DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum w Rutkach ID grupy: 96/89_MP_G1 Kompetencja: Matematyczno-przyrodnicza Temat projektowy: Budowa cząsteczkowa materii Semestr/rok szkolny: I /2009/2010 2

Rys historyczny Hipotezę, że każda substancja składa się z charakterystycznych dla niej, niepodzielnych części wysunęli filozofowie greccy w V wieku przed narodzeniem Chrystusa. Demokryt w IV wieku p.n.e. najmniejsze niepodzielne porcje materii nazwał atomami. John Dalton w XVIII wieku rozwinął idee Demokryta.

Doświadczenie potwierdzające cząsteczkową budowę materii Mieszanie wody z denaturatem Poziom roztworu obniżył się

Doświadczenie modelowe Mieszanie kaszy, grochu i fasoli Poziom mieszaniny obniżył się

WSZYSTKO CO NAS OTACZA JEST ZBUDOWANE Z MATERII. Co to jest materia? WSZYSTKO CO NAS OTACZA JEST ZBUDOWANE Z MATERII. Materia składa się z maleńkich cząstek, które nazywają się atomami. Zjawisko zmniejszania objętości przy mieszaniu się cieczy świadczy o istnieniu atomów i cząsteczek. Mieszanie się polega na tym, że cząsteczki jednej substancji wchodzą w luki między cząsteczkami drugiej substancji. 6

Co to jest dyfuzja? Dyfuzja to przenikanie jednej substancji do drugiej, spowodowane bezwładnym ruchem cząsteczek np. -rozpylone perfumy lub dezodoranty; -rozchodzenie się barwników w wodzie; -rozpuszczanie różnych substancji w wodzie.

Ruchy Browna To chaotyczne ruchy cząsteczek w płynie, wywołane zderzeniami zawiesiny z cząsteczkami płynu np. -pyłek kwiatowy na wodzie; -mgła; -rozpylone w powietrzu perfumy; -krople tłuszczu na wodzie. Autorami teorii ruchów Browna byli Albert Einstein i Marian Smoluchowski.

Oddziaływania międzycząsteczkowe Z różnego rodzaju doświadczeń wynika, że cząsteczki np. wody, szkła, drewna oddziałują wzajemnie na siebie. Takie oddziaływanie nazywa się oddziaływaniem międzycząsteczkowym. Jeśli oddziałują na siebie cząsteczki tej samej substancji (np. cząsteczki wody z cząsteczkami wody), to siły działające między nimi nazywamy siłami spójności. Gdy oddziałują na siebie cząsteczki różnych substancji (np. cząsteczki wody z cząsteczkami szkła), to oddziaływanie to jest skutkiem działania sił przylegania.

Oddziaływania międzycząsteczkowe Gdy siły przylegania pomiędzy cieczą a szkłem są większe niż siły spójności drobin cieczy, to powstaje menisk wklęsły. Jeśli siły spójności cząsteczek cieczy są większe niż siły przylegania między drobinami tej cieczy a szkłem, powstaje wtedy menisk wypukły. Napięcie powierzchniowe cieczy – zjawisko powstawania „cienkiej błony” na powierzchni cieczy; jest skutkiem siły, która tworzy i utrzymuje powierzchnię swobodną cieczy.

Stany skupienia CIAŁA STAŁE – atomy i cząsteczki tworzące ciała stałe mocno się przyciągają, są ściśle ułożone jedna obok drugiej i prawie nie wykonują ruchu. Atomy ciał stałych są ułożone bardzo regularnie. CIECZE – w tym stanie ciało ma stałą objętość ale bardzo łatwo zmienia kształt. Ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje. Cząsteczki cieczy słabo na siebie oddziałują i mogą przemieszczać się swobodnie.

GAZY – ciało w tym stanie nie ma stałego kształtu ani objętości; rozprzestrzenia się w całej dostępnej mu przestrzeni. Cząsteczki gazu nie oddziałują na siebie i dzięki temu poruszają się zupełnie swobodnie, oddalając się od siebie na dowolne odległości ze znacznymi prędkościami. CIAŁA BEZPOSTACIOWE- to ciała, które tak jakby „nie mogąc się zdecydować’’ czy wejść w stan stały czy ciekły pozostały „pośrodku” jako bezpostaciowe. Przykładami tych ciał są np.: szkło, żywica, bursztyny.

