Физически тела - какви са те? Физически тела: примери, свойства. Ще разберем какво представляват телата и веществата, ще научим по какво се различават телата

В днешната статия ще обсъдим какво е физическото тяло. Срещали сте този термин повече от веднъж през годините на обучение. С понятията „физическо тяло“, „вещество“, „явление“ се сблъскваме за първи път в часовете по естествена история. Те са обект на изучаване в повечето клонове на специалната наука - физиката.

Според „физическо тяло“ се разбира определен материален обект, който има форма и ясно дефинирана външна граница, която го отделя от външна средаи други тела. Освен това физическото тяло има характеристики като маса и обем. Тези параметри са основни. Но освен тях има и други. Говорим за прозрачност, плътност, еластичност, твърдост и т.н.

Физически тела: примери

Казано по-просто, всеки от околните обекти можем да наречем физическо тяло. Най-често срещаните примери са книга, маса, кола, топка, чаша. Физиците наричат ​​просто тяло нещо, чието геометрична формане е трудно. Съставните физически тела са тези, които съществуват под формата на комбинации от взаимосвързани прости тела. Например, много условно човешката фигура може да бъде представена като колекция от цилиндри и топки.

Материалът, от който се състои някое от телата, се нарича вещество. Освен това те могат да съдържат едно или няколко вещества. Да дадем примери. Физически тела - прибори за хранене (вилици, лъжици). Най-често се изработват от стомана. Ножът може да служи като пример за тяло, състоящо се от две различни видовевещества - стоманено острие и дървена дръжка. И такъв сложен продукт като мобилен телефон е направен от много по-голям брой „съставки“.

Какви са веществата?

Те могат да бъдат естествени или изкуствено създадени. В древността всичко необходими елементихората ги правели от естествени материали (върхове на стрели - от дрехи - от животински кожи). С развитието на техническия прогрес се появиха вещества, създадени от човека. А в момента това са мнозинството. Класически пример за физическо тяло изкуствен произходПластмасата може да служи. Всеки от видовете му е създаден от човека, за да осигури необходимите качества на определен артикул. Например прозрачната пластмаса е за стъкла на очила, нетоксичната пластмаса за храни е за чинии, а издръжливата пластмаса е за броня на автомобил.

Всеки артикул (от високотехнологично устройство) има редица определени качества. Едно от свойствата на физическите тела е способността им да се привличат едно към друго в резултат на гравитационно взаимодействие. Измерва се с физична величина, наречена маса. Според физиците масата на телата е мярка за тяхната гравитация. Означава се със символа m.

Измерване на маса

Това физическо количество, както всеки друг, може да бъде измерен. За да разберете каква е масата на всеки обект, трябва да го сравните със стандарт. Тоест с тяло, чиято маса се приема за единица. Международна системаединици (SI) се считат за килограми. Тази „идеална“ единица за маса съществува под формата на цилиндър, който е сплав от иридий и платина. Тази международна проба се съхранява във Франция и нейни копия са налични в почти всяка страна.

В допълнение към килограма се използва понятието тон, грам или милиграм. Телесното тегло се измерва чрез претегляне. Това е класически метод за ежедневни изчисления. Но в съвременната физика има други, които са много по-модерни и много точни. С тяхна помощ се определя масата на микрочастиците, както и на гигантските обекти.

Други свойства на физическите тела

Формата, масата и обемът са най-важните характеристики. Но има и други свойства на физическите тела, всяко от които е важно в определена ситуация. Например, обекти с еднакъв обем могат да се различават значително по своята маса, тоест да имат различна плътност. В много ситуации характеристики като крехкост, твърдост, еластичност или магнитни свойства са важни. Не трябва да забравяме топлопроводимостта, прозрачността, хомогенността, електропроводимостта и много други физични свойстватела и вещества.

В повечето случаи всички подобни характеристики зависят от веществата или материалите, от които са съставени обектите. Например гумени, стъклени и стоманени топки ще имат напълно различни набори от физически свойства. Това е важно в ситуации, когато телата взаимодействат помежду си, например, изучавайки степента на тяхната деформация при сблъсък.

Относно приетите приближения

Някои клонове на физиката разглеждат физическото тяло като вид абстракция с идеални характеристики. Например в механиката телата се представят във формата материални точки, нямащи маса и други свойства. Този раздел на физиката се занимава с движението на такива условни точки и за решаването на проблемите, поставени тук, такива количества не са от основно значение.

В научните изчисления понятието абсолютно твърдо. Това условно се счита за тяло, което не подлежи на деформация, без изместване на центъра на масата. Този опростен модел позволява да се възпроизведат теоретично редица специфични процеси.

