Химические элементы

Формирование понятия о химическом элементе на базе атомно-молекулярной теории без нарушения законов логики представляет неразрешимую методическую задачу. В советской научной и популярной литературе, а также и в учебниках химии принято считать химический элемент видом атомов.

В учебнике по химии для VII класса химический элемент также определяется как вид атомов, но не указывается видовых признаков атомов одного и того же элемента. На основе атомно-молекулярной теории эти признаки указать нельзя. Если же учащиеся обладают первоначальными сведениями о строении атомов в том объеме, как указано выше, то они поймут и усвоят общепринятое в науке определение химического элемента как вида атомов, имеющих одинаковый заряд атомного ядра. Чтобы подготовить учащихся к пониманию этого определения, нужно рассмотреть несколько элементов в свободном состоянии и в соединении с другими элементами, например сравнить внешний вид образцов меди, окиси меди, хлорной меди, медного купороса. Учащимся трудно поверить, что в этих внешне непохожих веществах находятся одни и те же атомы меди. Чтобы убедить их в этом, можно показать следующие опыты: накалить медные стружки или медную пластинку в окислительной части пламени горелки и показать образовавшийся черный налет окиси меди. Затем опустить их в раствор соляной кислоты и показать, что окись меди прореагировала с соляной кислотой и атомы меди теперь находятся в растворе хлорной меди. В этом можно убедиться, опустив в эту жидкость железный предмет, т. е. осуществить знакомую учащимся реакцию замещения меди железом.

Можно также сравнить известные учащимся окислы, меди, ртути и напомнить, что они образовались при соединении этих металлов с кислородом и, следовательно, содержат атомы кислорода. Учащиеся убеждаются в этом, изучая реакцию разложения окиси ртути.

Но можно ли утверждать, что атомы меди и кислорода совсем не изменялись, вступая в соединения друг с другом? На предыдущем занятии учащиеся узнали, что атомы, участвуя в химических реакциях, не дробятся так, как молекулы, но все же их наружная оболочка изменяется. Неизменными остаются их ядра, массы и заряды атомных ядер. Все атомы меди, находящиеся в чистом металле, в соединениях с кислородом, или с хлором, или с серой, имеют одну и ту же массу и одинаковые по величине положительные заряды. Рассуждая таким образом об атомах кислорода и других элементов, учитель подводит учащихся к такому единственно правильному определению понятия элемента, которое не противоречит химии и логике.