Вещество. Реальность атомов и молекул

Министерство  экономического развития и торговли РФ

Российский  государственный торгово-экономический  университет

Кафедра: «Товароведение и экспертиза товаров».

Челябинский институт (филиал) 
 
 
 

Контрольная работа

По дисциплине: «Концепции современного естествознания»

По теме: «Вещество. Реальность атомов и молекул.» 
 
 
 

  
 
 
 
 

Выполнила:

Студентка I курса

Заочного  отделения

I группы.

Специальность:

«Экономика  и управление

на  предприятии (торговли)»

Буркова А.А.

Шифр: ЭЗ-03-07 

Проверил:

Сарайкин  А. М.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Челябинск 2004 

Аннотация.

Буркова А.А.

Тема: «Вещество. Реальность атомов и молекул».

Контрольная работа. – Челябинск 2004. - 24 страницы.

В котрольной работе описывается этапы открытия частиц, таких как атом, электрон, протон, квант.

Иллюстрации – 6 штук.

Таблиц  – 1 штука.

Список  литературы – 5 штук.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание:

- Введение……………………………………………………………………….

- Вещество. Реальность  атомов и молекул……………………………………

- Заключение……………………………………………………………………

- Список литературы…………………………………………………………... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ведение.

Концепции современного естествознания – это комплекс наук об окружающем нас мире:

• физика
• химия
• биология
• астрономия
• экология

Курс строится по программе средней школы. К  современным естествознаниям относятся  знания, полеченные в основном в XX веке. Концепиции – означают основные идеи, от направления, развития.

В это работе описывается открытие частиц – это  протон, электрон, атом. Какие трудности  возникали при этом.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вещество. Реальность атомов и  молекул

Вещество  – это вид материи, обладающей массой покоя. Вещество получается из элементарных частиц, масса покоя  которых не равна нулю. В классической физике вещество и поле противопоставлялись друг другу как два вида материи, у первого структура дискретна, а у второго — непрерывна. Квантовая физика, внедрившая идею двойственной корпускулярно-волновой природы любого микрообъекта, привела к нивелированию этого представления. Выявление тесной взаимосвязи вещества и поля привело к углублению представлений о структуре материи. На этой основе были строго разграничены  понятия вещества и материи, отождествляющиеся в науке на протяжении многих веков. Наука о веществах зародилась в Египте. Термин «химия» происходит (по Плутарху) от одного из древних названий Египта, Хеми («черная земля») а вначале «египетское искусство». Позже химию считали, как искусство делания золота и серебра. Наука о веществах и их взаимодействиях, химия, считалась в Египте «божественной наукой» и находилась целиком в руках жрецов. Однако некоторые сведения все же просачивались за пределы Египта, в основном через Византию и арабов (после завоевания ими в  711 г. Испании). Именно на арабском Востоке появился термин «алхимия».

Цель  алхимиков -  создание «философского  камня», способного все металлы превращать в золото. В основе этого лежал элементарный практический заказ: золото в Европе было необходимо для развития торговли, а известных месторождений было мало. В основе взглядов алхимиков лежали представления Аристотеля. Позже к принципам и элементам Аристотеля алхимики добавили растворимость (каменная  или  поваренная соль), горючесть (сера) и металличность (ртуть).

Точной  наукой наука о веществах стала  после того, как в середине XVIII в. был сформулирован закон сохранения массы: масса всех веществ, вступающих в реакцию, равна массе всех продуктов реакции. Открытие этого закона приписывают М. В. Ломоносову. Однако, скорее всего, Ломоносов в 1748 г. первым точно сформулировал его в письме Л. Эйлеру: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что, сколько у одного тела отнимается, то столько же присовокупляется к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей общий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своей силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает».

Таким образом, в середине XVIII в. в практике исследования вещества появились точные количественные методы.

Позже установлен закон постоянства состава: каждое химическое соединение имеет вполне определенный и постоянный состав (т. е. состав химического соединения не зависит от способа его получения).

Это дало возможность Дж. Дальтону (1766-1844) в 1803 г. сформулировать закон кратных отношений, а это - элементы входят в соединение некоторыми порциями, и сделать вывод о дискретном строении вещества. Дальтон ввел в современную науку представление об атомах как мельчайших частицах, из которых образованы все вещества, и понятие «атомный вес».

 представление  об атомном строении вещества  является одним из самых древних,  существующих в современной науке.

