Первоначальные сведения о строении вещества
3. Строение вещества.
Основные положения молекулярной теории строения вещества (сформулировал русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765)):
Вещество состоит из мельчайших частиц, называемых молекулами.
Молекулы находятся в непрерывном беспорядочном (хаотическом) движении.
Молекулы взаимодействуют между собой: притягиваются и отталкиваются.
А) Молекулы.
Все тела состоят из мельчайших частиц. Эта идея была высказана древнегреческими учеными Левкиппом (500–440 гг. до н. э.) и Демокритом (460–370 гг. до н. э.). Опыты и наблюдения, доказывающие это положение:
броуновское движение;
диффузия;
постоянство площади растекания одинаковых масляных капель;
наблюдение частиц с помощью электронного микроскопа (в обычный микроскоп эти частицы не видны).
Эти частицы были названы молекулами.
Молекула вещества – это мельчайшая частица данного вещества, сохраняющая все его свойства.
Размеры молекул очень малы. Даже в небольшом теле содержится огромное число молекул.
Опыты показывают, что молекулы одного и того же вещества одинаковы, а молекулы разных веществ отличаются друг от друга.
Молекулы состоят из частиц, которые называются атомами.
Если атомы одинаковы, то вещество называется простым; если атомы разные, то – сложным. У сложных веществ атомы не сохраняют свойств веществ.
Например, молекула поваренной соли состоит из двух атомов: атома натрия и атома хлора. Записывается NaCl.
Na – атом металла, очень активного.
Cl – атом газа, чрезвычайно ядовитого для человека.
Атомы делятся на еще более мелкие частицы – протоны, нейтроны и электроны.
Задание: Выполните дома лабораторную работу № 2 (смотри страницу 137 учебника).
Последовательность действий при определении размера частиц по фотографии (рис. 178 учебника, слева):
Выделить ряд черных точек, которые и представляют собой изображения атомов, на фотографии (выбрать наиболее четкий участок).
Измерить линейкой длину этого ряда (l).
Подсчитать число частиц (точек) в ряду (N).
Рассчитать размер изображения атома на фотографии по формуле
.Зная увеличение микроскопа (70000), рассчитать истинный размер атома золота
.Все численные данные занести в таблицу.
Замечание:
При измерении размеров тел способом
рядов абсолютная погрешность рассчитывается
по формуле
,
где Δl
–
абсолютная погрешность измерения длины
ряда. Для расчета абсолютной погрешности
истинного размера атома необходимо
воспользоваться формулой
.
Б) Движение молекул.
Молекулы всех веществ находятся в непрерывном беспорядочном (хаотическом) движении. Доказательством этого положения являются явления диффузии и броуновского движения.
Диффузия – явление самопроизвольного взаимного проникновения соприкасающихся веществ друг в друга, происходящее вследствие беспорядочного движения молекул вещества.
Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах. Наиболее быстро она протекает в газах, медленнее в жидкостях, еще медленнее в твердых телах.
Броуновское движение – явление непрерывного беспорядочного движения достаточно мелких твердых частиц, взвешенных в жидкости или газе, эти частицы называют броуновскими частицами. Броуновские частицы можно наблюдать в обычный микроскоп.
Примечание: Броуновское движение получило свое название по имени английского ботаника Роберта Броуна (1773–1858), впервые наблюдавшего это явление в 1827 году.
Это движение происходит под действием беспорядочных ударов о броуновскую частицу молекул жидкости (газа), которые находятся в постоянном хаотическом движении.
Чем выше температура тела, тем больше скорость движения молекул.
Следовательно, при увеличении температуры тела, как показывают эксперименты, скорость диффузии увеличивается. Увеличивается и интенсивность броуновского движения.
Температура – физическая величина, характеризующая степень нагретости тела.
Единица измерения температуры: градус Цельсия (° C).
Прибор для измерения температуры – термометр.
При изменении температуры тел их объемы изменяются.
Замечание: При расширении тел расстояния между частицами увеличиваются, а при сжатии – уменьшаются.