# Атомно-молекулярное учение в химии

Химия · 8 класс · Вещества и химические реакции
Источник: https://razlozheno.ru/subject/himiya/8/atomno-molekulyarnoe-uchenie-v-himii

Урок про главную идею химии: всё вокруг собрано из атомов и молекул. Разберёмся, чем атом отличается от молекулы, какие шесть положений составляют атомно-молекулярное учение и как с их помощью отличить таяние льда от горения.

## Чему научишься

- Ты сможешь объяснить, чем атом отличается от молекулы и что значит «неделимый».
- Ты сможешь пересказать шесть основных положений атомно-молекулярного учения и применить их к конкретному веществу.
- Ты сможешь объяснить с точки зрения атомов и молекул, чем физическое явление отличается от химической реакции.

## С чего начать

Лёд растаял — и это всё та же вода. Дрова сгорели — и вместо них дым и зола, совсем другие вещества. Что происходит с мельчайшими частицами вещества в первом случае и что во втором? Почему в одном случае они остаются прежними, а в другом перестают быть собой?

## 1. Атом: неделимый кирпичик

*Откуда взялась идея и кто довёл её до учения*

Представь конструктор. Из одних и тех же деталей можно собрать машину, дом или корабль, а потом разобрать и собрать что-то новое. Сами детали при этом не меняются. Химики догадались, что мир устроен так же: веществ — великое множество, а деталей, из которых они собраны, гораздо меньше.

**Атом**

Греческое слово «атом» переводится на русский язык как «неделимый». Согласно атомно-молекулярному учению пределом делимости вещества признаётся атом, который в ходе химических реакций не изменяется.

**Атом — деталь конструктора**

Деталь конструктора можно прицепить к другим, отцепить, пересобрать — но сама она остаётся целой. Так и атом: в химической реакции он не ломается, а только меняет «соседей». Оговорка: у конструктора детали бывают разные, и у атомов тоже — каждый вид атомов относится к своему химическому элементу.

Способ запомнить: слово «атом» = «неделимый». Если в реакции что-то «делится на части», то это молекула, а не атом.

Идея не сразу стала учением. Роберт Бойль в книге «Химик-скептик» показал, что попытки алхимиков получить золото из неблагородных металлов несостоятельны, и впервые дал научное определение понятию «элемент». М. В. Ломоносов в середине XVIII в. разработал основные положения атомно-молекулярного учения. А после работ Джона Дальтона учение получило всеобщее признание; Дальтон же создал систему химических знаков для атомов и молекул.

**Проверь себя:** Почему алхимикам не удавалось сделать золото из неблагородных металлов, если смотреть на дело с точки зрения атомов?
**Ответ:** Атомы при химических реакциях не изменяются, а значит, химическими способами нельзя получить из одного химического элемента другой. Свинец останется свинцом, золото из него не выйдет.

### Проверь себя

**Как переводится греческое слово «атом», послужившее названием для мельчайших частиц вещества?**
- Маленький
- Вечный
- Неделимый — верно
- Простейший
> Это буквальный перевод с греческого языка, отражающий первоначальное представление о пределе делимости материи.

**Что именно древнегреческие философы подразумевали под термином «атом», когда объясняли такие явления, как испарение воды или ветер?**
- Молекулу — верно
- Простое вещество
- Химический элемент
- Электрон
> Согласно источнику, древние мыслители называли атомом то, что современная наука классифицирует как молекулу.

**Почему в эпоху Средневековья учение об атомах (атомистика) было предано забвению?**
- Учёные того времени доказали его ошибочность
- В этом учении не оставалось места для богов — верно
- Были утеряны все труды античных философов
- Алхимики создали более совершенную теорию
> Текст указывает, что отсутствие божественного начала в атомистической модели привело к её неприятию в религиозную эпоху.

**Какой учёный в середине XVIII в. разработал основные положения атомно-молекулярного учения?**
- Демокрит
- Джон Дальтон
- Роберт Бойль
- М.В. Ломоносов — верно
> Именно этот великий русский учёный сформулировал ключевые теоретические основы учения в указанный период.

**В какой книге Роберт Бойль впервые дал научное определение понятию «элемент»?**
- «Химик-скептик» — верно
- «Слово о пользе химии»
- «Начала химии»
- «Атомно-молекулярное учение»
> В этом труде Бойль опроверг идеи алхимиков и заложил основы научного понимания состава веществ.