Разделът на термодинамиката използва концепцията за абсолютно черно тяло за своите цели. Какво е? Физическо тяло (някакъв абстрактен обект), способно да абсорбира всяка радиация, падаща върху повърхността му. В същото време, ако задачата го изисква, те могат да излъчват електромагнитни вълни. Ако според условията на теоретичните изчисления формата на физическите тела не е фундаментална, по подразбиране се приема, че тя е сферична.

Защо свойствата на телата са толкова важни?

Самата физика като такава възниква от необходимостта да се разберат законите, по които се държат физическите тела, както и механизмите на съществуване на различни външни явления. Природните фактори включват всички промени в околната среда, които не са свързани с резултатите от човешката дейност. Много от тях хората използват в своя полза, но други могат да бъдат опасни и дори катастрофални.

Изследването на поведението и разнообразието от свойства на физическите тела е необходимо на хората, за да предвидят неблагоприятни фактори и да предотвратят или намалят вредите, които причиняват. Например, чрез изграждането на вълноломи хората са свикнали да се борят с негативните прояви на морската стихия. Човечеството се е научило да устоява на земетресения, като е разработило специални устойчиви на земетресения строителни конструкции. Носещите части на автомобила са изработени в специална, внимателно калибрирана форма, за да се намалят щетите при инциденти.

За структурата на телата

Според друга дефиниция терминът „физическо тяло“ означава всичко, което може да се признае за реално съществуващо. Всеки от тях задължително заема част от пространството, а веществата, от които се състоят, са колекция от молекули с определена структура. Други, повече фини частицинеговите са атоми, но всеки от тях не е нещо неделимо и съвсем просто. Структурата на атома е доста сложна. В състава му могат да се разграничат положително и отрицателно заредени елементарни частици- йони.

Структурата, според която такива частици са подредени в определена система, се нарича кристална за твърдите тела. Всеки кристал има определена, строго фиксирана форма, която показва подреденото движение и взаимодействие на неговите молекули и атоми. Когато структурата на кристалите се промени, физическите свойства на тялото се нарушават. Зависи от степента на подвижност на елементарните компоненти. агрегатно състояние, които могат да бъдат твърди, течни или газообразни.

За характеризиране на тези сложни явления се използва понятието коефициенти на компресия или обемна еластичност, които са взаимно обратни величини.

Молекулярно движение

Състоянието на покой не е присъщо нито на атомите, нито на молекулите на твърдите вещества. Те са в постоянно движение, чийто характер зависи от топлинното състояние на тялото и въздействията, на които е изложено. този моментизложени. Някои елементарни частици – отрицателно заредени йони (наречени електрони) се движат с по-висока скорост от тези с положителен заряд.

От гледна точка на агрегатното състояние физическите тела са твърди предмети, течности или газове, което зависи от естеството на молекулярното движение. Целият набор от твърди вещества може да бъде разделен на кристални и аморфни. Движението на частиците в кристала се признава за напълно подредено. В течностите молекулите се движат по съвсем различен принцип. Те преминават от една група в друга, което образно може да се представи като комети, скитащи от една небесна система в друга.

Във всяко газообразно тяло молекулите имат много по-слаба връзка, отколкото в течните или твърдите. Може да се каже, че частиците там се отблъскват. Еластичността на физическите тела се определя от комбинацията на две основни величини - коефициент на срязване и коефициент на обемна еластичност.

Течливост на телата

Въпреки всички значителни разлики между твърдите и течните физически тела, техните свойства имат много общи черти. Някои от тях, наречени меки, заемат междинно състояние на агрегиране между първото и второто с физически свойства, присъщи и на двете. Качество като течливост може да се намери в твърдо вещество (например лед или боя за обувки). Също така е присъщо на металите, включително доста твърдите. Под налягане повечето от тях са способни да текат като течност. Чрез свързване и нагряване на две твърди метални парчета е възможно да се споят в едно цяло. Освен това процесът на запояване се извършва при температура, много по-ниска от точката на топене на всеки от тях.

Този процес е възможен при условие, че двете части са в пълен контакт. Така се получават различни метални сплави. Съответното свойство се нарича дифузия.

За течности и газове

Въз основа на резултатите от многобройни експерименти учените стигнаха до следното заключение: твърдите физически тела не са някаква изолирана група. Разликата между тях и течните е само в по-голямото вътрешно триене. Преход на вещества в различни състояниявъзниква при условия на определена температура.

Газовете се различават от течностите и твърдите тела по това, че еластичната сила не се увеличава дори при силна промяна на обема. Разликата между течности и твърди тела е възникването на еластични сили в твърдите тела по време на срязване, тоест промяна на формата. Това явление не се наблюдава при течности, които могат да приемат всяка една от формите.

Кристални и аморфни

Както вече споменахме, двете възможни състояния на твърдите тела са аморфно и кристално. Аморфните тела включват тела, които имат еднакви физически свойства във всички посоки. Това качество се нарича изотропия. Примерите включват втвърдена смола, кехлибарени продукти и стъкло. Тяхната изотропност е резултат от произволно подреждане на молекулите и атомите в състава на веществото.

