Молекула что это в физике 7 класс
Одним из основополагающих понятий современной науки является понятие молекулы. Его введение европейскими учеными в 1860 г. дало толчок к развитию не только химии и физики, но и других естественных наук.
Молекулой, в наиболее общем определении, называется частица, образованная из нескольких (двух или более) атомов, объединенных между собой ковалентными связями. Она не имеет электрического заряда, все электроны в её составе имеют пару.
Молекулы, несущие заряд, называются ионами, неспаренные электроны – радикалами. Качественный и количественный состав их стабилен. Количество ядер атомов, электронов и их взаимное расположение позволяют отличать молекулы разных веществ друг от друга.
Что такое молекула в физике
В физике этим понятием оперируют при изучении свойств разных сред (газы, жидкости) и твердых тел.
Также их свойствами объясняются явления диффузии, теплопроводности и вязкость веществ.
Что такое молекула в химии
Учение о молекулах для химической науки является одним из самых главных. Именно химические исследования дали важнейшие сведения о составе и свойствах этой мельчайшей единицы вещества.
При прохождении химического превращения молекулы обмениваются атомами, распадаются. Поэтому знания о строении и состоянии этих частиц лежат в основе изучения химии веществ и их превращений.
На основании знаний о проходящей химической реакции можно предсказать строение молекул веществ, в ней участвующих. Противоположное заключение тоже будет верным: на основании сведений о строении молекулы вещества реально предсказать его поведение во время химической реакции.
Строение молекулы
Понятие о строении включает геометрическую структуру и распределение электронной плотности.
В качестве примера рассмотрим строение наименьшей частицы воды.
Существует несколько способов взаимодействия атомов. Основным способом являются химические связи, благодаря им поддерживается стабильное существование молекул. Прочие (неосновные) взаимодействия происходят между теми атомами, которые не связаны непосредственно.
Виды химической связи:
Водородная — основана на способности атома водорода образовывать дополнительную связь при смещении от него электронной плотности.
Связи характеризуются следующими показателями:
длина – степень удаления друг от друга ядер атомов, образовавших связь;
энергия – сила, прилагаемая для разрушения связи;
полярность – смещение электронного облака к одному из атомов;
порядок или кратность – количество пар электронов, образовавших связь.
Строение молекул условно отражается структурными формулами. Основные взаимодействия атомов, при составлении таких формул, отображается черточками. В таких формулах связи образуют неразрывную цепь и иллюстрируют валентности образовавших их элементов (атомов).
Структурные формулы также отражают то, как выглядит молекула (линейная, циклическая, наличие радикалов и т. д.).
Масса (размер) молекулы
В зависимости о количества ядер атомов, входящих в их состав, можно выделить молекулы двухатомные, трехатомные и т. д.
В том случае, если количество атомов велико, молекула носит название макромолекулы.
Путем сложения масс атомов, входящих в состав частицы, можно определить молекулярную массу. В зависимости от её величины, все вещества делят на высоко- и низкомолекулярные.
Свойства молекулы
Современная наука выделяет следующие свойства молекул:
Знания о свойствах и строении молекул являются основополагающими для развития теоретических и прикладных наук и играют важную роль в жизни человека.
Молекулы и атомы
Содержание
Молекулы
Что будет, если вещество начать делить на мельчайшие составляющие? Мы дойдем до частицы, разделив которую, вещество утратит свои свойства.
Молекула – это самая мелкая частица вещества, которая сохраняет все химические свойства вещества
Вода образовывается в процессе сжигания некоторых веществ: газа, бензина, древесины и пр. Ее также выделяет водородный двигатель, но не в том виде, что мы привыкли, а в молекулярном, но это все же вода.
Размер молекулы
Если представить, что маленькое отверстие пропускают по миллиону молекул в секунду, тогда указанное количество молекул пройдет только через 840 000 лет.
Еще немного интересный факт: если размер молекулы увеличить до размера точки в конце предложения в книге, то толщина человеческого волоса стала бы равна 40м, а человек, стоя на поверхности Земли, упирался бы головою в Луну.
Современная наука позволяет нам увидеть эти малейшие составляющие нашего мира с помощью электронного микроскопа. На рисунке 5 представлены фотографии молекул, полученные с помощью электронного микроскопа, и их графическая интерпретация.