В некоторых  странах Азии оно существовало более  чем за 1000 лет до н. э. Влияние этих идей дошло, возможно, до Древней Греции, и в V в. до н. э. древнегреческие философы Левкипп и Демокрит сформулировали вывод о невозможности бесконечного деления вещества на все более мелкие части.В итоге посчитали, что получатся очень мелкие частицы, что дальнейшее деление будет невозможным. Существует очень много подобных частиц, из которых сделаны разные вещества. И при соединении других частиц получаются новые вещества. По-гречески «atomos» —

Неделимый. Частички, которые нельзя больше разделить, назвали атомами. В Древней Греции эти представления не получили распространения. Аристотель являлся их противником, и атомарным представлениям о строении вещества пришлось ждать признания более 2000 лет.

Когда мы говорим о веществе (чистом веществе), то указываем  на то, что оно  обладает однородными  свойствами. При этом чистые вещества могут быть двух типов. Одни разлагаются после некоторых воздействий. Другие — нет.

Первые  вещества — элементы, вторые — соединения. Сегодня известно 92 стабильных элемента и многие сотни тысяч чистых веществ, построенных из них. Существуют тысячи минералов, десятки тысяч неорганических и особенно органических соединений, неисчислимое количество сплавов.

Все разнообразие веществ  возникает из сложного, но повторяющегося сочетания  мельчайших составных  частиц — атомов (как  и все книги — суть набор нескольких десятков символов, собранных огромным разнообразием способов).

Попытки создания систематики химических элементов начались сразу после освоения наукой понятия об атомах. Только Д. И. Менделееву (1834-1907) удалось открыть периодический закон, позволивший не только систематизировать все известные на тот момент (1869) химические элементы, но и предсказать существование новых веществ. В 1870 г. подобную систематику создал немецкий ученый Ю. Л. Майер (1814-1878).

Созданная систематика позволила предсказать свойства элементов с вероятными атомными весами 44, 68, 72. В 1875 г. был открыт галлий (атомный вес 69,7), в 1879-м — скандий (атомный вес 45,1), в 1886-м — германий (атомный вес 72,6). В 1893 г. был открыт аргон, которому не было места в периодической системе элементов. После обнаружения на Солнце (с помощью спектрального анализа), а затем и на Земле гелия, открытия криптона, неона, ксенона стало известно, что «благородные» (инертные) газы образуют новую группу периодической системы. Это подтвердило строгость периодического закона Менделеева.

Атомы девяноста двух видов стабильны (до урана) и обладают различными свойствами. Одни из них образуют газы, другие — металлы. Одни способны легко образовывать химические соединения, другие (инертные газы) почти никогда не дают соединений.

В то же время все атомы имеют примерно одинаковый размер, а именно, в 1 см³ вещества есть около 10²³ молекул (атомов для одноатомных веществ). Тогда на один атом приходится объем около 10^-23 см³ и размер атома (кубический корень из объема) близок 10^-8 см.

Какое внутреннее строение атома?

Любой предмет может обладать электрическим зарядом одного или другого вида. Называются эти два вида зарядов «положительные» или «отрицательные», так как одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Незаряженное  тело просто содержит в себе равные количества положительных и отрицательных  зарядов. В этом состоит одно из величайших открытий физики.

Мы обнаруживаем, что заряды могут перемещаться в веществе. За проводимость металлов ответственны электроны. Еще в Древней Греции было замечено, что если потереть янтарь (греч. «electron») кусочком ткани, то он приобретает свойство притягивать шерстинки. Именно поэтому в 1891 г. для обозначения единицы минимального количества электричества был введен термин «электрон». Элементарная частица, называемая сегодня электроном, открыта Дж. Томсоном в 1897 г.

Справка:  Джозеф Джон ТОМСОН (1856-1940) 

Дж.Дж.Томсон - выдающийся ученый, директор знаменитой Кавендишской лаборатории, лауреат Нобелевской премии.  

Дж.Дж.Томсон открыл электрон.

Дж.Дж.Томсон в 1903 году выдвинул гипотезу о том, что электрон находится внутри атома. Но атом в целом  нейтральный, поэтому  ученый предположил, что отрицательные  электроны окружены в атоме положительно заряженным веществом. Атом, по мысли Дж. Томсона, очень похож на пудинг с изюмом: электроны, как "изюминки", а "каша" - положительно заряженное вещество атома.

ЭЛЕКТРОН - первая по времени  открытия элементарная частица; материальный носитель наименьшей массы и наименьшего электрического заряда в природе;

Заряд электрона = -1,6021892 . 10^-19 Кл (- 4,803242 . 10^-10 ед. СГСЭ)

Масса электрона 9,109534 . 10^-31 кг (0,511 МэВ)

Удельный  заряд e/me 1,7588047 . 1011 Кл . кг -1

Спин  электрона равен 1/2 (в  единицах h)

Магнитный момент электрона  равен - 1,00116 mб, где mб - магнетон Бора.

Стабильная  частица. Согласно экспериментальным  данным, время жизни te > 2 . 1022 лет.