Пізнаємо природу. 5 клас. Біда

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 8. Із чого все складається

Усі речовини складаються з атомів і молекул. Ми не бачимо їх, бо вони дуже дрібні. Їхнє розташування, рух і взаємодія визначають, у якому стані перебуває речовина - твердому, рідкому чи газуватому.

1. Доки можна дробити речовину. Будь-яке тіло складається з частин. Крейда кришиться на дрібненькі шматочки, коли ми пишемо на дошці, а олівець - коли пишемо на папері. Назва теми нашого уроку складається з 20 букв, а олівець - з грифельного стрижня і двох склеєних між собою дерев’яних половинок. А що є найменшою частинкою грифельного стрижня чи паперу?

Учені довели, що всі предмети, усі організми (і ми з вами), наша Земля і всі об’єкти в космосі складаються з найдрібніших частинок речовини. Тіла здаються нам суцільними лише тому, що ми не бачимо цих частинок, вони дуже малесенькі. Стіна, яка складається з окремих цеглин, здаля теж здається нам суцільною (мал. 31).

Мал. 31. Усі тіла складаються із частинок, наче стіна із цеглинок

Частинки однієї і тієї ж речовини однакові. Частинки кисню, вуглекислого газу, води, кухонної солі відрізняються між собою будовою та розмірами.

Найдрібніша частинка речовини - молекула (з латини - «маленька маса»). Молекули складаються з атомів.

2. Чи можна побачити атоми та молекули. Молекули й атоми не видно навіть у найсильніший оптичний мікроскоп. Але за допомогою сканувального тунельного мікроскопа можна розрізняти і переміщувати атоми. На кадрі найменшого у світі анімаційного фільму «Хлопчик та його атом» (мал. 32) світлі цяточки - окремі атоми. Фільм увійшов до «Книги рекордів Гіннеса», адже всередині людської волосини вмістилися б 1000 його кадрів.

Мал. 32. Кадр з фільму «Хлопчик та його атом»

Це цікаво

Якби розміри атома збільшити до однієї десятої частки міліметра (тоді ми б його побачили), то піщинка перетворилася б на 110-метрову скелю, мураха збільшилася б до розмірів океанського лайнера, а зріст людини становив би 1700 км.

3. Як змоделювати атоми та молекули. Найпростіше виготовити кулестрижневу модель молекул, з’єднавши кульки-атоми з пластиліну сірничками, трубочками або паличками (мал. 33). Однак такі моделі мають недолік: складається помилкове враження, що атоми у молекулі далеко одне від одного, а простір між ними не заповнений. Насправді ж атоми в молекулах щільно прилягають одне до одного. Це добре відображено у напівсферичній моделі молекул (мал. 33).

Переважна більшість речовин складається з молекул. Молекули можуть бути двоатомні, триатомні та багатоатомні.

Мал. 33. Моделі молекул: двоатомні: 1 - кисню, 2 - азоту, 3 - водню; триатомні: 4 - вуглекислого газу, 5 - озону, 6 - води

Дослідження

Зробіть моделі молекул з пластиліну. З яких ще матеріалів можна їх виготовити?

4. Чим відрізняються тверді тіла, рідини і гази. Усі речовини можуть перебувати у трьох агрегатних станах - твердому, рідкому та газуватому.

У твердих тілах частинки речовини розташовані впорядковано і дуже щільно. Вони сильно притягуються між собою і можуть лише легенько коливатися, не змінюючи свого положення (мал. 34, 1).

Мал. 34. Моделі розташування частинок: 1 - у твердих тілах, 2 - у рідинах, 3 - у газах

У рідинах частинки речовини теж розташовані близько одна до одної. Але сили притягання між ними слабші, і вони можуть вільніше рухатися, час від часу змінюючи своє положення (мал. 34, 2).

У газах частинки речовини рухаються вільно, відстані між ними великі, вони час від часу зіштовхуються між собою і стінками посуду (мал. 34, 3). Розглянь малюнок 35 і порівняй розташування частинок у трьох станах речовини.

Мал. 35. Агрегатні стани води: 1 - твердий, 2 - рідкий, 3 - газуватий. Зверни увагу, що водяна пара є і над поверхнею рідини, і в бульбашках повітря

Це цікаво

За високих температур атоми і молекули речовини розпадаються на елементарні частинки - електрони, нейтрони і протони. Так утворюється плазма - четвертий агрегатний стан речовини. Зорі й тіла міжзоряного простору перебувають у стані плазми. Плазма - найпоширеніший стан речовини у Всесвіті.

Агрегатний стан речовини може змінюватися (мал. 36). Під час нагрівання тверді тіла плавляться, під час охолодження рідини тверднуть, а гази (пара) конденсуються. Випаровування відбувається за будь-яких температур.

Завдання

Поясни, як відбуваються явища, зображені на малюнку 36.

Мал. 36. Зміна агрегатних станів: Т - тверде тіло, Р - рідина, Г - газ (пара)

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Усі речовини, незалежно від агрегатного стану, складаються з найдрібніших, невидимих оку частинок.

• Молекула - найдрібніша частинка речовини.

• У твердих тілах частинки розташовані дуже щільно, сильно притягуються між собою, коливаються, не змінюючи положення.

• У рідинах частинки розташовані щільно, але далі, ніж у твердих тілах. Слабше притягуються і можуть змінювати своє положення.

• У газах частинки розташовані на великих відстанях, слабо притягаються, рухаються швидко і в усіх напрямках.

ЗАПИТАННЯ ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

1. Порівняй тверді тіла і рідини, рідини і гази. Що спільного та відмінного у їхній будові та властивостях?

2. Наведи по три приклади речовин у твердому, рідкому та газуватому станах.

3. З дозволу батьків проведи експерименти за малюнком 36.

4. Дістань з холодильника пляшку води і залиш на деякий час у теплій кімнаті. Чому вона вкрилася краплинками?