên phân tử. Ví dụ, băng biến thành nước khi tan chảy và nước khi sôi biến thành hơi nước. Trong trường hợp này, các phân tử nước không bị phá hủy và do đó, với tư cách là một chất, nước không thay đổi. Như vậy, trong cả ba trạng thái tập hợp chúng là một và cùng một chất - nước.

Nhưng không phải tất cả các chất phân tử đều có thể tồn tại ở cả ba trạng thái kết tụ. Nhiều trong số chúng khi đun nóng phân hủy, nghĩa là chúng được chuyển hóa thành các chất khác, trong khi phân tử của chúng bị phá hủy. Ví dụ, xenlulo (thành phần chính thành phần gỗ và giấy) không tan chảy khi đun nóng mà phân hủy. Các phân tử của nó bị phá hủy và các phân tử hoàn toàn khác được hình thành từ các “mảnh vỡ”.

Vì thế, chất phân tử vẫn là chính nó, nghĩa là không thay đổi về mặt hóa học, miễn là các phân tử của nó không thay đổi.

Nhưng bạn biết rằng các phân tử ở trong chuyển động liên tục. Và các nguyên tử cấu tạo nên phân tử cũng chuyển động (dao động). Khi nhiệt độ tăng lên, dao động của các nguyên tử trong phân tử tăng lên. Chúng ta có thể nói rằng các phân tử vẫn hoàn toàn không thay đổi? Tất nhiên là không! Vậy thì điều gì vẫn không thay đổi? Câu trả lời cho câu hỏi này nằm ở một trong những đoạn văn sau.

Nước. Nước là chất nổi tiếng nhất và rất phổ biến trên hành tinh của chúng ta: bề mặt Trái đất được bao phủ 3/4 bởi nước, con người có 65% là nước, sự sống là không thể nếu không có nước, vì trong dung dịch nước mọi thứ rò rỉ quá trình tế bào thân hình. Nước là một chất phân tử. Đây là một trong số ít chất có điều kiện tự nhiên xảy ra ở các trạng thái rắn, lỏng, khí và chất duy nhất, mà mỗi trạng thái này có tên riêng. Đặc điểm cấu trúc của nước là do nó tính chất bất thường. Ví dụ, khi nước đóng băng, nó tăng thể tích, do đó băng nổi trong nước lỏng tan chảy, và mật độ cao nhất nước được quan sát ở nhiệt độ 4 o C, vì vậy vào mùa đông những khối nước lớn không đóng băng xuống đáy. Bản thân thang đo nhiệt độ Celcius dựa trên các tính chất của nước (0 o – điểm đóng băng, 100 o – điểm sôi). Các em sẽ làm quen với nguyên nhân gây ra các hiện tượng này và tính chất hóa học của nước ở lớp 9.

Sắt- Kim loại màu trắng bạc, sáng bóng, dễ uốn. Đây là một chất phi phân tử. Trong số các kim loại, sắt đứng thứ hai sau nhôm về độ phong phú trong tự nhiên và đứng đầu về tầm quan trọng đối với nhân loại. Cùng với một kim loại khác - niken - nó tạo thành lõi của hành tinh chúng ta. Sắt nguyên chất không có rộng ứng dụng thực tế. Cột Qutub nổi tiếng, nằm ở vùng lân cận Delhi, cao khoảng 7 mét và nặng 6,5 tấn, gần 2800 năm tuổi (nó được dựng lên vào thế kỷ thứ 9 trước Công nguyên) - một trong số ít ví dụ về việc sử dụng sắt nguyên chất (99,72 %); Có thể chính độ tinh khiết của vật liệu đã giải thích cho độ bền và khả năng chống ăn mòn của kết cấu này. Ở dạng gang, thép và các hợp kim khác, sắt được sử dụng trong tất cả các ngành công nghệ. Nó có giá trị tính chất từ ​​tính sử dụng trong máy phát điện dòng điện và động cơ điện. Sắt là một yếu tố quan trọng đối với con người và động vật, vì nó là một phần của huyết sắc tố. Khi thiếu hụt, các tế bào mô không nhận đủ oxy, dẫn đến hậu quả rất nghiêm trọng.

