Глава из альбома иллюстраций “Физические основы и боевые свойства атомного оружия” (1957 г.).
Все то что окружает нас —
живая
и неживая природа
все созданное руками человека, состоит из мельчайших невидимых частиц — атомов и молекул.
Размеры атомов чрезвычайно малы
В дробинке диаметром 3 мм содержится 1021 атомов свинца. Из такого количества песчинок образовалась бы гора, значительно большая, чем гора Эльбрус.
Вещества, состоящие из атомов одного вида, называются химическими элементами
При увеличении в несколько миллионов раз можно было бы увидеть, что дробинка состоит из одинаковых атомов свинца.
В веществе атомы обычно соединены в молекулы
Молекула воды состоит из двух атомов водорода (Н) и одного атома кислорода (О).
Более сложной молекулой является например, молекула тротила, которая состоит из 7 атомов углерода (С), 6 атомов кислорода, 5 атомов водорода и 3 атомов азота (N).
Атомы и молекулы постоянно находятся в движении.Скорость их движения тем больше, чем выше температура вещества
Так, в горячем паре молекулы движутся значительно быстрее, чем в холодной воде (большая длина стрелки на рисунке соответствует большей скорости движения молекул).
Энергия молекул нагретого пара используется в различных паровых машинах.
Вокруг нас постоянно происходят превращения одних веществ в другие
В результате соединения железа с кислородом на железных и стальных изделиях появляется ржавчина.
При горении угля происходит соединение углерода с кислородом и образуется углекислый газ.
Многие химические реакции сопровождаются выделением энергии
Например, при взрыве тротила энергия выделяется вследствие распада сложных его молекул на более простые, то есть в результате изменения электронной оболочки атомов.
Ядра атомов при химических реакциях остаются неизменными.
Энергией химических реакций издавна пользуется человек.
При химических реакциях выделяется лишь ничтожно малая доля всей энергии, заключенной в недрах атомов. Для взрыва подобного взрыву 400 тонн тротила, потребовалось бы лишь 100 г вещества, если бы можно было использовать всю энергию, находящуюся в недрах атомов.
Но как же извлечь энергию, заключенную в недрах атомов? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим строение атома
Это модель атома. В центре атома находится положительно заряженное ядро. Оно окружено отрицательно заряженными частицами — электронами.
Атомы иногда изображают в виде планетарной системы с ядром — Солнцем, вокруг которого вращаются электроны — планеты.
Более правильно представлять атомы в виде отрицательно заряженного облака — электронной оболочки, в центре которой находится положительно заряженное ядро.
Размеры ядра по сравнению с размерами атома очень малы. Если атом увеличить до размеров большого театрального зала, то ядро окажется не больше булавочной головки.
Ядро атома состоит из положительно заряженных частиц — протонов и частиц, не имеющих заряда, – нейтронов. Поэтому заряд ядра определяется числом протонов в нем.
Ядра атомов обозначаются символами элементов, к которым добавляются две цифры: вверху — число частиц в ядре (массовое число), внизу – число протонов (заряд ядра).