**Какое утверждение об атомах в ходе химических реакций является верным согласно атомно-молекулярному учению?**
- Атомы распадаются на более мелкие частицы
- Атомы при химических реакциях не изменяются — верно
- Атомы одного элемента становятся атомами другого элемента
- Атомы превращаются в молекулы того же состава
> Учение постулирует, что атомы являются пределом делимости в химии и сохраняют свою индивидуальность в реакциях.

**Два значения имеет знак химического элемента. Одно из них — сам элемент, а какое второе?**
- Один атом этого элемента — верно
- Одна молекула вещества
- Название химической реакции
- Масса всего вещества
> Химический символ (например, $H$) количественно обозначает ровно один атом данного вида.

**К чему относится масса атома при определении относительной атомной массы ($A_{r}$)?**
- К общему числу электронов
- К $\frac{1}{12}$ части массы атома углерода — верно
- К массе одного атома водорода
- К массе молекулы воды
> Это стандартный международный эталон для измерения относительных масс в химии.

**Какое свойство атома определяет его способность присоединять строго определённое число других атомов?**
- Относительная масса
- Атомный номер
- Радиоактивность
- Валентность — верно
> Валентность — это количественная характеристика способности атома к образованию связей.

**Почему, согласно атомно-молекулярному учению, нельзя получить из одного химического элемента другой с помощью химических реакций?**
- Все элементы на самом деле одинаковы
- Учёным не хватает современного оборудования
- Это запрещено законом сохранения массы
- Атомы при химических реакциях не изменяются — верно
> Так как атомы — это «кирпичики», которые в химии не ломаются, превратить один вид «кирпичика» в другой невозможно.

**К какому разделу науки текст относит явления, при которых атомы одного элемента превращаются в атомы другого?**
- Алхимия
- Физика — верно
- Биология
- География
> Текст прямо указывает, что такие превращения не изучаются химией и относятся к области физики.

**В системе знаков Джона Дальтона как изображались атомы различных элементов?**
- Цветными объемными шарами
- Цифрами в квадратных скобках
- В виде кружков с различными рисунками внутри — верно
- Латинскими буквами
> На изображениях в источнике видно, что Дальтон использовал круги с точками, линиями или штриховкой.

**Какое из утверждений об атомах одного и того же химического элемента верно?**
- Они всегда находятся в разрушенном состоянии
- Они постоянно превращаются друг в друга
- Они одинаковы между собой — верно
- Они отличаются по массе в зависимости от вещества
> Это 4-е положение атомно-молекулярного учения, утверждающее идентичность атомов одного вида.

**Кто из перечисленных учёных внес вклад в то, что атомно-молекулярное учение получило «всеобщее признание»?**
- Аристотель
- Роберт Бойль
- Демокрит
- Джон Дальтон — верно
> В тексте указано, что именно после его работ учение стало общепринятым в науке.

**Как согласно М.В. Ломоносову должны чувствовать себя химики, не зная «внутреннего строения нечувствительных частиц»?**
- Работать только с макротелами
- Быть великими мастерами
- Стремиться к богатству
- Обращаться во тьме — верно
> Эта цитата подчеркивает важность теоретических знаний о строении вещества для практической химии.

**Что является пределом делимости вещества в ходе химических реакций?**
- Простое вещество
- Атом — верно
- Молекула
- Ядро
> Атомно-молекулярное учение определяет атом как наименьшую, далее неделимую в химии частицу.

## 2. Шесть положений учения

*Что из чего состоит и чем простое вещество отличается от сложного*

Теперь соберём картину целиком. Молекула — это группка атомов, «слепленная» вместе, как фигурка из нескольких деталей конструктора. Вещество — это огромное число одинаковых фигурок. Именно это и говорят основные положения.

**Основные положения атомно-молекулярного учения**

1. Все вещества состоят из молекул.
2. При физических явлениях молекулы сохраняются, а при химических реакциях разрушаются.
3. Молекулы всех веществ состоят из атомов, которые при химических реакциях не изменяются (с помощью химических реакций нельзя получить из одного химического элемента другой химический элемент).
4. Атомы одного химического элемента одинаковы и отличаются от атомов другого химического элемента.
5. Молекулы простых веществ состоят из атомов одного химического элемента, а молекулы сложных веществ — из атомов разных химических элементов.
6. Химические реакции заключаются в образовании новых молекул из атомов, из которых состояли молекулы исходных веществ.