Như bạn đã biết, các nguyên tử có thể giống nhau và khác nhau. Bạn sẽ sớm tìm ra các nguyên tử khác nhau như thế nào về cấu trúc, nhưng bây giờ chúng ta hãy nói rằng các nguyên tử khác nhau là khác nhau hành vi hóa học , tức là khả năng chúng kết nối với nhau, tạo thành các phân tử (hoặc các chất phi phân tử).

Nói cách khác, các nguyên tố hóa học là cùng loại nguyên tử đã được đề cập ở đoạn trước.

Mỗi nguyên tố hóa học có tên riêng, ví dụ: hydro, carbon, sắt, v.v. Ngoài ra, mỗi phần tử còn được gán riêng biểu tượng. Ví dụ, bạn có thể thấy những ký hiệu này trong “Bảng nguyên tố hóa học” trong lớp học hóa học ở trường.

Một nguyên tố hóa học là một tập hợp trừu tượng. Đây là tên của bất kỳ số lượng nguyên tử nào thuộc loại nhất định và những nguyên tử này có thể được đặt ở bất cứ đâu, ví dụ: một trên Trái đất và một trên Sao Kim. Nguyên tố hóa học không thể được nhìn thấy hoặc chạm vào bằng tay của bạn. Các nguyên tử tạo nên một nguyên tố hóa học có thể liên kết với nhau hoặc không. Do đó, nguyên tố hóa học không phải là một chất hay một hệ vật chất.

Nguyên tử và phân tử. Về mặt nguyên tử – khoa học phân tử. Các chất phân tử và phi phân tử cấu trúc phân tử

I. Vật liệu mới

Bài giảng này sẽ tập trung vào các khái niệm sau: “nguyên tử”, “phân tử”, “các chất có cấu trúc phân tử và phi phân tử”, “học thuyết nguyên tử-phân tử”.

Nhà triết học Hy Lạp cổ đại Democritus 2500 năm trước đã bày tỏ ý tưởng rằng tất cả các vật thể trong tự nhiên đều bao gồm các hạt nhỏ vô hình, không thể xuyên thủng, không thể phân chia và luôn chuyển động - các nguyên tử. Từ "nguyên tử" trong bản dịch có nghĩa là "không thể phân chia". Sau này, vào thời Trung cổ, học thuyết về nguyên tử bị tôn giáo đàn áp, điều này cản trở sự phát triển của khoa học nói chung và hóa học nói riêng.

Học thuyết về phân tử và nguyên tử được phát triển vào giữa thế kỷ 18 bởi nhà khoa học vĩ đại người Nga Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 - 1765). Ông cho rằng các vật thể trong tự nhiên bao gồm các tiểu thể (phân tử), trong đó bao gồm các nguyên tố (nguyên tử). Nhà khoa học đã giải thích một cách sâu sắc về sự đa dạng của các chất bằng sự kết hợp của các nguyên tử khác nhau trong phân tử và sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử trong chúng. Ý tưởng của M.V. Lomonosov rằng một số tiểu thể (phân tử) có thể bao gồm các nguyên tố (nguyên tử) giống hệt nhau là đúng và táo bạo một cách đáng ngạc nhiên vào thời điểm đó. Học thuyết về nguyên tử được phát triển sâu hơn trong các công trình của nhà khoa học nổi tiếng người Anh John Dalton (1766 - 1844).

PHÂN TỬ VÀ NGUYÊN TỬ

Có thể chứng minh bằng thực nghiệm rằng các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử?

Việc các nguyên tử thực sự tồn tại được xác nhận bằng nhiều phản ứng hóa học. Vì vậy, ví dụ, khi đi qua DC Khí tích tụ qua nước ở một trong các ống của thiết bị, trong đó mảnh vụn đang cháy âm ỉ bùng lên rực rỡ. Đây là oxy. Trong một ống khác nó được thu thập hai lần nhiều xăng hơn, phát sáng từ một mảnh vỡ sáng lên. Đây là hydro.

