Атомы в веществе не бывают свободными, они объединены в молекулы. Чтобы разделить молекулу на атомы надо затратить энергию, поэтому говорят, что атомы связаны в молекулы. Связи, при помощи которых атомы соединяются друг с другом для образования молекулы, называются химическими связями.
Рассмотрим структуру вещества на примере воды
В 18 граммах воды содержится 6.02х10 23 молекул. Молекула воды состоит из одного атома кислорода (О) и двух атомов водорода (Н), т.е. H2O. Атом кислорода (О) содержит 6 электронов и одно атомное ядро, атом водорода (Н) — одно ядро и один электрон см.Рис 3.1. Для того, чтобы разрушить воду до молекул, мы должны нагреть воду до температуры 100 0 С. Для дальнейшего разрушения — молекул до атомов — мы должны нагреть полученный водяной пар до температуры приблизительно 5000 0 С. Чтобы оторвать электроны от ядра атома кислорода, требуется поднять температуру выше 10000 0 С.
Что такое Молекула?
Рис.3.1.Атом кислорода и атом водорода
Поскольку атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ядер, то естественно предположить, что формирование химической связи произошло за счет притяжения отрицательно заряженных электронов одного атома к положительно заряженным ядрам другого атома. При этом возникает вопрос: сколько электронов принимают участие в образовании химической связи? — В случае с молекулой водорода, достаточно 2 электронов. Каждый из двух атомов водорода, образующих молекулу Н2, имеет только один электрон. Все остальные атомы (кроме атомов водорода) содержат более одного электрона.
Устройство молекул
Познакомимся теперь вкратце с устройством молекул, т. е. частиц, в которых объединено несколько атомов. В основном существуют два способа образования молекул из атомов.
Первый из этих способов основан на возникновении из нейтрального атома электрически заряженной частицы. Мы уже указывали выше, что атом является нейтральным, т. е. число положительных зарядов в его ядре (число протонов) уравновешивается числом отрицательных зарядов, т. е. числом вращающихся вокруг ядра электронов.
Если по каким-либо причинам атом теряет один или несколько электронов, то в его ядре оказывается некоторый избыток положительных зарядов, не уравновешенных отрицательно заряженными электронами, и такой атом становится положительно заряженной частицей.
Такие электрически заряженные частицы называются ионами. Они и способствуют образованию молекул из атомов.
Изучение свойств различных химических элементов показывает, что во всех случаях являются наиболее устойчивыми те из них, у которых внешняя электронная орбита заполнена целиком, либо содержит наиболее устойчивое число электронов — 8.
Это блестяще подтверждает таблица Менделеева, где в нулевой группе расположены наиболее инертные (т. е. устойчивые и не вступающие в химические реакции с другими веществами) элементы.
Про атомы и молекулы для детей. Познавательный мультик
Это, во-первых, гелий, который имеет одну орбиту, заполненную двумя электронами, и газы неон, аргон, криптон, ксенон и радон, которые имеют во внешней орбите восемь электронов.
Наоборот, если внешняя орбита атомов имеет всего лишь один-два электрона, то такие атомы имеют склонность отдавать эти электроны другим атомам, у которых во внешней орбите не хватает 1-2 электрона до числа восемь. Такие атомы являются наиболее активными к взаимодействию друг с другом.
Возьмем для примера молекулу поваренной соли, называемой в химии хлористым натрием и образованной, как показывает ее название, из атомов натрия и хлора. У атома натрия на внешней орбите имеется один электрон, а у атома хлора — семь электронов.
Если эти два атома приблизятся друг к другу, то один электрон натрия, находящийся на внешней орбите и слабо «привязанный» к своему атому, может оторваться от него и перейти к атому хлора, у которого во внешней орбите он будет восьмым электроном (рис. 4,а).
В результате такого перехода образуются два иона: положительный ион натрия и отрицательный ион хлора (рис. 4,б), притягивающиеся друг к другу и образующие молекулу хлористого натрия, которую можно представить, как два шарика, стянутые пружиной (рис. 4,в).