Рисунок 5. Фотографии молекул, полученные с помощью электронного микроскопа.
Помните, что все тела, окружающие нас, похожие друг на друга, всегда будут различны. В природе вы не встретите ни двух одинаковых снежинок, ни людей, ни песчинок, ни животных, но молекулы одного и то же вещества всегда будут одинаковы.
Атомы
Будем ли мы считать молекулы самыми мельчайшими частицами? Например, если мы разделим молекулы воды, то свойства воды потеряются. Мы получим атомы двух химических элементов: 1 атом кислорода (O) и 2 атома водорода (H).
Термин «атом» переводится с греческого, как «неделимый», хотя современная наука уже опровергла данный факт, и вы узнаете об этом в следующих курсах физики.
Атом – это частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств
Каждый атом — это химический элемент. Все химические элементы перечислены в таблице Менделеева (рисунок 6).
Рисунок 6. Периодическая таблица Менделеева.
Мы можем сравнить атомы с буквами, при помощи которых собирается бесконечное количество слов — молекул. Таким образом, из атомов водорода и кислорода (взятые в разных количествах) мы получим молекулы разных веществ.
Рисунок 7. Молекула воды.
Рисунок 8. Молекула перекиси водорода.
Итак, физические тела состоят из вещества, вещество состоит из молекул, а молекулы состоят из атомов (рисунок 9).
Рисунок 9. Схема строения вещества.
Сложные и простые вещества
У сложных веществ молекулы состоят из атомов нескольких химических элементов. Например, молекула воды состоит из атомов кислорода и водорода, поэтому вода — сложное вещество.
У простых веществ молекулы состоят только из одного химического элемента. Например — кислород. Наглядное изображение приведено на рисунке 10.
Рисунок 10. Простые и сложные вещества.
Молекула что это в физике 7 класс
1. Что такое молекула?
Все вещества состоят из отдельных частиц, которые названы молекулами (с латинского «маленькая масса»).
Молекула вещества — это мельчайшая частица данного вещества.
Например, самая маленькая частица воды — молекула воды.
Наименьшей частицей сахара является молекула сахара.
2. Каковы размеры молекул?
Из-за очень малых размеров молекулы невидимы невооруженным глазом, их можно рассмотреть лишь в современные электронные микроскопы.
Если уложить в один ряд вплотную друг к друг 10 000 000 (или 10 7 ) молекул воды, то получилась бы ниточка длиной всего в 2 мм.
Капля масла, например, может растекаться по воде и образовывать тонкую пленку толщиной всего в 0,000002 м (или 2 • 10
6 м).
В 1 см 3 воздуха находится около 27 • 10 18 молекул. (Если через маленькое отверстие пропускать по миллиону молекул в секунду, тогда указанное количество молекул пройдет через отверстие за 840 000 лет).
3. Молекулы разные или одинаковые?
Молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного и того же вещества одинаковы.
Воду, полученную из сока не отличшь от воды, полученной из молока или от воды, полученной из морской воды.
Все молекулы воды одинаковы. Из таких молекул не может состоять никакое другое вещество.
4. Из чего состоит молекула?
Молекулы состоят из еще более мелких частиц — атомов.
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Атомы тоже состоят из еще более мелких частиц.
Главное:
Все вещества состоят из молекул.
Молекулы разных веществ отличаются друг от друга.
М олекулы одного и того же вещества одинаковы.
Молекулы состоят из атомов.
Атомы тоже состоят из еще более мелких частиц.
Строение молекулы
Всего получено оценок: 166.
Всего получено оценок: 166.
Идея о том, что всё вещество состоит из мельчайших частиц и не делится бесконечно, высказывалась ещё в античности. Однако строгое доказательство существования мельчайших частиц вещества — молекул — было получено лишь в середине XIX в. Тогда же было установлено и сложное строение молекулы. Рассмотрим эту тему более подробно, дадим определение молекулы и атома.
Атомы и молекулы
Из курса физики 7 класса известно, что все тела состоят из молекул. Молекула является наименьшей частью вещества, определяющей его физические и химические свойства. Все огромное разнообразие веществ в природе — это следствие огромного числа различных видов молекул.