Sơ đồ thiết bị phân hủy nước (thiết bị Hoffmann)

Hiện tượng này có thể được giải thích như sau. Hạt nhỏ nhất của nước - một phân tử bao gồm 2 nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Khi một dòng điện một chiều truyền qua nước, các phân tử của nó tan rã và hình thành các hạt không thể phân chia về mặt hóa học - các nguyên tử oxy và hydro. Sau đó, các nguyên tử kết hợp thành hai phần và từ hai phân tử nước, một phân tử được hình thành - một phân tử oxy hai nguyên tử và hai hydro.

Một số ý tưởng về nguyên tử và phân tử được M.V. Lomonosov thể hiện nửa thế kỷ trước D. Dalton hóa ra lại đáng tin cậy và khoa học hơn. Ví dụ, một nhà khoa học người Anh đã bác bỏ hoàn toàn khả năng tồn tại của các phân tử bao gồm các nguyên tử giống hệt nhau. Quan điểm của ông có tác động tiêu cực đến sự phát triển của hóa học. Học thuyết về phân tử và nguyên tử cuối cùng chỉ được chấp nhận vào năm 1860 tại Đại hội các nhà hóa học thế giới ở Carlerue.

Vậy phân tử và nguyên tử là gì?

Phân tử- các hạt nhỏ nhất của một chất có thành phần và tính chất hóa học giống như các hạt của của chất này. Các phân tử là kết quả cuối cùng của sự phân mảnh cơ học của một chất.

nguyên tử- Đây là những hạt nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hóa học tạo nên phân tử. Các phân tử, không giống như các nguyên tử, là các hạt có thể phân chia về mặt hóa học.

Chất phân tử

Chất phân tử - là những chất có hạt cấu tạo nhỏ nhất là phân tử

Phân tử - hạt nhỏ nhất một chất phân tử có khả năng tồn tại độc lập và bảo tồn các tính chất hóa học của nó.

Các chất phân tử có nhiệt độ thấp nóng chảy và sôi và được tìm thấy trong điều kiện tiêu chuẩn ở trạng thái rắn, lỏng hoặc khí.

Ví dụ: Nước là chất lỏng, nhiệt độ tan chảy = 0°C; sôi=100°С

Nước là chất nổi tiếng nhất và rất phổ biến trên hành tinh của chúng ta: bề mặt Trái đất được bao phủ 3/4 bởi nước, con người có 65% là nước, sự sống không thể tồn tại nếu không có nước, vì mọi quá trình tế bào của cơ thể đều diễn ra trong một môi trường dung dịch nước. Nước là một chất phân tử. Nó là một trong số ít chất xuất hiện tự nhiên ở trạng thái rắn, lỏng và khí và là chất duy nhất mà mỗi trạng thái này có tên riêng.
Các đặc điểm cấu trúc của nước gây ra các đặc tính khác thường của nó. Ví dụ, khi nước đóng băng, thể tích của nó tăng lên, do đó băng nổi trong nước lỏng tan chảy và mật độ nước cao nhất được quan sát thấy ở 4 oC, vì vậy vào mùa đông, những khối nước lớn không đóng băng xuống đáy. Bản thân thang đo nhiệt độ Celcius dựa trên các tính chất của nước (0 o – điểm đóng băng, 100 o – điểm sôi). Bạn sẽ trở nên quen thuộc hơn với nguyên nhân của những hiện tượng này và tính chất hóa học của nước sau này.
Các chất phi phân tử

Các chất phi phân tử - là những chất có cấu trúc phân tử nhỏ nhất nguyên tử hoặc ion.

ion là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm.

Ví dụ: Na+, Cl-.

Các chất phi phân tử ở trạng thái rắn kết tụ trong điều kiện tiêu chuẩn và có nhiệt độ cao tan chảy và sôi.