**Фигурки из конструктора**

Атомы — детали, молекула — готовая фигурка. Положения 1 и 3: вещество — это множество фигурок, а фигурки собраны из деталей. Положение 4: красные детали одинаковы между собой и не похожи на синие. Положение 5: фигурка из деталей одного цвета — простое вещество, из деталей разных цветов — сложное. Оговорка: на самом деле «цвет» — это вид атомов, то есть химический элемент.

Способ запомнить: считай виды деталей в молекуле. Один вид атомов — простое вещество, два и больше — сложное.

*Рисунок: Схемы шариковых моделей молекул с подписями «водород», «азот», «углерод», «кислород», «фосфор», «сера» и названиями соединений*

На рисунке выше шарики — это атомы, а их группы — молекулы. Если в группе шарики одного вида, перед тобой простое вещество, если разных — сложное.

**Пример: Простое или сложное?**

1. Берём воду. В её молекуле $H_2O$ два атома водорода и один атом кислорода.
2. Атомов два разных химических элемента — значит, по положению 5 вода сложное вещество.
3. Берём кислород. Его молекулу образуют только атомы кислорода, один элемент — значит, это простое вещество.

**Проверь себя:** Молекула состоит из атомов двух разных химических элементов. Простое это вещество или сложное?
**Ответ:** Сложное: по положению 5 молекулы сложных веществ состоят из атомов разных химических элементов.

### Проверь себя

**Согласно основным положениям учения, что происходит с молекулами при физических явлениях?**
- Молекулы исчезают
- Молекулы сохраняются — верно
- Молекулы разрушаются
- Молекулы превращаются в атомы других элементов
> Физические явления (например, плавление льда) изменяют состояние вещества, но не структуру самих молекул.

**Чем отличаются молекулы простых веществ от молекул сложных веществ?**
- Типом атомов, из которых они состоят — верно
- Агрегатным состоянием
- Способностью к разрушению
- Размером атомов
> Простые вещества состоят из атомов одного элемента, а сложные — из атомов разных элементов.

**Что именно, согласно учению, происходит в процессе химической реакции?**
- Создание новых атомов из пустоты
- Образование новых молекул из атомов исходных веществ — верно
- Полное уничтожение материи
- Превращение физических явлений в химические
> Реакция — это перегруппировка неизменных атомов в новые комбинации (молекулы).

**Как называется описание качественного и количественного состава вещества с помощью химических знаков?**
- Валентность
- Химическая формула — верно
- Символ элемента
- Химическое уравнение
> Формула (например, $H_{2}O$) показывает, из каких атомов и в каком количестве состоит молекула.

**В чём заключается суть закона сохранения массы веществ?**
- Масса продуктов всегда больше массы реагентов
- В ходе реакции часть массы всегда превращается в энергию
- Масса веществ уменьшается, если выделяется газ
- Масса вступивших в реакцию веществ равна массе образующихся веществ — верно
> Поскольку количество атомов каждого вида не меняется, общая масса системы остается постоянной.

**Что, согласно тексту, является предметом изучения химии?**
- Поиск способов превращения свинца в золото
- Только превращения одних атомов в другие
- Вещества, их строение, превращения и применение — верно
- Изучение исключительно физических явлений в природе
> Это полное определение из раздела «Подведём итоги», охватывающее все аспекты химической науки.

**Что представляет собой относительная молекулярная масса вещества?**
- Масса молекулы, измеренная в граммах
- Число атомов в одной формульной единице
- Сумма масс всех протонов и нейтронов в атоме
- Отношение массы молекулы к $\frac{1}{12}$ части массы атома углерода — верно
> Это определение аналогично определению атомной массы, но применяется к целой молекуле.

**Что представляет собой «химическое уравнение» согласно итогам параграфа?**
- Рисунок, изображающий взрыв или свечение
- Список всех химических элементов
- Описание реакции с помощью формул и специальных знаков — верно
- Название учебника по химии
> Уравнение — это краткая математическая форма записи химического процесса.

**Какое вещество в источнике приводится в качестве примера сложного вещества, состоящего из атомов разных элементов?**
- Азот
- Золото
- Углерод
- Вода ($H_{2}O$) — верно
> Вода состоит из водорода и кислорода, что делает её классическим примером сложного вещества.

