Будова речовини — початкові відомості для учнів

Про те, що всі тіла складаються з окремих частинок, колись задумався Демокріт – філософ зі Стародавньої Греції. За його уявленням ці частинки зчіплюються між собою як пазли і утворюють матеріальні тіла.

Ці припущення вчені змогли підтвердити тільки у вісімнадцятому столітті. В цей час цей розділ фізики добре вивчений. Початкові відомості про будову речовини школярі отримують в 7 класі.

Будова фізичних тіл

На сьогодні є науково доведена теорія про будову матерії. Коротко основні положення з цього приводу такі:

• Всі фізичні тіла складаються з речовини. Наприклад, ножиці складаються з металу, стакан зі скла і т.д. Розрізняються вони ще й своїм станом, тобто деякі можуть бути представлені у твердому, рідкому і газоподібному вигляді, наприклад, вода. Лід – це твердий вид води, власне вода – це рідкий вид і пар — газоподібний. Всі вони мають різні властивості.
• Все складається з частинок. Між частинками є відстані, тому вони можуть зрушуватися відносно один одного, при цьому об’єм речовин збільшується або зменшується. Частинки, з яких складаються речовини дуже малі, а значить тверді і рідкі тіла виглядають суцільними.

Молекули

Найдрібнішу частку речовини називають молекулою. Найменша частка води або кисню — молекули води або кисню.

Ця назва перекладається з латині як “маленька маса”. Її розмір дуже малий і, наприклад, співвідноситься з яблуком так само як яблуко з земною кулею. Роздивитися ці маленькі частинки можна тільки в дуже сильний електронний мікроскоп.

Вчені довели, що молекули однієї і тієї ж речовини однакові, тобто лід, вода і водяна пара мають однаковий молекулярний склад.

Григорій Остер з цього приводу придумав ось таку загадку:

З різних кінців мідного дроту довжиною в тисячу кілометрів парочка фізиків відколупнула по одній молекулі міді. Чим відрізняються ці молекули?

І правильна відповідь на це питання — вони нічим не відрізняються. Вони абсолютно однакові, а ще вони не статичні:

• Всі молекули постійно знаходяться в русі. Швидкість руху залежить від температури речовини. Чим вище температура, тим швидше їх рух. У твердих матеріях амплітуда руху молекул набагато менше, ніж у речовин в рідкому і газоподібному стані.
• Молекули здійснюють коливальні рухи, тому твердий предмет зберігає свою форму майже незмінною. А ще відомо, що коли речовина нагрівається, відстані між її частинками збільшуються, а при охолодженні зменшуються. Відповідно, при зміні температури деякі предмети або збільшують свій об’єм, або зменшують. Як приклад можна привести підйом стовпчика в медичному ртутному термометрі при збільшенні температури тіла.

Атом

Молекули, будучи найдрібнішими частинками речовини, самі складаються з ще більш дрібних частинок – атомів (атом, втім, теж має свою будову, хоча і перекладається з грецької мови, як «неподільний»).

Наприклад, вода складається з одного атома водню і двох атомів кисню. Всі атоми вивчені і об’єднані в періодичну таблицю елементів, кожному елементу в таблиці дані свої назви.

Чому ж фізики, знаючи про існування атома, називають найдрібнішою часткою молекулу? А все тому, що в цілому вигляді вона може бути самостійною і з притаманними особисто їй хімічними властивостями, а якщо її розділити, ці властивості губляться.

Навіщо все це знати

Знаючи про будову речовини, можна пояснити різні фізичні явища. Наприклад, чому вода в чайнику википає і її кількість зменшується? А тому що молекули води при нагріванні випаровуються, тобто переходять в газоподібний стан. Саме тому їх кількість в чайнику поступово зменшується і, відповідно, зменшується і об’єм води.

Чому зношується і зменшується підошва на черевику? Тому що при терті об поверхню (асфальт, підлога, пісок і т.д.) частина молекул залишається там, а їх кількість в підошві стає менше.

Початкові відомості про будову речовини в 7 класі вивчаються докладно, що дозволяє пояснювати різні фізичні явища. Людству, в цілому, це допомагає створювати нові матеріали із заданими потрібними властивостями.