Ví dụ: muối ăn- điểm nóng chảy rắn = 801°C; t sôi=1465°С; Sắt

Sắt là kim loại có màu trắng bạc, sáng bóng, dễ uốn. Đây là một chất phi phân tử. Trong số các kim loại, sắt đứng thứ hai sau nhôm về độ phong phú trong tự nhiên và đứng đầu về tầm quan trọng đối với nhân loại. Cùng với một kim loại khác - niken - nó tạo thành lõi của hành tinh chúng ta. Sắt nguyên chất không có ứng dụng thực tế rộng rãi. Cột Qutub nổi tiếng, nằm ở vùng lân cận Delhi, cao khoảng 7 mét và nặng 6,5 tấn, gần 2800 năm tuổi (nó được dựng lên vào thế kỷ thứ 9 trước Công nguyên) - một trong số ít ví dụ về việc sử dụng sắt nguyên chất (99,72 %); Có thể chính độ tinh khiết của vật liệu đã giải thích cho độ bền và khả năng chống ăn mòn của kết cấu này.

Ở dạng gang, thép và các hợp kim khác, sắt được sử dụng trong tất cả các ngành công nghệ. Thuộc tính từ tính có giá trị của nó được sử dụng trong máy phát điện và động cơ điện. Sắt là một yếu tố quan trọng đối với con người và động vật, vì nó là một phần của huyết sắc tố. Khi thiếu hụt, các tế bào mô không nhận đủ oxy, dẫn đến hậu quả rất nghiêm trọng.

Khoa học nguyên tử-phân tử

Khoa học nguyên tử-phân tử được phát triển và ứng dụng lần đầu tiên vào hóa học bởi nhà khoa học vĩ đại người Nga Lomonosov. Bản chất những lời dạy của Lomonosov có thể được rút gọn thành những điều khoản sau.

1. Tất cả các chất đều bao gồm các “tiểu thể” (như Lomonosov gọi là phân tử).

2. Các phân tử bao gồm các “nguyên tố” (như Lomonosov gọi là nguyên tử).

3. Các hạt - phân tử và nguyên tử - chuyển động liên tục. Trạng thái nhiệt cơ thể là kết quả của sự chuyển động của các hạt của chúng.

4. Phân tử chất đơn giản gồm các nguyên tử giống hệt nhau, các phân tử của các chất phức tạp được tạo thành từ nguyên tử khác nhau.

Lý thuyết nguyên tử được nhà khoa học người Anh John Dalton áp dụng vào hóa học. Về cốt lõi, cách dạy của Dalton lặp lại lời dạy của Lomonosov. Đồng thời, nó còn phát triển hơn nữa, vì Dalton lần đầu tiên cố gắng thiết lập khối lượng nguyên tử thì các phần tử đã biết. Tuy nhiên, Dalton phủ nhận sự tồn tại của phân tử trong các chất đơn giản, đây là một bước lùi so với học thuyết của Lomonosov. Theo Dalton, các chất đơn giản chỉ bao gồm các nguyên tử và chỉ các chất phức tạp mới bao gồm các “nguyên tử phức tạp” (trong sự hiểu biết hiện đại- phân tử). Sự phủ nhận của Dalton về sự tồn tại của các phân tử chất đơn giản đã ngăn cản phát triển hơn nữa hoá học. Lý thuyết nguyên tử-phân tử trong hóa học cuối cùng chỉ được thiết lập vào giữa thế kỷ 19. Phân tử là hạt nhỏ nhất của một chất nhất định có đặc tính hóa học. Tính chất hóa học các phân tử được xác định bởi thành phần của nó và cấu trúc hóa học. Nguyên tử là hạt nhỏ nhất nguyên tố hóa học, là một phần của các phân tử của các chất đơn giản và phức tạp. Tính chất hóa học của một nguyên tố được xác định bởi cấu trúc nguyên tử của nó. Từ đó đưa ra định nghĩa về nguyên tử, tương ứng ý tưởng hiện đại: Nguyên tử là hạt trung hòa về điện gồm hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm. Theo các khái niệm hiện đại, các chất ở trạng thái khí và hơi được tạo thành từ các phân tử. Ở trạng thái rắn, chỉ những chất có mạng tinh thể có cấu trúc phân tử.

