Хімія. Повторне видання. 7 клас. Григорович

Розділ 2. Від хімічних елементів до хімічних сполук

У цьому розділі ви дізнаєтеся:

• із чого складаються речовини
• чим відрізняються атоми від молекул
• яка шпаргалка найкраща на контрольних із хімії
• чим відрізняється залізо від борошна
• як можна спілкуватися з хіміком із племені тумба-юмба
• яку інформацію містить хімічна формула
• чим відрізняється кисень від озону
• як складають формули речовин
• чи багато металів у природі
• як швидко вивчити всі символи хімічних елементів, якщо ви не суперкомп'ютер

Теми довготривалих проєктів Розділу 2

• «Історія хімічного елемента». Підготуйте цікаву інформацію про хімічний елемент (на вибір) для учнів / учениць початкової школи.

• Запропонуйте варіант абетки на кшталт тієї, за якою ви навчалися читати в 1 класі. Але до кожної літери замість ілюстрації доберіть назву хімічного елемента, хімічний термін або назву хімічного обладнання, що починаються цією літерою.

Хімічна абетка

Створіть лепбук на одну з тем

• Хронологія та історія відкриття хімічних елементів.

• Науковці та науковиці, які відкрили найбільше хімічних елементів: історія успіху.

• Походження назв хімічних елементів.

§ 5. Атоми та хімічні елементи

Атоми

Пригадайте

Що ви пам'ятаєте про атоми з попередніх курсів про природу?

Ще понад 2000 років тому люди замислювалися над тим, із чого складаються речовини. Розмірковуючи над цим питанням, давньогрецький філософ Демокрит припустив, що всі речовини мають складатися із частинок із дуже маленькими масами. Він назвав їх атомами, що означає «неподільні».

Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо

Чи можемо ми підтвердити гіпотезу Демокрита спостереженнями?

Якщо камінь розбити навпіл, то ми бачимо два подібних камені, але вдвічі менших.

Якщо ці камені подрібнити, то отримаємо декілька маленьких камінців.

Якщо розтерти один із дрібних камінців у порошок, то в лупу ми побачимо купу камінців, але значно менших за перший. Експериментуємо далі: візьмемо крихточку порошку й подрібнимо її. Але в мікроскоп ми все одно побачимо піщинки.

Обговоріть

До якої межі можна дрібнити тіла?

Як можна підтвердити гіпотезу про існування атомів?

Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо

Якщо припустити, що камінь можна дробити нескінченно, то врешті-решт цей камінь перетвориться на ніщо, на порожнечу. Але ж ніщо не має маси, і якщо спробувати «зібрати» з нього камінь, то й отримаємо невагому порожнечу. Отже, мають існувати якісь найдрібніші частинки з малою, але певною масою, які розділити вже неможливо. Демокрит назвав ці частинки «атомосами».

Існування атомів було доведено лише в XIX столітті. Також було встановлено, що атом не є неподільною частинкою. Атом складається з ядра, навколо якого є електрони.

Ядро будь-якого атома має позитивний електричний заряд, а електрони заряджені негативно. Протилежно заряджені тіла завжди притягуються, тому електрони притягуються до ядер, утворюючи навколо них електронну оболонку.

rnk.com.ua/107480

Демокрит (460-370 рр. до н. е.)

Давньогрецький філософ

Атоми — це найдрібніші електронейтральні частинки речовини, які складаються з позитивно зарядженого ядра й негативно заряджених електронів навколо нього.

На початку XX століття британський фізик Ернест Резерфорд запропонував одну з перших моделей будови атомів. Він порівнював атом із Сонячною системою (мал. 5.1 і 5.2). Але це порівняння дуже приблизне, оскільки атом має складнішу будову, з якою ви ознайомитеся надалі.

Заряд електронів дуже маленький. Частинок із меншим зарядом у природі не знайдено, тому заряд електрона приймають за одиницю заряду (-1), а електрони позначають е^-. Заряд ядер атомів вимірюють у таких самих одиницях, але зі знаком «+».