Przejścia stanów skupienia

Budowa mikroskopu

Zastosowanie mikroskopu Mikroskopy optyczne są stosowane do obserwacji małych obiektów w wielu naukach. W biologii są stosowane np.: do obserwacji drobnoustrojów i budowy tkanek. W chemii i fizyce za pomocą mikroskopu zaobserwować można przemiany krystaliczne. Geolodzy używają mikroskopu do obserwacji budowy skał.

Budowa wnętrza ziemi

Dzieje geologiczne ziemi Ziemia powstała 5 mln lat temu z chmury gazów i pyłów wirującej wokół Słońca. Cząstki tej materii zaczęły łączyć się ze sobą tworząc Ziemię i inne planety Układu Słonecznego. W wyniku ruchu wirowego, ogromnej energii wytwarzanej podczas zderzania się cząstek i rozpadu promieniotwórczego pierwiastków skupiły się we wnętrzu obłoku i dały początek jądru Ziemi, natomiast pierwiastki lżejsze utworzyły skorupę ziemską na powierzchni.

Naukowcy w dziedzinach matematyczno-przyrodniczych Joseph John Thomson(1856-1940) pod koniec XIX w. odkrył istnienie naładowanej cząstki mniejszej od atomu. Cząstkę tę nazwano ELEKTRONEM. James Chadwick odkrył elektrycznie obojętną o masie ok. 1 u (unit), więc zbliżonej do masy protonu. Dokonał tego bombardując cząsteczkami α jądro berylu (Be). Cząsteczkę tę nazwano NEUTRONEM. John Dalton(1766-1844) zakładał, że atomy łączą się ze sobą tworząc cząsteczki. Twórca nowożytnej atomistycznej teorii materii. Odkrył prawo ciśnień cząsteczkowych. Na jego cześć jednostkę masy nazwano Daltonem.

Budowa atomu Atom to najmniejsze, niepodzielne metodami chemicznymi cząstki materii. Każdy atom składa się z naładowanego dodatnio jądra oraz ujemnie naładowanych elektronów. Jądro atomowe zbudowane jest z dwóch rodzajów cząsteczek: - dodatnio naładowanych - protonów - elektrycznie obojętnych - neutronów. Najmniejsze znane obecnie składniki materii to m.in..: elektron, neutrino elektronowe i kwark. 19

Założenia teorii atomistyczno – cząsteczkowej 1.Atomy tego samego pierwiastka chemicznego są identyczne pod względem masy i rozmiarów. 2.Atomy mają kształt kulisty. 3. Atom jest najmniejszą cząstką pierwiastka chemicznego, która ma wszystkie cechy tego pierwiastka . 4.Pierwiastek chemiczny jest zbiorem takich samych atomów. 5.Atomy łączą się tworząc cząsteczki. 6.Związek chemiczny jest zbiorem takich samych cząsteczek.

PRAWO OKRESOWOŚCI PIERWIASTKÓW Odkryte w 1869r. przez Mendelejewa prawo okresowości stwierdza, iż w szeregu pierwiastków uporządkowanych według rosnących wartości liczb atomowych, właściwości chemiczne i fizyczne zmieniają się w sposób okresowy. Okresowość chemicznych i fizycznych właściwości pierwiastków spowodowana jest regularnym powtarzaniem się analogicznych konfiguracji walencyjnych.

Budowa atomu a położenie w układzie okresowym Numer grupy w układzie wskazuje na to jaką wartościowość ma dany pierwiastek. Numer okresu w układzie (1-7) wskazuje liczbę powłok elektronowych w atomie danego pierwiastka. Liczba atomowa wskazuje ile jest protonów w jądrze (jednocześnie liczbę elektronów). Liczbę neutronów obliczamy odejmując od masy atomowej liczbę atomową pierwiastka.

IZOTOPY Izotopy-pierwiastki, których atomy mają jądra o takiej samej liczbie atomowej, lecz różnej liczbie masowej (o takiej samej liczbie protonów, lecz innej liczbie neutronów).

Wyznaczanie liczby „pi”

Pole koła π =l/2r l=2πr π ≈ 3,14 π = 3,14159265358979323846264… π ≈ 3,14 π = 3,14159265358979323846264… π-jest liczbą niewymierną; P= πr2 r πr

Objętość walca V= π *r2 *H

Obliczanie liczby cząsteczek H2O w szklance 1g – 6,02*1023 V=π*r2*h V = 3,14*3,32*8,6 V = 3,14*10,89*8,6 V = 294,07356 cm3 V ≈ 294 cm3 V ≈ 294g (294*6,02*1023):18 = 98,33*1021 Odp.: W szklance jest 98,33*1021 cząsteczek wody.