Những điều khoản chính của học thuyết nguyên tử-phân tử có thể được trình bày như sau:

- Có những chất có cấu trúc phân tử và phi phân tử.
- Giữa các phân tử có khoảng trống, kích thước của chúng phụ thuộc vào trạng thái kết tụ của chất và nhiệt độ. Khoảng cách lớn nhất tồn tại giữa các phân tử khí. Điều này giải thích khả năng nén dễ dàng của chúng. Chất lỏng có khoảng cách giữa các phân tử nhỏ hơn nhiều sẽ khó nén hơn. TRONG chất rắn Khoảng cách giữa các phân tử thậm chí còn nhỏ hơn nên chúng hầu như không co lại.
- Các phân tử chuyển động liên tục. Tốc độ chuyển động của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ chuyển động của phân tử tăng.
- Giữa các phân tử tồn tại lực hút và lực đẩy lẫn nhau. TRONG ở mức độ lớn nhất Các lực này biểu hiện ở chất rắn và ít nhất là ở chất khí.
- Phân tử bao gồm các nguyên tử, giống như phân tử, chuyển động liên tục.
- Nguyên tử loại này khác với nguyên tử loại kia về khối lượng và tính chất.
- Trong các hiện tượng vật lý, các phân tử được bảo toàn; trong các hiện tượng hóa học, theo quy luật, chúng bị phá hủy.
- Các chất có cấu trúc phân tử có phân tử ở trạng thái rắn tại các nút sàng tinh thể. Liên kết giữa các phân tử nằm ở vị trí của mạng tinh thể yếu và bị đứt khi bị nung nóng. Do đó, các chất có cấu trúc phân tử thường có điểm nóng chảy thấp.
- Trong các chất có cấu trúc phi phân tử ở các nút lưới tinh thể có những nguyên tử hoặc những hạt khác. Có những liên kết hóa học mạnh mẽ giữa các hạt này, cần rất nhiều năng lượng để phá vỡ. Do đó, các chất có cấu trúc phi phân tử có điểm nóng chảy cao.

Giải thích các hiện tượng vật lý và hóa học theo quan điểm của khoa học nguyên tử-phân tử. Thể chất và hiện tượng hóa học nhận được lời giải thích từ quan điểm của lý thuyết nguyên tử-phân tử. Ví dụ, quá trình khuếch tán giải thích khả năng các phân tử (nguyên tử, hạt) của một chất xâm nhập giữa các phân tử (nguyên tử, hạt) của chất khác. Điều này xảy ra vì các phân tử (nguyên tử, hạt) chuyển động liên tục và có những khoảng trống giữa chúng. Nước hoa phản ứng hóa học là để tiêu diệt liên kết hóa học giữa các nguyên tử của một số chất và trong sự sắp xếp lại các nguyên tử để tạo thành các chất khác.

II. Hợp nhất

1. Trả lời các câu hỏi sau:
2. Hãy kể tên nhà triết học Hy Lạp cổ đại, người đã bày tỏ quan điểm cho rằng mọi vật thể trong tự nhiên đều bao gồm những hạt cực nhỏ vô hình, không thể xuyên thủng, không thể phân chia và luôn chuyển động - các nguyên tử.
3. Kể tên nhà khoa học vĩ đại người Nga, người sáng lập ra học thuyết về phân tử và nguyên tử.
4. Định nghĩa phân tử.
5. Định nghĩa nguyên tử.
6. Những chất nào được xếp vào loại chất có cấu tạo phân tử? Cho ví dụ về các chất.
7. Những chất nào được xếp vào loại chất có cấu tạo không phân tử? Cho ví dụ về các chất.
8. Các chất có cấu tạo phân tử có đặc điểm gì?
9. Các chất có cấu trúc không phân tử có đặc điểm gì?
10. Làm thế nào để giải thích các hiện tượng vật lý và hóa học theo quan điểm của khoa học nguyên tử phân tử?