Мал. 5.1. У Сонячній системі планети обертаються навколо Сонця

Мал. 5.2. Умовне зображення атома

Якщо заряд ядра атома дорівнює +1, то такий атом містить один електрон (у сумі +1 - 1 = 0), а якщо заряд ядра дорівнює +2, то в атомі є два електрони, тощо.

Розміри атомів дуже маленькі — близько 0,0000000001 м, а ядро атома ще менше: його діаметр становить близько 0,000000000000001 м, тобто в сто тисяч разів менший, ніж діаметр атома.

«Якби ядро атома було розміром із яблуко, то атом був би розміром приблизно з планету Земля».

Таке твердження часто використовують для порівняння розмірів атома й атомного ядра. Чи погоджуєтеся ви із цим твердженням?

Атоми можна уявити як мініатюрні цеглинки, з яких побудований весь навколишній світ. Вони є основою всіх речовин, що існують у природі. Речовини можуть складатися як з окремих атомів, так і з йонів, що утворюються з атомів, а також з атомів, об’єднаних у молекули.

Атоми, молекули та йони — структурні частинки речовин. Усе, що ми бачимо навколо себе, від краплини води до зорі на небі, складається з атомів, сполучених у різний спосіб.

Дізнайтеся більше

2004 року «запрацював» україномовний розділ інтернет-енциклопедії «Вікіпедія». Перша стаття, яка в ній з'явилася, була «Атом».

Йони

Атоми можуть приєднувати або втрачати електрони, перетворюючись на йони: катіони (позитивно заряджені) або аніони (негативно заряджені).

Йони — це одноатомні або багатоатомні частинки, що мають електричний заряд.

Існують речовини, що складаються не з атомів, а з йонів.

Поняття про хімічні елементи

У Всесвіті існує безліч атомів: однакових і різних. Атоми можуть відрізнятися масою, розміром тощо. Але головна ознака, за якою відрізняють атоми, — це заряд ядра. Саме за ним розрізняють різновиди атомів. Певний різновид атомів називають хімічним елементом.

Хімічний елемент — це різновид атомів з однаковим зарядом ядра.

Так, атоми із зарядом ядра +1 — це атоми Гідрогену, а із зарядом ядра +2 — атоми Гелію. Отже, Гідроген і Гелій — це різні хімічні елементи, які в природі представлені атомами з певним зарядом ядра.

Заряд ядра атома — це найважливіша характеристика хімічного елемента, з якої можна багато дізнатися про будову та властивості атомів і утворених ними речовин.

Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо

Створіть моделі атомів різних хімічних елементів (на вибір): двовимірну (2D-модель) або тривимірну (3D-модель).

Усього на Землі та в космічному просторі виявлено 89 різновидів атомів (хімічних елементів). Ще 29 було одержано науковою спільнотою штучно, але ці хімічні елементи дуже нестійкі й існують упродовж лише кількох секунд від моменту одержання.

Робота з інформацією

42. Підготуйте розповідь про перший хімічний елемент, який був одержаний штучно, та презентуйте матеріал однокласникам / однокласницям. Які ще елементи добуті штучно й не існують у природі?

43. У складі атомів містяться заряджені частинки, проте атоми є електронейтральними. Чому?

Обговоріть у групах

44. Як ви вважаєте, чи може мисленнєвий експеримент Демокрита остаточно довести існування атомів?

45. За зображеними моделями різних видів атомів визначте для перших двох заряд ядра, для двох останніх — кількість електронів.

46. За зображеними моделями різних йонів визначте заряд кожного з них.

47. Визначте, що є спільного та відмінного в поняттях «атом» і «хімічний елемент». Для пояснення складіть діаграму Венна.

48. В одному посібнику з хімії подавалося визначення: «Хімічний елемент — це речовина, усі атоми якої мають один і той самий заряд ядра». Чому це визначення хибне?

49. Існує твердження, що атоми — це спосіб існування хімічних елементів. Обговоріть правильність цього твердження.

50. Поясніть: висновок Демокрита про існування атомів був гіпотезою, теорією чи законом.

51. Якби огірок був частинкою, з якої складалися б речовини, то яку світлину ви підписали би «хімічний елемент», а яку — «атом хімічного елемента»?