ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 8 класс · § 1
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 1. Атом, химический элемент, молекула. Простые и сложные вещества

Чем отличаются атом, молекула, элемент и вещество?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Чем отличаются атом, молекула, элемент и вещество?

Исследуем вместе

Атом, элемент, молекула

Сравни четыре записи. Цвет обозначает элемент, линия — связь между атомами.

Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.

01

Атомы — частицы вещества

Вещества построены из мельчайших частиц. Атом — частица химического элемента; атомы могут соединяться друг с другом или входить в протяжённые структуры. Их нельзя рассмотреть невооружённым глазом, поэтому для объяснений используют условные модели.

В обычной химической реакции атомы не исчезают и не превращаются в атомы другого элемента. Меняются связи и сочетания атомов, вследствие чего образуются новые вещества. На рисунках цвет и размер шариков условны: они помогают различать элементы, а не передают их настоящий вид. Атомы могут образовывать отдельные молекулы, как в O₂ и H₂O, или протяжённые структуры, как в металлах и алмазе.

До реакции

Атомы входят в исходные вещества

Перегруппировка

Одни связи меняются, возникают другие

После реакции

Те же атомы образуют продукты

В химических реакциях атомы перегруппировываются. Их принадлежность к химическому элементу сохраняется.

02

Что делает вещество простым

Простое вещество образовано атомами одного химического элемента. В молекуле H₂ два атома, но вид атомов один, поэтому водород — простое вещество. Железо Fe также простое, хотя отдельные молекулы Fe в металлическом куске не выделяют.

Число атомов и число элементов — разные характеристики. Кислород O₂ и озон O₃ относятся к простым веществам; вода H₂O — к сложным, потому что содержит два элемента. Для классификации сначала определяют, сколько разных символов элементов присутствует в формуле.

Один химический элемент

Простое вещество: H₂, O₂, Fe

Два и более элементов

Сложное вещество: H₂O, CO₂

Несколько веществ вместе

Смесь: воздух, раствор соли

Простое вещество содержит один химический элемент. Количество атомов в молекуле не меняет этого определения.

Алмаз, графит и их структуры

Образцы и схемы строения двух простых веществ углерода: алмаза и графита. Состав одинаков, пространственные связи различны.

Itub; составная иллюстрация из работ, указанных на странице файла · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.

Модель молекулы воды H₂O

В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.

Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Качественный и количественный состав

Качественный состав отвечает на вопрос «какие элементы?», количественный — «сколько атомов или в каком отношении?». Для H₂O качественный состав — H и O; количественный — два атома H на один атом O. Оба описания нужны одновременно.

У воды H₂O и пероксида водорода H₂O₂ одинаковый набор элементов, но разное соотношение атомов и разные свойства. В немолекулярных соединениях, например NaCl, формула показывает простейшее соотношение частиц элементов в структуре, а не отдельную молекулу. В формулах кислот сначала записывают H, в формулах оснований — металл и группы OH, в формулах солей — металл и кислотный остаток.

ФормулаКакие элементыСоотношение атомов
H₂OH и O2 : 1
H₂O₂H и O2 : 2 в молекуле
CO₂C и O1 : 2
NaClNa и Cl1 : 1 в кристаллической структуре

Качественный состав называет элементы, количественный — их соотношение. Изменение соотношения может означать другое вещество.

04

Составляем формулу по валентностям

Для Al(III) и O(II) нужно подобрать наименьшие целые количества атомов, уравнивающие обе стороны. Наименьшее общее кратное 3 и 2 равно 6. Поэтому индекс Al равен 6 : 3 = 2, а индекс O — 6 : 2 = 3.

Получается Al₂O₃; проверка: 2 · III = 3 · II. Если валентности одинаковы, индексы сокращают до отношения 1 : 1: для Ca(II) и O(II) формула CaO, а не Ca₂O₂. Индекс 1 не записывают.

Запиши валентности

Al — III; O — II

Найди общее число

НОК(3, 2) = 6

Получи индексы

Al: 6/3 = 2; O: 6/2 = 3

Проверь

Al₂O₃: 6 = 6

Индексы находят через наименьшее общее кратное валентностей. Формулу проверяют равенством сумм с обеих сторон.

Соберём главное

Шесть выводов

01В химических реакциях атомы перегруппировываются. Их принадлежность к химическому элементу сохраняется.
02Простое вещество содержит один химический элемент. Количество атомов в молекуле не меняет этого определения.
03Качественный состав называет элементы, количественный — их соотношение. Изменение соотношения может означать другое вещество.
04Индексы находят через наименьшее общее кратное валентностей. Формулу проверяют равенством сумм с обеих сторон.
05Простое вещество содержит атомы одного элемента. Число атомов в его молекуле может быть больше одного.
06Смесь и соединение различаются организацией частиц. В соединении элементы входят в определённый состав.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Что происходит с атомами при обычной химической реакции?
2. Что условно показывает цвет шарика в атомной модели?
3. Что называют химическим элементом?
4. Что означает присутствие кислорода в составе воды?
5. Какое вещество простое?
6. Чем соединение отличается от смеси?
7. Как читается запись 3O?
8. Что означает O₂?
9. Сколько атомов кислорода в 2O₂?
10. Почему символы C и Ca нельзя путать?

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 1. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 01. Атом, химический элемент, молекула.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах
↑

Загрузка прогресса…