В этом уроке мы узнаем, из чего состоят вещества, чем одно вещество отличается от другого.

Известно, что физические тела состоят из вещества. Например, стакан изготовлен из стекла, чайник – из металла, мяч – из резины. На рисунке представлены лед, вода и водяной пар, вырывающийся из носика чайника.

Это одно и то же вещество: лед – твердое тело, вода – жидкость, пар – газообразное состояние воды, но внешне они разные. Вода течет, лед сохраняет свою форму, пар постепенно распространяется по всему помещению. Одно и то же тело может быть твердым, жидким и газообразным и иметь разные свойства. Почему? Как устроено вещество? Этот вопрос интересовал людей очень давно. Еще 2500 лет назад древнегреческий ученый Демокрит считал, что все вещества состоят из мельчайших частичек. В научную теорию эта гипотеза превратилась в XVIII веке.

Чтобы раскрыть суть теории о строении вещества, поставим опыты.

Первый опыт. Сожмем воздушный шарик. Мы видим, что объем шарика уменьшается.

Второй опыт. Есть физический прибор, состоящий из подвешенного к тонкой проволоке металлического шарика и кольца, причем шарик свободно проходит сквозь кольцо. Но если шарик нагреть, он перестанет проходить через кольцо. Через некоторое время, остыв, он снова пройдет сквозь него.

Третий опыт. Подержим термометр в руках. Мы заметим, как столбик ртути в термометре начинает подниматься и вот уже вместо 36 градусов показывает 37-38 градусов.

Из этих опытов мы можем сделать вывод: объем тела можно изменить. При нагревании объем тела увеличивается, при охлаждении – уменьшается.

Как объяснить результаты опытов?

Все вещества состоят из частиц, между которыми есть расстояния. Эти частицы могут сдвигаться друг относительно друга, при этом объем всего тела или увеличивается, или уменьшается.

Но если все тела состоят из отдельных частиц, почему они нам кажутся сплошными?

Дело в том, что эти частицы очень малы, увидеть их невооруженным глазом невозможно. Чтобы убедиться в этом, поставим еще один опыт. В стакан с чистой водой опустим несколько крупинок марганцовки (рис. 5). Мы видим, как вода окрашивается. Перельем немного раствора в мензурку с чистой водой. Раствор в мензурке будет окрашен слабее. Из мензурки перельем немного раствора во вторую мензурку, из нее - в третью, из третьей – в четвертую. С каждым разом вода будет окрашена слабее.

Из того, что первоначально в воду положили небольшую крупинку марганцовки и только часть ее попала в четвертый сосуд, мы можем сделать вывод, что крупинка состояла из большого количества мельчайших частиц.

Этот опыт и многие другие подтверждают гипотезу о том, что вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.

Мельчайшую частицу вещества называют молекулой.

Наименьшая частица воды – молекула воды. Наименьшая частица кислорода – молекула кислорода. Размеры молекул очень малы. Если в воду капнуть капельку масла, то она растекается по поверхности воды, толщина слоя масла составит одну тысячную часть миллиметра. Насколько малы размеры снежинки, но она состоит из огромного числа молекул.

Для изучения свойств молекул были поставлены разные опыты, из которых доказано, что:

1) молекулы одного и того же вещества одинаковы; это значит, лед, вода и водяной пар состоят из одинаковых молекул;

2) молекулы разных веществ различны;

3) между молекулами есть расстояния, промежутки;

4) при нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении – уменьшаются. Из-за этого изменяется объем тела, например, металлического шарика или столбика ртути в термометре

Молекулы – мельчайшие частицы вещества, но и они состоят из более мелких частиц – атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Молекулы принято изображать схематически. Схема молекулы воды представлена на рисунке:

Зная строение вещества, можно объяснить различные физические явления. Например: почему летом после грозы лужи быстро высыхают? Молекулы воды при нагревании испаряются, то есть переходят в воздух, и постепенно число молекул воды в луже и, следовательно, сама лужа уменьшается. Почему подошва обуви постепенно изнашивается? Подошва состоит из огромного количества молекул. При ходьбе молекулы подошвы остаются на асфальте, на полу, на ступеньках крыльца, их число в подошве уменьшается, и подошва становится тоньше.

Итак, для объяснения различных физических явлений, применения на практике свойств различных тел, для создания новых материалов с нужными свойствами важно знать строение вещества.

Все вещества состоят из очень маленьких частиц, между которыми есть расстояния.

Молекула - мельчайшая частица вещества.

Молекулы одного и того же вещества одинаковы. Молекулы разных веществ различны.

Между молекулами есть расстояния, промежутки. При нагревании расстояния между молекулами увеличиваются, при охлаждении – уменьшаются.