Фізика. 7 клас. Максимович

§ 6. Речовини в природі. Атоми і молекули. Їх рух і взаємодія

Народна мудрість про людей, які посварилися, каже: «Горшки перебили» або «Розбитий глечик не склеїш», бо вони перестають спілкуватися. Скласти з черепків глечик неможливо. Чому? І знову на допомогу нам приходить фізика.

Дізнаймося про...

речовину;
молекули та атоми;
молекулярно-кінетичну теорію.

1. Різноманітність речовин

Існують сотні тисяч різних речовин, які створила природа (природні — вода, деревина, пісок, глина, мармур, вугілля, нафта та ін.) і людина (штучні — цемент, скло, сталь, чавун, пластмаса, гума, капрон тощо). Вода — речовина, без якої неможливе життя на планеті Земля. Первісні люди використовували воду та здобуті збиральництвом продукти. З часом вони почали займатися мисливством, скотарством, землеробством. Дерев’яні палки та кам’яні сокири були замінені міцнішими знаряддями праці, виготовленими з міді, бронзи, заліза. Цікаво, що за використанням речовин історію людства поділили на три археологічні періоди: кам’яну добу, бронзову добу й залізну добу.

Сучасна людина навчилася створювати матеріали з потрібними для різних технічних і побутових потреб властивостями (тканини, пластмаси, сплави металів тощо).

Кожне фізичне тіло виготовлене з однієї або кількох речовин. Розглянемо приклади фізичних тіл та речовин, з яких вони виготовлені (табл. 6.1).

Поміркуйте і дайте відповідь

1. Наведіть приклади фізичних тіл, виготовлених з різних речовин.

2. Наведіть приклади трьох тіл, виготовлених з однієї речовини.

Таблиця 6.1

Фізичне тіло	Речовина
Олівець	Деревина, графіт
Шуруп	Залізо
Ніж	Сталь, пластмаса
Обручка	Золото, срібло
Склянка	Скло

2. Будова речовини

А з чого складається речовина? Найдрібнішою частинкою речовини, яка визначає її хімічні властивості, є молекула. Молекули різних речовин різняться складом і розміром. Усі молекули однієї речовини є однаковими, незалежно від агрегатного стану речовини.

Кожна молекула складається з атомів. Термін «атом» (неподільний) запровадив ще давньогрецький філософ Демокріт.

Установлено, що розмір (діаметр) атома дуже малий — приблизно 0,0000000001 м.

Якщо речовина складається з атомів одного виду — вона проста. Наприклад, молекула хлору Сl₂ складається з двох атомів хлору, молекула йоду I₂ — з двох атомів йоду.

Якщо речовина складається з атомів різного виду — вона складна. Наприклад, молекула амоніаку NH₃ складається з одного атома азоту та трьох атомів водню, молекула води Н₂О — з двох атомів водню та одного атома кисню.

Поміркуйте і дайте відповідь

Укажіть, які з перелічених нижче речовин є простими, а які складними: хлоридна кислота НСl, водень Н₂, сульфатна кислота H₂SO₄, нітратна кислота HNO₃, азот N₂, залізо Fe.

3. Учення про будову речовини

Учення про будову речовини називають молекулярно-кінетичною теорією. Воно ґрунтується на трьох основних положеннях:

усі речовини складаються з частинок — молекул, атомів;
частинки речовини перебувають у безперервному безладному (хаотичному) русі;
частинки взаємодіють одна з одною (притягуються та відштовхуються).

Частинки речовини відокремлені одна від одної проміжками і перебувають у безперервному безладному русі.

Хаотичний рух молекул називають тепловим рухом, оскільки він пов’язаний з температурою тіла. Чим швидше рухаються молекули, тим температура тіла є вищою, і навпаки (про це дізнаєшся детальніше у восьмому класі).

Незважаючи на те що між частинками всіх твердих тіл існують проміжки, ці тіла не розпадаються. Чому? Більше того, потрібно докласти значних зусиль, щоб їх розламати. Якщо ж розламали, то з’єднати назад буває важко, а інколи неможливо.

Це зумовлено тим, що між молекулами існує взаємне притягання, яке помітне лише тоді, коли частинки перебувають дуже близько одна до одної — на відстанях, рівних або дещо більших за розміри молекул.

Під час розламування крейди на два шматки, утворюються ще й крихти (мал. 6.1). Коли ми їх хочемо з’єднати знову у суцільний брусок, нам це не вдається, оскільки відстані між шматками крейди стали більшими за розмір молекул крейди.

А якщо поділити шматок пластиліну на дві частини, то його легко з’єднати назад, оскільки відстані між шматками пластиліну є сумірними з розмірами молекул (мал. 6.2).

Мал. 6.1. Розламана крейда

Мал. 6.2. Розділений пластилін

Ми з’ясували, що між молекулами існує взаємне притягання. Тоді чому між ними є проміжки? Чому вони не злипаються? Це відбувається тому, що одночасно з притяганням між молекулами існує й відштовхування. Воно проявляється в разі зближення молекул на відстані, які менші за їхні розміри.

Поміркуйте і дайте відповідь

Гаварецька кераміка — традиційний народний промисел чорнодимленої кераміки, розташований у селі Гавареччина Золочівського району Львівської області. Гончарні вироби (мал. 6.3) — філіжанки, мисочки, джезви, глечики, вази, макітри, чанашниці, підсвічники, вазони — традиційно чорного і темно-сріблястого кольору — відомі на весь світ.

Чому готовий гончарний виріб у разі пошкодження неможливо відновити простим складанням, а глиняну заготовку, поділену на шматки, можна скласти в одне ціле дуже легко?

Мал. 6.3. Гаварецька кераміка

Мал. 6.4. Гончар за роботою

Запам’ятайте

Найдрібнішою частинкою речовини, яка визначає її хімічні властивості, є молекула.

Якщо речовина складається з атомів одного виду — вона проста.

Якщо речовина складається з атомів різного виду — вона складна.

Перевірте себе

Учення про будову речовини називають молекулярно-кінетичною теорією.

1. Чому м’яч відновлює свою форму після припинення виконання вправ з ним (мал. 6.5)?

Мал. 6.5. Стиснутий м’яч

2. Перейдіть за покликанням https://academiabook.club/f7/6.mp4 або проскануйте QR-код, розгляньте дослід та поясніть: чому щільно притиснуті один до одного свинцеві циліндри не роз’єднуються навіть у разі навантаження?