Phân tử là hạt nhỏ nhất của một chất quyết định tính chất của nó và có khả năng tồn tại độc lập. Các phân tử được xây dựng từ các nguyên tử.

Một chất (ví dụ như đường) có thể được nghiền trong máy nghiền tốt nhất và mỗi hạt sẽ bao gồm một số lượng lớn các phân tử đường giống hệt nhau và sẽ giữ lại tất cả các đặc tính của chất này mà chúng ta đã biết. Ngay cả khi một chất bị phân hủy thành các phân tử riêng lẻ, như xảy ra khi đường hòa tan trong nước, chất đó vẫn tiếp tục tồn tại và thể hiện các đặc tính của nó (điều này có thể dễ dàng xác minh bằng cách nếm thử dung dịch). Điều này có nghĩa là một phân tử đường tồn tại độc lập vẫn là một chất gọi là “đường” (ngay cả khi rất số lượng nhỏ chất này). Nhưng nếu bạn tiếp tục nghiền nát hơn nữa, bạn sẽ phải phá hủy các phân tử. Và bằng cách phá hủy các phân tử hoặc thậm chí lấy đi một vài nguyên tử khỏi chúng (trong số ba chục nguyên tử tạo nên phân tử đường!), chúng ta đã phá hủy chính chất đó. Tất nhiên, các nguyên tử không biến mất ở đâu cả - chúng bắt đầu trở thành một phần của một số phân tử khác. Nhưng đường với tư cách là một chất không còn tồn tại - nó biến thành một chất khác.

Các chất không tồn tại vĩnh cửu vì phân tử của chúng không tồn tại vĩnh cửu. Nhưng nguyên tử thực tế là vĩnh cửu. Trong mỗi chúng ta đều có những nguyên tử tồn tại từ thời khủng long. Hoặc những người đã tham gia vào các chiến dịch của Alexander Đại đế, hoặc trong các chuyến hành trình của Columbus, hoặc những người đã đến thăm triều đình của Ivan Bạo chúa.

Mặc dù thực tế là các phân tử rất nhỏ nhưng cấu trúc của chúng có thể được làm sáng tỏ bằng nhiều phương pháp vật lý và hóa học. Một chất tinh khiết bao gồm các phân tử cùng loại. Nếu như cơ thể vật lý chứa các phân tử thuộc nhiều loại, thì chúng ta đang xử lý hỗn hợp các chất. Khái niệm “tinh khiết” trong hóa học và trong đời sống hàng ngày không giống nhau. Ví dụ: khi chúng ta nói: “Cái gì không khí sạch!" - khi đó chúng ta thực sự đang hít phải một hỗn hợp phức tạp gồm nhiều chất khí. Một nhà hóa học sẽ nói về không khí rừng: “Chúng ta cần phải làm việc nghiêm túc để tách khỏi hỗn hợp này chất tinh khiết". Điều thú vị là một người không thể tồn tại riêng biệt trong bầu khí quyển của bất kỳ ai trong số họ. Bảng 1-1 cho thấy tỷ lệ của các chất khí này trong không khí trong lành của rừng.

Bảng 1-1. hợp chất không khí trong khí quyển trong một rừng thông.

Trong Bảng 1-1 nitơ, oxy, argon, v.v. - đây là những chất riêng biệt. Chất nitơ bao gồm phân tử nitơ nhé mọi người chất đã biết nước - từ phân tử nước, terpineol bao gồm phân tử terpineol. Các phân tử của các chất này có thể rất khác nhau - từ đơn giản nhất, bao gồm hai hoặc ba nguyên tử (nitơ, oxy, ozon, khí cacbonic) - đối với các phân tử gồm nhiều nguyên tử (các phân tử như vậy được tìm thấy trong cơ thể sống). Ví dụ, terpineol, được hình thành trong cây lá kim và mang lại cho không khí mùi tươi mát.

