§ 7. Атомы и молекулы. Простые и сложные вещества
Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 3: Атомы. Молекулы. Вещества. Страницы 42–45.
Чему научишься
- Объяснять, что такое атом и молекула и чем они похожи и различаются.
- Рассказывать, чьи труды привели к атомно-молекулярному учению.
- Отличать простые вещества от сложных по составу.
- Объяснять на опыте с разложением воды, что невидимые молекулы и атомы существуют.
Ключевые слова: атом, молекула, атомно-молекулярное учение, простое вещество, сложное вещество, анализ.
Разминка
- Если делить кусочек мела пополам, потом ещё пополам и так дальше, можно ли делить бесконечно? Нет. Рано или поздно дойдёшь до мельчайшей частицы, которую нельзя разделить обычным способом. Эту идею высказали ещё древние греки.
- Чем «вода» отличается от «воды, разложенной на два газа»? Это пока загадка: в конце урока ты сможешь объяснить, что получается при разложении воды.
💡 Мы живём среди миллиардов невидимых частиц. Видеть их не нужно: химики научились доказывать их существование опытами.
Разбираемся
Идея, которой больше 2400 лет
Ещё в Древней Греции люди спрашивали: из чего состоит всё вокруг? Около 420 года до н. э. философ Демокрит предположил, что материя состоит из крошечных неделимых частиц. По-гречески «неделимый» звучит как «атомос», отсюда и слово атом.
Рассуждение Демокрита простое. Раз вещество нельзя дробить бесконечно, то где-то должна остаться самая маленькая крупинка. Иначе вещества могли бы исчезать «в ничто», а новые появляться из ничего.
🌟 В стакане воды примерно 8·10²⁴ молекул (это септиллионы). Пылинка, которую едва видно глазом, содержит около квадриллиона атомов. Сосчитать их по одному невозможно, поэтому учёные считают «пачками».
Кто построил атомно-молекулярное учение
Это работа многих учёных, но три имени особенно важны:
| Кто и когда | Что сделал |
|---|---|
| Демокрит, около 420 г. до н. э. | Высказал гипотезу: всё состоит из неделимых частиц, атомов |
| М. В. Ломоносов (1711–1765) | Развил атомно-молекулярное учение и впервые применил его в химии |
| Дж. Дальтон (1766–1844) | Позже применил атомистическое учение в химии, создал атомную теорию строения вещества |
В 1860 году в немецком городе Карлсруэ собрался Международный съезд химиков. Там впервые дали точное определение двум главным понятиям: атом и молекула.
🌟 Ломоносов был не только химиком. Он занимался физикой, астрономией, геологией, историей и даже языком. Ему принадлежит закон сохранения массы вещества: сколько вещества было до реакции, столько и осталось после.
Атом и молекула: коротко и по делу
📌 Молекулы — мельчайшие частицы вещества, которые сохраняют его состав и свойства. В химических реакциях молекулы распадаются, то есть химически делимы.
📌 Атомы — мельчайшие частицы, химически неделимые. Атомы соединяются и образуют молекулы, а молекулы при распаде превращаются обратно в атомы.
Представь конструктор. Детали — атомы, а собранная из них фигурка — молекула. Фигурку можно разобрать на детали, а вот саму деталь обычными способами не разрежешь.
Как увидеть невидимое: разложение воды
Атомы и молекулы мы не видим, но их существование можно доказать опытом. Вода очень прочное вещество. Она распадается только под действием постоянного электрического тока или при очень высоких температурах.
Если пропустить ток через воду в специальном приборе, в двух трубках собираются два газа:
- в первой трубке (там, где плюс) собирается кислород: тлеющая лучинка в нём ярко вспыхивает;
- во второй трубке (там, где минус) газа вдвое больше. Это водород: он загорается от зажжённой лучинки.
Водород горит и снова превращается в воду. Поднеси к пламени холодное стекло, и оно запотеет от капелек воды.
Схема словами: вода → водород + кислород. Формулой: 2H₂O→2H₂+O₂ (про такие записи узнаем позже).
💡 Метод определения состава вещества путём разложения на более простые части называется анализом. По-гречески это слово означает «разложение».
Простые и сложные вещества
📌 Вещества, которые состоят из атомов одного вида, называют простыми: медь, железо, магний, сера, кислород, водород. Вещества, состоящие из атомов разных видов, называют сложными: вода, сахар, сода. Сложные вещества ещё называют химическими соединениями.
🌟 Медь добывают в Жезказгане. Это простое вещество: только атомы меди. А вот соль из озёр у Аральского моря, хлорид натрия, — сложное вещество: в нём атомы натрия и хлора.
Смесь и соединение: в чём разница
Смешаем порошок железа и порошок серы. Получится смесь: железо остаётся железом, сера серой. Железо можно вытянуть магнитом, а серу не притянет. Каждое вещество сохраняет свои свойства.
Если эту смесь нагреть, атомы железа и серы соединятся. Получится новое сложное вещество — сульфид железа(II). Его свойства совсем не похожи ни на железо, ни на серу.
| Смесь железа и серы | Сульфид железа(II) | |
|---|---|---|
| Что это | смесь двух простых веществ | новое сложное вещество (соединение) |
| Свойства | у каждого вещества свои | совершенно новые |
| Магнит | железо притягивается | не притягивается как железо |
| Как получить | просто перемешать | нагреть смесь |
⚠️ Частая ошибка. «Смесь» и «соединение» путают. В смеси вещества просто лежат рядом и сохраняют свойства, а в соединении атомы соединены между собой и получилось новое вещество.