**Какое из положений учения объясняет различие между кислородом и азотом?**
- Все вещества состоят из молекул
- При физических явлениях молекулы сохраняются
- Атомы одного элемента отличаются от атомов другого элемента — верно
- Масса всегда сохраняется
> Индивидуальность каждого вещества обусловлена уникальностью составляющих его атомов.

## 3. Физическое явление и химическая реакция

*Что молекулы делают в одном и в другом случае*

Вернёмся к льду и дровам. Всё различие — в судьбе молекул (положение 2). Растаявший лёд: молекулы воды просто начали двигаться свободнее, но каждая осталась молекулой воды. Горящее полено: молекулы разрушились, а атомы собрались заново в другие молекулы.

*Рисунок: Два стакана с моделями молекулы $H_2O$: в одном вода, в другом лёд*

**Домик из конструктора**

Физическое явление — домик из конструктора просто подвинули или встряхнули: фигурки целы. Химическая реакция — домик разобрали на детали и собрали из них новые фигурки. Деталей столько же и они те же, а фигурки уже другие (положение 6). Оговорка: в реальности молекулы нельзя «разобрать руками», это делают химические реакции.

Правило самопроверки: спроси себя, остались ли молекулы прежними. Остались — физическое явление, нет — химическая реакция.

**Физическое явление и химическая реакция с точки зрения атомно-молекулярного учения**

| Что смотрим | Физическое явление | Химическая реакция |
| --- | --- | --- |
| Молекулы | сохраняются | разрушаются |
| Атомы | не изменяются | не изменяются, но соединяются по-новому |
| Новые молекулы | не образуются | образуются из тех же атомов |
| Пример | таяние льда | горение свечи |

**Неправильно:** При химической реакции атомы разрушаются, и из атомов одного элемента получается другой.
**Правильно:** При химической реакции разрушаются молекулы, а атомы не изменяются. Из одного химического элемента химическими реакциями другой получить нельзя.

**А как же сложный состав атома?**

Атомно-молекулярное учение было ведущим в естествознании вплоть до конца XIX в., когда физики обнаружили сложный состав атома. Современная теория строения вещества включает атомно-молекулярное учение как составную часть. Для школьной химии положение «атом в реакции не изменяется» остаётся верным.

### Проверь себя

**Какое явление служит основным признаком химической реакции?**
- Сохранение молекул в исходном виде
- Перемещение вещества в пространстве
- Образование новых веществ — верно
- Изменение только формы предмета
> Химическая реакция по определению — это процесс превращения одних веществ в качественно иные.

## Ключевые термины

- **Атом** — «неделимый»: предел делимости вещества, в химических реакциях не изменяется
- **Атомно-молекулярное учение** — учение, по которому вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов
- **Простое вещество** — молекулы состоят из атомов одного химического элемента
- **Сложное вещество** — молекулы состоят из атомов разных химических элементов

## Итог

- Атом — «неделимый»: в химических реакциях он не изменяется.
- Все вещества состоят из молекул, а молекулы — из атомов.
- Простые вещества состоят из атомов одного элемента, сложные — из атомов разных.
- При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических реакциях разрушаются.
- Химическая реакция — это образование новых молекул из тех же атомов.

## Шпаргалка

### Главные понятия

- **Атом** — «неделимый», в реакциях не изменяется
- **Молекула** — частица вещества из атомов
- **Простое вещество** — молекулы из атомов одного элемента
- **Сложное вещество** — молекулы из атомов разных элементов
- **Химическая реакция** — новые молекулы из тех же атомов

### Физическое и химическое

| Признак | Физическое явление | Химическая реакция |
| --- | --- | --- |
| Молекулы | сохраняются | разрушаются |
| Атомы | не изменяются | не изменяются |
| Новые молекулы | нет | есть |
| Пример | таяние льда | горение свечи |

### Кто что сделал

- **Бойль** — определил понятие «элемент», «Химик-скептик»
- **Ломоносов** — разработал положения учения в середине XVIII в.
- **Дальтон** — добился признания учения, создал химические знаки

## Любопытное

- Роберт Бойль в книге «Химик-скептик» показал несостоятельность попыток алхимиков получить золото из неблагородных металлов.
- Атомно-молекулярное учение было ведущим в естествознании вплоть до конца XIX в., пока физики не обнаружили сложный состав атома.