Điều này có nghĩa là các chất cũng như các loại phân tử có thể tập vô hạn. Không ai có thể kể tên chính xác số lượng chất được mọi người biết đến Hôm nay. Chúng ta chỉ có thể nói đại khái rằng có hơn bảy triệu chất như vậy.

Các nguyên tử trong phân tử của các chất khác nhau liên kết chặt chẽ với nhau theo một thứ tự nhất định, việc thành lập đó là một trong những hoạt động thú vị trong công việc của một nhà hóa học. Cấu trúc và thành phần của phân tử có thể được mô tả theo những cách khác nhau, ví dụ, như được thực hiện trong Hình. 1-1, trong đó các nguyên tử có dạng hình cầu. Kích thước quả bóng là ý nghĩa vật lý và đại khái tương ứng kích thước tương đối nguyên tử. Các chất giống nhau có thể được mô tả khác nhau - sử dụng ký hiệu hóa học. Từ xa xưa, mỗi loại nguyên tử trong hóa học đều được gán một ký hiệu từ chữ cái Latinh. Bảng 1-2 trình bày các bản ghi ký hiệu của các chất được trình bày trong Hình. 1-1. Những ký hiệu tượng trưng như vậy được gọi là công thức hóa học.

Bảng 1-2. Công thức hóa học các chất từ ​​quả sung. 1-1. Con số bên dưới biểu tượng cho biết có bao nhiêu nguyên tử cùng loại được chứa trong phân tử. Con số này được gọi là chỉ số. Theo truyền thống, chỉ số "1" không bao giờ được viết. Ví dụ, thay vì C 1 O 2 họ chỉ viết: CO 2.

Cơm. 1-1. Mô hình phân tử và tên các chất cấu tạo nên không khí rừng: 1 - nitơ, 2 - oxy, 3 - argon, 4 - carbon dioxide, 5 - nước, 6 - ozon (được hình thành từ oxy khi phóng điện do sét), 7 - terpineol (được bài tiết bởi cây lá kim).

Có sự phân chia có điều kiện các chất thành đơn giản và phức tạp. Phân tử của các chất đơn giản bao gồm các nguyên tử cùng loại. Ví dụ: nitơ, oxy, argon, ozon. Các phân tử của các chất phức tạp bao gồm các nguyên tử thuộc hai loại trở lên: carbon dioxide, nước, terpineol.

Thông thường cơ thể vật chất được tạo thành từ các phân tử của nhiều chất khác nhau. Một cơ thể vật chất như vậy được gọi là hỗn hợp. Ví dụ, không khí là hỗn hợp của một số chất đơn giản và phức tạp. Đừng nhầm lẫn một chất phức tạp với một hỗn hợp. Chất phức tạp, nếu nó chỉ bao gồm các phân tử thuộc một loại thì đó không phải là hỗn hợp.

Mục tiêu bài học:

• cho học sinh biết về các phân tử và nguyên tử và dạy các em phân biệt giữa chúng.

Mục tiêu bài học:

Giáo dục: khám phá vật liệu mới về chủ đề “Phân tử và nguyên tử”;

Phát triển: thúc đẩy sự phát triển của tư duy và kỹ năng nhận thức; nắm vững các phương pháp tổng hợp, phân tích;

Giáo dục: nuôi dưỡng động lực học tập tích cực.

Các thuật ngữ chính:

phân tử– hạt trung hòa về điện gồm có hai hoặc nhiều nguyên tử được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị; hạt nhỏ nhất của một chất có đặc tính của nó.

nguyên tử- phần nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hóa học của một nguyên tố, là phần mang các đặc tính của nguyên tố đó; gồm các electron và hạt nhân nguyên tử. Số lượng đa dạng các nguyên tử khác nhau được kết nối bằng liên kết tương tác tạo thành các phân tử.

Hạt nhân nguyên tử – phần trung tâm nguyên tử, trong đó tập trung hơn 99,9% khối lượng của nó.