Второй способ образования молекул из атомов состоит в том, что при сближении двух или более атомов находящиеся у этих атомов во внешних орбитах электроны перестраиваются таким образом, что становятся связанными с двумя или несколькими атомами. Электроны же, находящиеся на внутренних орбитах, продолжают оставаться связанными только с данным атомом.
При этом опять-таки имеется стремление образовывать наиболее устойчивые орбиты из восьми электронов.
Рис. 4. Схема образования молекулы хлористого натрия.
Приведем несколько примеров таких молекул.
Возьмем молекулу углекислого газа, состоящую из атома углерода и двух атомов кислорода. При образовании этой молекулы происходит следующее перестраивание электронов внешних орбит этих атомов (рис 5)
Рис. 5. Схема молекулы углекислого газа.
Атом углерода оставляет связанным со своим ядром два электрона на внутренней орбите, а четыре электрона, находящиеся на его внешней орбите, распределяются по два электрона на каждый атом кислорода, которые в свою очередь отдают каждый по два электрона для общей связи атома углерода.
Таким образом, в каждой связи углерод-кислород участвуют взаимно две пары электронов, в результате чего каждый из трех атомов такой молекулы имеет устойчивую внешнюю орбиту, по которой вращаются восемь электронов.
Имеются, как известно, молекулы, не только образованные из различных элементов, но и из одинаковых атомов.
Образование таких молекул также объясняется стремлением к наиболее устойчивому восьмерному числу электронов во внешней орбите.
Так, например, атому кислорода, имеющему два электрона во внутренней орбите и шесть электронов в наружной орбите, не хватает двух электронов для образования восьмерного окружения.
Поэтому эти атомы соединяются по два, образуя молекулу кислорода О2, в которой по два электрона от каждого атома обобщаются, после чего вокруг них во внешней орбите будет вращаться по восемь электронов.
При образовании молекул по второму способу, когда происходит обмен электронами между атомами, центрам атомов требуется сблизиться более, чем по первому способу, когда происходит только взаимное притяжение противоположно заряженных ионов.
Поэтому, если в первом способе можно себе представить такую молекулу в виде двух соприкасающихся шаров-ионов (рис. 4,в), не меняющих свои размеры и форму, то при втором способе шарообразные атомы как бы сплющиваются.
Современные методы исследования строения веществ позволяют не только знать, из каких атомов состоят различные молекулы, но также как располагаются атомы в молекулах, т. е. структуру этих молекул вплоть до расстояний между ядрами атомов, входящих в состав молекул.
На рис. 6 показаны структуры молекул кислорода и углекислого газа, а также расположение ядер атомов в этих молекулах с указанием межъядерных расстояний в ангстремах.
Молекула кислорода, состоящая из двух атомов, имеет форму двух спрессованных шаров с расстоянием между ядрами атомов 1,20А. Молекула углекислого газа, состоящая из трех атомов, имеет прямолинейную форму с атомом углерода в середине и расположенных по обе стороны от него по прямой линии двух атомов кислорода с межъядерными расстояниями 1,15 А.
Рис. 6. Структуры молекул: а — расположение атомов; б — расположение ядер атомов; 1 — молекула кислорода О2; 2 — молекула углекислого газа СО2.
Источник: www.comodity.ru
Что такое атом и молекула
Цель:
Изучить строение молекулы и атома.
Задачи:
-Изучить литературу по теме исследования.
-Провести опрос среди одноклассников.
-Изучить применения атома и молекулы.
-Посетить класс физики.
-Провести выставку поделок «Маленький атом».
Продукт проекта:
Макет молекулы воды.
3. О том, что все вещества состоят из частиц, знали еще древние греки. Около 420 г. до н. э. философ Демокрит выдвинул
предположение,
что материя состоит из крошечных,
неделимых частиц, которые назвали атомами.
4. Центр атома называется – ядро.
Ты знаешь, как называется
центр атома?
