§ 4. Относительная атомная масса химических элементов

На столе железный гвоздь. Он тяжёлый для своих размеров. Но один атом железа так не взвесить: атом слишком мал для чашки весов.

К концу урока вы сможете объяснить, что такое относительная атомная масса, почему у этого числа нет единицы измерения, и найти его в таблице. Молекулы и формулы сегодня не нужны.

Постановка. По кадру не узнать, сколько граммов весит этот гвоздь. Число 56 к его массе не привязано.

Сначала два числа

В учебной карточке кислорода стоят два числа: 8 и 16. Одно из них — относительная атомная масса. Второе массой атома не является. Пока свою версию не записали, ответ не открывают.

У водорода так выбирать нельзя. В школьном округлении и номер клетки, и относительная атомная масса похожи на 1. Поэтому способ учат на кислороде, где числа разные.

Почему не граммы

Весы показывают граммы предмета. Циферблат на постановке не читают: это не результат измерения.

Масса яблока, ложки или гвоздя записывается в граммах или килограммах. Масса одного атома тоже существует, но она крошечная. В § 4 её дают через очень маленькое число килограммов. Наизусть это число не учат и с относительной атомной массой не путают.

Куски похожи на материал с углеродом. Это не один атом и не эталон. Чистоту фото не доказывает. Уголь не зажигают.

Что такое Ar

Относительная атомная масса показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше 1/12 массы атома углерода. Её обозначают Ar. Букву r пишут маленькой, внизу: она напоминает слово relative, «относительный».

Ar(O) = 16

Это школьное округление. Его сверяют с таблицей 1 в § 4 своего пособия, а не переписывают со слайда как с цитаты страницы. Запись 16 г означает уже другое: массу какого-то предмета.

Раньше атомы сравнивали с водородом. Теперь эталон — 1/12 массы атома углерода. У самого углерода Ar(C) = 12, потому что целый атом углерода содержит двенадцать таких частей.

Карандаш и уголь похожи на материалы с углеродом. Дерево карандаша — не углерод. Ar относится к элементу. Чистоту фото не доказывает: в грифеле часто есть глина.

Почему нет единицы измерения

Ar получают делением: массу атома делят на 1/12 массы атома углерода. Делят массу на массу. Единицы одинаковые, они сокращаются. Поэтому у Ar нет единицы измерения. Это безразмерная величина.

Рядом с числом не пишут ни «г», ни «кг». Название эталона на уроке можно произнести, но к ответу 16 его не дописывают: в § 4 пример записан именно как Ar(O) = 16.

Как читать таблицу

В таблице 1 пособия четыре столбца: название, символ, произношение и относительная атомная масса. Для задач берут последний столбец, в школьном округлении. Перед уроком столбец сверяют со своим экземпляром.

Для этого часа достаточно таких округлений таблицы 1 издания 2023: медь Cu 64, алюминий Al 27, сера S 32, цинк Zn 65, хлор Cl 35,5, железо Fe 56, азот N 14, кислород O 16, углерод C 12, магний Mg 24. Если в вашем пособии число другое, на доске оставляют число пособия. Хлор до целого не округляют: 35,5 так и пишут.

На форзаце 2 те же элементы могут быть записаны точнее. В ответ сегодня идёт округление таблицы 1. Учебная карточка урока ставит у кислорода 16 ниже, а 8 выше. Если на вашем форзаце порядок другой, верьте форзацу, а не карточке. Число 8 массой не называют. Строение атома и протоны сегодня не изучают.

Медь, Cu. Ar = 64. Это не масса мотка в граммах.

Алюминий, Al. Ar = 27. Ложка не обязана весить 27 г, и на язык её не пробуют.

Постановка серы. Крышка закрыта. Ar(S) = 32. Банку не открывают и не нагревают.

Цинк, Zn. Ar = 65 по таблице 1. Полоску не нагревают.

Слева железо, справа медь. Ar разная: 56 и 64. Ни одно из этих чисел не есть масса предмета на столе. Если стержень похож на болт, это всё равно железный предмет.

В клетке магния видны 12 и 24. Со строкой таблицы совпадает 24, поэтому Ar(Mg) = 24. В клетке хлора видны 17 и 35,5. Со строкой совпадает 35,5, поэтому Ar(Cl) = 35,5. Числа 12 и 17 в ответ не переносят.

Во сколько раз тяжелее

Отношение масс атомов равно отношению их Ar. Формулу вещества для этого не пишут.

Пример для урока, не номер из пособия. Ar(Fe) = 56, Ar(N) = 14.

56 / 14 = 4

Атом железа тяжелее атома азота в 4 раза. Не на 4 г и не потому, что гвоздь весит 56 г.

Свой пример. Ar(S) = 32, Ar(O) = 16. Запишите деление и скажите, во сколько раз атом серы тяжелее атома кислорода. Потом сверьтесь с ответами.

Проверь себя

Сначала ответьте сами. Ключ ниже, его лучше закрыть листом.

1. Почему у Ar нет единицы измерения?
2. В карточке кислорода числа 8 и 16. Какое из них Ar? Почему нельзя написать 16 г?
3. Гвоздь железный, Ar(Fe) = 56. Верно ли, что гвоздь весит 56 г?
4. В клетке хлора числа 17 и 35,5. Какое записывают как Ar и с чем его сверяют?
5. Во сколько раз атом серы тяжелее атома кислорода при Ar(S) = 32 и Ar(O) = 16?

Ответы

1. Массу атома делят на 1/12 массы атома углерода. Единицы сокращаются, поэтому Ar — безразмерная величина. Рядом не пишут ни граммы, ни килограммы.
2. Берут 16: оно совпадает с последним столбцом таблицы 1. Число 8 массой не называют. 16 г было бы массой предмета, а не Ar.
3. Нет. 56 описывает атом железа относительно эталона. Массу гвоздя показывают весы, и она не обязана быть 56 г. Короткий и длинный гвоздь имеют одну и ту же Ar.
4. 35,5, без граммов. Сверяют с таблицей 1 и со своим § 4. Число 17 не записывают. До 36 и до 35 значение 35,5 на этом уроке не округляют.
5. 32 / 16 = 2. Атом серы тяжелее атома кислорода в 2 раза. Не на 2 грамма.

Дома найдите один железный предмет и один алюминиевый. Напишите их бытовые названия и одной фразой — чем Ar отличается от массы предмета в граммах. Число Ar в телефоне не ищите. Ничего не нагревайте и на язык не пробуйте. Если фразу не помните, так и напишите: «не помню».