💡 Как разделить смесь железа и серы? Притянуть железо магнитом или высыпать смесь в воду: сера останется плавать на поверхности, железо утонет.
⚠️ Опыт с нагреванием железа и серы проводят только в кабинете химии с учителем. Дома такое повторять нельзя.
Опыт с пластилином (дома, безопасный)
Разделите кусочек пластилина пополам, потом каждую половинку ещё раз пополам и так далее, пока удаётся. Каждый кусочек остаётся пластилином: он так же мягкий, лепится и имеет тот же цвет. Значит, кусочки сохраняют свойства вещества.
Но разделить пластилин на отдельные молекулы руками невозможно: молекулы слишком малы. Для этого нужны специальные приборы и химические превращения.
👨👩👧 Родителю. Опыт с пластилином безопасен. Спросите ребёнка: «Что получится, если делить дальше и дальше?» Пусть сам придёт к мысли о мельчайшей частице. Дома не нужно проводить опыты с электричеством и огнём: разложение воды показывают только в кабинете.
Проверь себя
- Что значит слово «атом» по-гречески? «Неделимый».
- Что называют анализом? Метод определения состава вещества путём его разложения на более простые части.
- Чем простое вещество отличается от сложного? Простое состоит из атомов одного вида, сложное — из атомов разных видов.
- Как можно убедиться, что вода состоит из водорода и кислорода? Пропустить через воду постоянный электрический ток и собрать два газа: в одной трубке кислород, в другой водород, которого вдвое больше.
- Почему при разложении воды водорода получается больше? В молекуле воды два атома водорода и один атом кислорода, поэтому водорода по объёму вдвое больше.
Решаем упражнения
Проверь себя
№ 1
Чем похожи и чем различаются атом и молекула? Оформить ответ диаграммой Венна: сходство в области пересечения, различия в отдельных областях.
Как думать. Вспомни определения. Сначала запиши, что у них общего, потом по одному отличию для каждой частицы.
Решение.
| Область | Что записать |
|---|---|
| Только атом | Химически неделимая частица. Атомы, соединяясь, образуют молекулу. |
| Пересечение | Обе частицы очень малы и невидимы глазом. Из них состоят вещества. |
| Только молекула | Состоит из атомов. В химических реакциях распадается на атомы. Сохраняет состав и свойства вещества. |
Ответ: общее — это мельчайшие невидимые частицы вещества. Различие: атом химически неделим, молекула построена из атомов и в реакциях распадается на них.
№ 2
Труды каких учёных повлияли на становление атомно-молекулярного учения?
Как думать. Вспомни таблицу в разделе «Разбираемся»: древний грек, русский и английский учёные, и съезд химиков.
Пример ответа. Идею неделимых частиц высказал древнегреческий философ Демокрит (около 420 г. до н. э.). Атомно-молекулярное учение развил и впервые применил в химии М. В. Ломоносов. После него атомистическое учение в химии применил английский учёный Дж. Дальтон. В 1860 году съезд химиков в Карлсруэ дал точные определения атома и молекулы.
Ответ: Демокрит, М. В. Ломоносов, Дж. Дальтон (и все учёные, участвовавшие в съезде в Карлсруэ в 1860 г.).
№ 3
Атомы и молекулы невидимы. На примере какого опыта можно убедиться в их существовании? (QR-задания пропускаем.)
Как думать. Нужен опыт, где вещество распадается на другие вещества, а мы видим результат: газы, огонь, капли воды.
Пример ответа. Это опыт с разложением воды постоянным электрическим током.
- В приборе в одной трубке собирается газ, в котором тлеющая лучинка ярко вспыхивает: это кислород.
- Во второй трубке газа вдвое больше. Он загорается от лучинки: это водород.
- Молекулы воды распались на атомы водорода и кислорода. Одинаковые атомы соединились между собой, и получились молекулы водорода и кислорода.
- Водород при горении снова образует воду: стекло над пламенем запотевает.
Значит, у воды есть внутреннее устройство из невидимых частиц: молекул и атомов.
Ответ: опыт разложения воды электрическим током: из воды получаются кислород и водород, причём водорода вдвое больше по объёму.
Опыт с пластилином
Опыт в учебнике дан отдельным заданием без номера, разберём и его.
Как думать. Делим, пока можем, и проверяем: что осталось у каждого кусочка от пластилина?
Решение.
- Делим кусочек пополам, снова пополам и так далее, пока удаётся держать в пальцах.
- Каждый маленький кусочек остаётся пластилином: он так же мягкий, лепится, имеет тот же цвет и запах. Свойства сохранились.
- На составляющие молекулы пластилин дома не разделить: молекулы слишком малы, а разделить вещество на молекулы и атомы можно лишь химическими способами и специальными приборами.
Ответ: кусочки сохраняют свойства пластилина; на молекулы разделить его в домашних условиях нельзя.
Шпаргалка
- Атомы, соединяясь, образуют молекулу, а молекулы в реакциях распадаются на атомы.
- Простые вещества состоят из одного вида атомов, сложные — из разных.
- В смеси вещества сохраняют свойства, а в химическом соединении получается новое вещество с другими свойствами.
- Учение об атомах развивали Демокрит, Ломоносов, Дальтон.