Найти в Дзене
Голос разума

Как понять химию с нуля? Ч.1. Атомы.

Дети могут испытывать трудности в понимании химии по нескольким причинам. Во-первых, химия является достаточно сложной наукой, что требует особого подхода к обучению. Во-вторых, часто учителя находятся в тисках программы и не могут уделить достаточно времени на объяснение материала на доступном языке. Наконец, многие дети мало заинтересованы в изучении химии и не видят ее значимости в своей жизни. Кроме того, некоторые ученики могут испытывать определенные затруднения в математике, что, в свою очередь, затрудняет понимание некоторых химических концепций. А какой же выход? Однако, выход есть. И он состоит в том, чтобы... просто объяснить химию по порядку, начиная от самого простого: что изучает эта наука и из чего состоит то, что она изучает.
А изучает химия, как известно, вещества. Итак, чтобы понять химию с абсолютного нуля, нужно сначала понять, что вся доступная изучению материя вселенной делится на вещество и поле. Из вещества состоят предметы, а поле проявляет себя лишь как м
Оглавление

Дети могут испытывать трудности в понимании химии по нескольким причинам. Во-первых, химия является достаточно сложной наукой, что требует особого подхода к обучению. Во-вторых, часто учителя находятся в тисках программы и не могут уделить достаточно времени на объяснение материала на доступном языке. Наконец, многие дети мало заинтересованы в изучении химии и не видят ее значимости в своей жизни. Кроме того, некоторые ученики могут испытывать определенные затруднения в математике, что, в свою очередь, затрудняет понимание некоторых химических концепций.

А какой же выход?

Фото атома водорода, сделанное с помощью электронного микроскопа
Фото атома водорода, сделанное с помощью электронного микроскопа

Однако, выход есть. И он состоит в том, чтобы... просто объяснить химию по порядку, начиная от самого простого: что изучает эта наука и из чего состоит то, что она изучает.


А изучает химия, как известно, вещества. Итак, чтобы понять химию с абсолютного нуля, нужно сначала понять, что вся доступная изучению материя вселенной делится на вещество и поле.
Из вещества состоят предметы, а поле проявляет себя лишь как магнетизм, электромагнитные волны и т.д. Вот веществом как раз и занимается химия. А полем - физика. Если это поле не кукурузное. Тогда агрономия.

Теперь, когда мы знаем, что химия изучает вещество, а из вещества состоят предметы окружающего нас мира, самое время понять, из чего состоит само вещество.

А оно состоит из элементарных частиц трёх видов -- протонов, нейтронов и электронов. Протоны имеют положительные заряд, равный единице (+1), и массу, тоже равную единице.

Можно запомнить, что 1 единица атомного заряда равняется 1.602 × 10 в -19 степени Кулон, а 1 единица атомной массы равна 1,66054 × 10 в -24 степени грамм, но это будет нужно лишь когда дойдёт до решения соответствующих задач, а пока эти знания не нужны.

На первом занятии нужно запомнить другое: масса протона = 1, заряд протона = (+1). Всё. По протонам точка.

Кроме протонов есть ещё нейтроны. Их заряд равен 0, а масса, как и протона, равна 1.

Строение атома (схема)
Строение атома (схема)

Ну и третья частица -- электрон. Её масса настолько мала, что в школьном курсе химии её вообще не учитывают (округляют до нуля), а заряд равен -1.

Частицы эти не летают в пространстве просто так, и не лепятся друг к другу в беспорядке, а
образуют атомы -- структуры, по своему строению подобные солнечным системам, но микроскопически маленькие. В центре атома -- протоны и нейтроны, которые образуют маленькое, но тяжёлое ядро, а вокруг него -- электроны. Сколько в ядре протонов, столько же электронов вращается вокруг ядра.


В зависимости от количества протонов в ядре
атомы делятся на виды, которые принято называть химическими элементами. Их всего не так уж много -- чуть более сотни, и для удобства они собраны в специальную таблицу, которая называется "Периодическая система элементов" или просто "Таблица Менделеева" по имени учёного, разработавшего первый её вариант. В таблице Менделеева есть не только называния элементов и их символы, но и другая информация по ним, например, масса атома каждого элемента. Кроме того, номер элемента в таблице равен количеству протонов в ядре атома этого элемента. Удобно, да?

Периодическая система элементов, она же таблица Менделеева.
Периодическая система элементов, она же таблица Менделеева.

Зная это, можно безошибочно найти, сколько протонов в ядре любого элемента, просто посмотрев его номер. Электронов будет столько же. А чтобы найти, сколько нейтронов, нужно из массы вычесть номер. Всё.

Теперь можно даже задачки порешать. Например, найдите количество протонов, нейтронов и электронов у кислорода, меди, хлора и золота. Или любых других элементов.

Видео по данному уроку можно посмотреть по ссылке:
https://youtu.be/BcOgmRNSW2k

Заключение


Итак, что же мы имеем в сухом остатке? Химия изучает вещество. Вещество состоит их трёх видов элементарных частиц, которые называются протон, нейтрон и электрон. Протон имеет массу 1 и заряд +1. Нейтрон имеет массу 1 и заряд 0. Электрон имеет массу почти 0 и заряд -1. Элементарные частицы соединяются в атомы, которых существует более ста видов. Этив виды отличаются числом элементарных частиц и называются химическими элементами. Все они перечислены в специальной таблице - таблице Менделеева. Чтобы найти, сколько у атома протонов, достаточно глянуть на номер вида (элемента), к которому этот атом относится, в этой самой таблице. Всё, это и есть число протонов. Электронов столько же. Число нейтронов это масса атома (она тоже есть в таблице) - номер этого же атома. Вот этот абзац - и есть то, что следует освоить начинающему химику на самом первом занятии, если изучать мой курс.