Но молекула не является наименьшей частью вещества. Химические превращения веществ (а значит, и молекул) доказывают, что молекулы имеют сложное строение. Большинство молекул могут быть разложены или синтезированы с помощью химических воздействий.
Мельчайшая частица вещества, которая не может быть разложена с помощью любых химических воздействий, называется атомом. Каждая молекула состоит из одного и более атомов. Все молекулы одного вещества имеют одинаковый состав и строение.
В отличие от многих миллионов видов молекул, число видов атомов в природе невелико. К середине XIX в. их было известно менее сотни. К настоящему времени в природе было найдено 94 элемента, и ещё 24 синтезированы искусственно.
Рис. 1. Атомы и молекулы.
Строение молекулы
В мире существует огромное множество различных молекул с самыми разными свойствами. Самые простые молекулы состоят из одного атома. Пример такой одноатомной молекулы — благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон. Большая часть молекул состоит из нескольких атомов, при этом атомы могут быть одинаковы, такими, к примеру, являются двухатомные молекулы кислорода, азота, многих других газов. Но чаще каждая молекула состоит из атомов различных видов (элементов).
Атомы внутри молекулы удерживаются электростатическими силами на определённых расстояниях, в зависимости от видов этих атомов. Более того, каждая молекула имеет свою пространственную структуру. Например, молекула углекислого газа состоит из трёх атомов, лежащих на одной прямой. А молекула воды — из трёх атомов, лежащих в вершинах равнобедренного треугольника, причём угол при вершине (атоме кислорода) составляет около 105 градусов.
Рис. 2. Структура молекулы воды
При сжатии молекулы возрастают силы отталкивания между атомами, при растяжении молекулы возрастают силы притяжения. Это обеспечивает стабильность молекул. Чтобы её разрушить, необходимо приложить энергию — химическую, термическую или электрическую.
Что мы узнали?
Молекула — это мельчайшая частица вещества, сохраняющая физические и химические свойства. Она состоит из одного и более атомов. Атомы образуют определённую пространственную структуру молекулы и удерживаются в таком виде электростатическими силами.
§ 8. Молекулы
Например, самая маленькая частица воды — молекула воды. Наименьшей частицей сахара является молекула сахара.
Попытаемся представить себе, каковы размеры молекул.
Даже небольшие тела состоят из огромного числа молекул. Так, например, в крупинке сахара содержится очень большое число молекул. Подсчитано, что в 1 см 3 воздуха находится около 27 • 10 18 молекул. Чтобы понять, насколько велико это число, представим следующее. Через маленькое отверстие пропускают по миллиону молекул в секунду, тогда указанное количество молекул пройдёт через отверстие за 840 000 лет.
Из-за очень малых размеров молекулы невидимы невооружённым глазом или в обычные микроскопы. Но при помощи специального прибора — электронного микроскопа — удаётся сфотографировать наиболее крупные из них. На рисунке 21 показано расположение молекул белка, являющегося важной частью питания организма человека и животных.
Окружающие нас тела, даже похожие на первый взгляд, будут различны. В природе вы не встретите двух совершенно одинаковых снежинок или песчинок, людей, животных и пр.
Учёные с помощью опытов доказали, что молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного и того же вещества одинаковы. Например, воду, полученную из сока или молока, нельзя отличить от воды, полученной путём перегонки из морской воды. Молекулы воды одинаковы. Из таких молекул не может состоять никакое другое вещество.
Молекулы, в свою очередь, состоят из ещё более мелких частиц — атомов (в переводе с греческого «неделимый»).
Например, наименьшая частица воды — это молекула воды. Она состоит из трёх атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода. Из курса химии вы узнаете, что любое вещество имеет своё обозначение, так, воду обозначают Н20, где Н — атом водорода, О — атом кислорода.
Молекулы принято изображать схематически, т. е. с помощью моделей молекул. Две молекулы воды показаны на рисунке 22, а. Если разделить две молекулы воды, то образуется два атома кислорода и четыре атома водорода. На рисунке 22, б показано, что каждые два атома водорода могут соединиться в молекулу водорода, а атомы кислорода — в молекулу кислорода.
Вопросы
1.Что такое молекула?
2. Что вы знаете о размерах молекул?
3. Из каких частиц состоит молекула воды?
4. Как изображается схематически молекула воды?