Дискретное строение вещества. Тепловое движение частиц.

Строение вещества. Молекулы и атомы

Почему соль растворяется в воде, а масло — нет? Почему резиновый мяч упругий, а стекло хрупкое? Ответ кроется в строении вещества.

Атомистическая гипотеза

Древнегреческие философы (Демокрит, Эпикур) более 2000 лет назад предположили: вся материя состоит из мельчайших неделимых частиц — атомов.

Это подтвердилось лишь в XVIII–XIX веках благодаря работам М.В. Ломоносова, Дж. Дальтона, А. Авогадро.

Что такое молекула

Молекула — это мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Молекулы состоят из ещё более мелких частиц — атомов.

Примеры:

• молекула воды $\text{H}_2\text{O}$ состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода
• молекула кислорода $\text{O}_2$ состоит из 2 одинаковых атомов
• молекула озона $\text{O}_3$ — из 3 атомов кислорода

Размеры молекул

Молекулы настолько малы, что их невозможно увидеть невооружённым глазом или в обычный оптический микроскоп.

Размер молекулы воды — около $3 \cdot 10^{-10}\,\text{м}$, то есть $0{,}3$ нанометра.

Чтобы представить масштаб: если увеличить молекулу воды до размера яблока, то само яблоко стало бы размером с Землю.

Масса молекул

Масса одной молекулы воды — около $3 \cdot 10^{-26}\,\text{кг}$. В одной капле воды содержится примерно $10^{21}$ молекул — больше, чем звёзд в наблюдаемой Вселенной.

Доказательства молекулярного строения

1. Делимость вещества — вещество можно делить на всё более мелкие части.
2. Сжимаемость газов — газы легко сжимаются, потому что между молекулами есть пустоты.
3. Диффузия — самопроизвольное перемешивание веществ.
4. Броуновское движение — хаотичное движение мелких частиц в жидкости или газе под действием молекул.

Молекулы одного и того же вещества

Молекулы одного и того же вещества одинаковы везде: молекула воды в реке, в облаке и в чашке чая — одна и та же.

Молекулы разных веществ отличаются друг от друга составом, размером, массой и свойствами.

Вопросы для самопроверки

1. Кто впервые предположил атомное строение вещества?
2. Что такое молекула? Из чего она состоит?
3. Каков порядок размеров молекулы (в метрах)?
4. Сколько примерно молекул в капле воды?
5. Какие явления доказывают молекулярное строение вещества?

Дополнительные материалы

В разделе «Ученикам» каждый материал доступен отдельной карточкой: рабочий лист, практика «наблюдение → модель → вывод», карточки понятий, выходной билет, домашнее наблюдение и самопроверка на бумаге. Выберите нужный файл и распечатайте его отдельно.

Для основного урока: рабочий лист (2 страницы) и выходной билет. Экономный вариант при лимите печати — только рабочий лист; ответы и исправления ученики записывают в тетради. Не печатайте несколько вариантов одновременно.

• Руководство учителя: маршрут на 45 минут и все ключи — 7 страниц PDF.
• Пройти самопроверку с объяснениями.
• Скачать весь комплект ZIP — отдельные PDF, редактируемые DOCX и автономная самопроверка. Распакуйте архив и откройте START.html.

Во всех материалах действуют единые опорные величины: размер молекулы ~10⁻¹⁰ м, масса молекулы воды ~3·10⁻²⁶ кг. Дополнительные модули выбираются как замена этапов, помощь или отдельная работа и не предназначены для выполнения за один урок.