3. Tại sao các hạt tạo nên chất?

4.Giải thích thế nào về hiện tượng quần áo bị khô sau khi giặt?

5.Tại sao chất rắn tạo thành từ các hạt có vẻ rắn chắc?

Phân tử.

2. Tên các hạt cấu tạo nên phân tử là gì?

3.Mô tả một thí nghiệm có thể dùng để xác định kích thước của một phân tử.

4. Các phân tử của một chất có khác nhau ở các trạng thái kết hợp khác nhau không?

5. Nguyên tử là gì và nó bao gồm những gì

Bài tập về nhà.

Hãy thử làm một thí nghiệm ở nhà để đo kích thước phân tử của bất kỳ chất nào.

Thật thú vị khi biết điều đó.

Khái niệm nguyên tử là phần nhỏ nhất không thể phân chia được của vật chất lần đầu tiên được hình thành bởi các nhà triết học Ấn Độ cổ đại và Hy Lạp cổ đại. Vào thế kỷ XVII và Thế kỷ XVIII các nhà hóa học đã có thể xác nhận ý tưởng này bằng thực nghiệm, cho thấy rằng một số chất không thể được chia nhỏ thành các thành phần cấu thành của chúng bằng cách phương pháp hóa học. Tuy nhiên, trong cuối thế kỷ XIX- vào đầu thế kỷ 20, các nhà vật lý đã phát hiện ra hạt hạ nguyên tử và cấu trúc tổng hợp của nguyên tử, và rõ ràng là nguyên tử không thực sự “không thể phân chia được”.

Tại hội nghị quốc tế của các nhà hóa học ở Karlsruhe (Đức) năm 1860, các định nghĩa về khái niệm phân tử và nguyên tử đã được thông qua. Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học, là một phần của các chất đơn giản và phức tạp.

Vật lý nguyên tử và phân tử là một nhánh của vật lý nghiên cứu cấu trúc bên trong Và tính chất vật lý nguyên tử, phân tử và các liên kết (cụm) phức tạp hơn của chúng, cũng như hiện tượng vật lý trong quá trình tương tác cơ bản năng lượng thấp giữa các vật thể và các hạt cơ bản.

Khi nghiên cứu vật lý của nguyên tử và phân tử, những vấn đề chính là: phương pháp thí nghiệm như quang phổ và khối phổ với tất cả các loại của chúng, một số loại sắc ký, phương pháp cộng hưởng và kính hiển vi, phương pháp lý thuyết cơ học lượng tử, vật lý thống kê và nhiệt động lực học. Vật lý của các nguyên tử và phân tử có mối liên hệ chặt chẽ với nhau vật lý phân tử, trong đó các tính chất vật lý (tập thể) của các vật thể ở các trạng thái kết tụ khác nhau được nghiên cứu dựa trên việc xem xét cấu trúc vi mô của chúng, cũng như với một số ngành hóa học.

Hãy chi tiêu chuyến tham quan ngắn vào lịch sử phát triển của lý thuyết nguyên tử-phân tử:

Tài liệu tham khảo

1.Bài giảng chủ đề “Phân tử và nguyên tử” của S.V. Gromov, I.A. Quê hương, thầy dạy vật lý.

2. Bài học về chủ đề “Cấu trúc của vật chất” Fonin Ilya Aleksandrovich, Kamzeeva Elena Evgenievna, giáo viên vật lý, Nhà thi đấu số 8 của Cơ quan Giáo dục Thành phố, Kazan.

3.G. Oster. Vật lý. Cuốn sách vấn đề. Người hướng dẫn được yêu mến - M.: Rosman, 1998.

4.Meyani A. Cuốn sách lớn thí nghiệm cho học sinh. M.: “Rosmen”. 2004

5. Vật lý toàn cầu “Nguyên tử và phân tử.”

Biên tập và gửi bởi Borisenko I.N.

Đã thực hiện bài học:

Gromov S.V.

Fonin I.A.