Взаимодействие молекул

Почему стакан не рассыпается, а твёрдое тело трудно сжать.

Почему вещи не рассыпаются на молекулы

Мы уже знаем: вещества состоят из молекул, молекулы движутся, между ними есть промежутки. Но тогда возникает странный вопрос — почему стакан не рассыпается? Почему капля воды держится целой? Почему твёрдое тело трудно сжать?

Ответ: молекулы взаимодействуют друг с другом. Они могут притягиваться и отталкиваться. Именно поэтому вещества существуют в виде твёрдых тел, жидкостей и газов, а не просто разлетаются.

Притяжение удерживает частицы вещества вместе — тело не рассыпается.
Отталкивание не даёт молекулам слиться — тело трудно сжать.

Всё зависит от расстояния: близко — притяжение, слишком близко — отталкивание, очень далеко — почти нет взаимодействия.

Молекулы: ближе или дальше?

Двигай ползунок и смотри, как меняется взаимодействие между двумя молекулами.

Расстояние —

—

Двигай ползунок влево или вправо

Два эффекта одновременно

Почему тела не распадаются: молекулы и атомы вещества притягиваются друг к другу. В твёрдом теле они расположены близко и связаны достаточно сильно — не могут свободно улететь. Можно представить невидимые пружинки: если частицы немного разошлись — пружинка тянет обратно.

Почему твёрдые тела трудно сжать: когда мы давим на тело, мы заставляем молекулы подойти ещё ближе. Но на очень малых расстояниях между частицами возникает сильное отталкивание. Отталкивание противодействует сжатию.

Почему разбитая чашка не срастается сама: поверхности нельзя сблизить на молекулярное расстояние — мешают неровности, пыль и воздух. Клей заполняет промежутки и создаёт связь на уровне молекул.

Три состояния вещества

Свойства твёрдых тел, жидкостей и газов объясняются тем, как движутся и взаимодействуют их частицы:

Твёрдое тело

Частицы близко, сильно взаимодействуют, колеблются около своих мест. Тело сохраняет форму и объём.

Жидкость

Частицы близко, но перемещаются друг относительно друга. Сохраняет объём, принимает форму сосуда.

Газ

Частицы далеко, взаимодействие слабое, движутся свободно. Нет собственной формы и объёма.

Взаимодействие молекул — проверь себя 1 / 6

правильных ответов

Мини-опыты

Опыт 1. Две капли воды сливаются

Нужно

Тарелка или гладкая поверхность, вода, пипетка.

Что делать

Капни две маленькие капли рядом. Аккуратно подвинь одну к другой.

Что увидишь

Когда капли соприкоснутся, они сольются в одну.

Молекулы воды притягиваются друг к другу — капли объединяются.

Опыт 2. Вода «горбится» на монете

Нужно

Монета, вода, пипетка или ложка.

Что делать

Капай воду на монету по одной капле. Считай, сколько капель уместится.

Что увидишь

Вода образует выпуклую «горку» — намного больше капель, чем кажется.

Молекулы воды на поверхности притягиваются друг к другу и удерживают «горку».

Опыт 3. Мокрая бумага на стекле

Нужно

Бумага, стекло или зеркало, вода.

Что делать

Слегка намочи бумагу. Приложи к стеклу и попробуй снять.

Что увидишь

Мокрая бумага держится значительно лучше сухой.

Вода заполняет неровности и усиливает взаимодействие молекул бумаги и стекла.

Типичные ошибки

«Молекулы только притягиваются». Нет — при слишком малом расстоянии они отталкиваются. Оба вида сил работают одновременно, всё зависит от расстояния.

«Раз есть промежутки, тело легко сжать». Нет. При сжатии молекулы сближаются ещё больше, и возникает сильное отталкивание, которое мешает сжатию.

«В твёрдом теле частицы неподвижны». Они колеблются около своих мест — движение есть, просто они не перемещаются свободно по всему телу.

«Разбитую чашку не срастишь, потому что молекулы слишком маленькие». Дело в расстоянии: поверхности нельзя достаточно сблизить из-за неровностей и пыли. Молекулы притягиваются, но только на нужном расстоянии.

Главное

Молекулы вещества взаимодействуют — притягиваются и отталкиваются.
Притяжение удерживает частицы вместе — тело не рассыпается.
Отталкивание мешает молекулам слиться — тело трудно сжать.
Всё зависит от расстояния: близко — притяжение, слишком близко — отталкивание.
В твёрдом теле — сильное взаимодействие, форма и объём сохраняются. В жидкости — слабее, объём есть, форма — нет. В газе — взаимодействие слабое, нет ни формы, ни объёма.

Материал подготовил: Безносов М.Н., учитель математики и физики.
Объяснение адаптировано для учеников 7 класса.

Предыдущая тема

← Движение молекул. Диффузия

Раздел

Все темы 7 класса →