Электрон
Ядро
Центр атома называется – ядро.
5.
Ты знаешь, что вращается
вокруг атома?
Позитрон
Электрон
Электрон — это отрицательно заряженный
элемент, который вращается во круг ядра.
6.
В свое время считалось, что атом
неделим, однако, он состоит из
положительно заряженного
ЯДРА, вокруг которого
вращаются отрицательно
заряженные
ЭЛЕКТРОНЫ.
7.
В 1913 г. Нильс БОР предположил, что электроны
движутся по фиксированным орбитам. Число электронов
в атоме и их расположение определяют химические
свойства элемента.
8.
Атом — это…?
Атом — это частица, из
которой состоит всё
Атом — это нужная вещь
Атом — это маленькая
частица
Не знаю
Атом – это самый маленький химический элемент.
9. МОЛЕКУЛА- это мельчайшая частица вещества, сохраняющая его свойства Модели молекул:
ВСЕ ВЕЩЕСТВА СОСТОЯТ ИЗ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ.
АТОМ– ЭТО МЕЛЬЧАЙШАЯ ХИМИЧЕСКИ НЕДЕЛИМАЯ ЧАСТИЦА ВЕЩЕСТВА.
МОДЕЛИ АТОМОВ:
МОЛЕКУЛА- ЭТО МЕЛЬЧАЙШАЯ ЧАСТИЦА ВЕЩЕСТВА, СОХРАНЯЮЩАЯ ЕГО
СВОЙСТВА
МОДЕЛИ МОЛЕКУЛ:
10. Нас окружают различные предметы (тела). Например: СТАКАН ПАРТА ЛИНЕЙКА Эти тела состоят из веществ: СТЕКЛО ДРЕВЕСИНА ПЛАСТМАССА
На свете очень много веществ. И все они состоят из мельчайших частиц:
АТОМОВ
МОЛЕКУЛ
11.
Что меньше: атом или
молекула?
Атом меньше молекулы
Атом больше молекулы
Атом меньше молекулы.
12. Атомы очень маленькие, на месте, которое занимает одна точка на листе бумаги, их может уместиться до 2 миллиардов
(2 000 000 000) .
13. Атомы химических элементов
Атомы золота
Атомы платины
Атомы кобальта
Атомы углерода
Атомы никеля
Атомы кремния
14. Самые распространенные атомы. Во Вселенной: атомы водорода, атомы гелия (99%) В земной коре: атомы кислорода, атомы кремния В
воде: атомы водорода и
кислорода
В атмосфере Земли: атомы азота и
кислорода
15. Атомы водорода
16. Атомы гелия
17. Атомы кислорода
18. Атомы кремния
19. Атомы водорода и кислорода
20.
Отличие атома от молекулы
Атомы образуют молекулу. В состав атома входят ядро и
электроны, которые движутся по своим орбитам вокруг
ядра.
Молекулы состоят из атомов.
Атом имеет электрический заряд, а молекула нейтральна.
Только молекула может существовать самостоятельно.
21. Тело Вещество Молекула Атом
22.
Разработка
модели атома и
молекулы
учениками 3 «А»
класса
23.
24. Применение атома
Энергия атома широко
используется во многих в
биологии, сельском
хозяйстве, медицине, в
освоении космоса .
Самое мирное
применение атомной
энергии -производство
электричества на
атомных
электростанциях.
25.
Атомная энергия
используется и во флоте,
особенно в подводном.
Атомная энергия
также нашла
применение при
разведке полезных
ископаемых,
обнаружении
подземных вод .
26. Продукт проекта: макет молекулы воды
27. Выводы:
• Все вещества состоят из атомов и молекул.
• Молекула — это мельчайшая частица вещества,
сохраняющая его свойства.
• Молекула может состоять из группы еще более
малых частиц, называемых атомами.
• Атом – это мельчайшая химически неделимая
частица вещества.
• Молекулы и атомы невозможно увидеть
невооруженным глазом
Источник: ppt-online.org