В кристално състояние елементарните частици са подредени в строг ред и съществуват под формата на вътрешна структура, която периодично се повтаря в различни посоки. Физическите свойства на такива тела са различни, но в паралелни посоки те съвпадат. Това свойство, присъщо на кристалите, се нарича анизотропия. Причината за това е неравномерната сила на взаимодействие между молекули и атоми в различни посоки.

Моно- и поликристали

Единичните кристали имат хомогенна вътрешна структура и се повтарят в целия обем. Поликристалите изглеждат като много малки кристалити, хаотично слети един с друг. Съставните им частици са разположени на строго определено разстояние една от друга и в необходимия ред. Кристалната решетка се разбира като набор от възли, тоест точки, които служат като центрове на молекули или атоми. Металите с кристална структура служат като материали за рамки на мостове, сгради и други издръжливи конструкции. Ето защо свойствата на кристалните тела се изучават внимателно за практически цели.

Реалните якостни характеристики се влияят от отрицателно въздействиедефекти кристална решетка, както повърхностни, така и вътрешни. Отделен клон на физиката, наречен механика на твърдото тяло, е посветен на подобни свойства на твърдите тела.

1.1. Тела и среди. Въведение в системите

Докато учехте физика миналата година, научихте, че светът, в който живеем, е свят физически телаИ сряда. Как физическото тяло се различава от околната среда? Всяко физическо тяло има форма и обем.

Например физическите тела са голямо разнообразие от предмети: алуминиева лъжица, пирон, диамант, чаша, найлонов плик, айсберг, зърно готварска сол, бучка захар, дъждовна капка. Какво ще кажете за въздуха? Постоянно е около нас, но не виждаме формата му. За нас въздухът е среда. Друг пример: за човека морето е, макар и много голямо, но все пак физическо тяло – има форма и обем. А за рибите, които плуват в него, морето най-вероятно е среда.

От моя житейски опитзнаете, че всичко, което ни заобикаля, се състои от нещо. Учебникът, който лежи пред вас, се състои от тънки листове текст и по-издръжлива корица; будилникът, който ви събужда сутрин, е направен от много различни части. Тоест можем да твърдим, че учебник и будилник представляват система.

Много е важно компонентите на системата да са свързани, тъй като при липса на връзки между тях всяка система би се превърнала в „купчина“.

Най-важната характеристика на всяка система е нейната съединениеИ структура. Всички други характеристики на системата зависят от състава и структурата.

Нуждаем се от представа за системи, за да разберем от какво се състоят физическите тела и среди, защото всички те са системи. (Газообразните среди (газовете) образуват система само заедно с това, което ги предпазва от разширяване.)

ТЯЛО, СРЕДА, СИСТЕМА, СЪСТАВ НА СИСТЕМАТА, СТРУКТУРА НА СИСТЕМАТА.
1. Дайте няколко примера за физически тела, които липсват в учебника (не повече от пет).
2. С какви физически среди се сблъсква жабата в ежедневието?
3. Как, според вас, физическото тяло се различава от околната среда?

Ако погледнете в захарница или солница, ще видите, че захарта и солта се състоят от доста малки зърна. И ако погледнете тези зърна през лупа, можете да видите, че всяко от тях е полиедър с плоски ръбове (кристален). Без специално оборудване няма да можем да различим от какво са направени тези кристали, но съвременната наука е добре запозната с методите, които позволяват това да се направи. Тези методи и инструментите, които ги използват, са разработени от физици. Те използват много сложни явления, които няма да разглеждаме тук. Нека просто кажем, че тези методи могат да бъдат оприличени на много мощен микроскоп. Ако изследваме кристал от сол или захар през такъв „микроскоп“ с все по-голямо увеличение, тогава в крайна сметка ще открием, че този кристал съдържа много малки сферични частици. Те обикновено се наричат атоми(въпреки че това не е съвсем вярно, по-точното им име е нуклиди). Атомите са част от всички тела и среди около нас.

Атомите са много малки частици, техният размер варира от един до пет ангстрьома (обозначени с A o.). Един ангстрьом е 10–10 метра. Размерът на захарен кристал е приблизително 1 mm; такъв кристал е приблизително 10 милиона пъти по-голям от който и да е от съставните му атоми. За да разберете по-добре колко малки са атомите, разгледайте този пример: ако една ябълка се увеличи до размера глобус, тогава атомът, увеличен със същото количество, ще стане с размерите на средна ябълка.
Въпреки такива малки размери, атомите са доста сложни частици. Тази година ще се запознаете със структурата на атомите, но засега нека просто кажем, че всеки атом се състои от атомно ядрои свързани електронна обвивка, тоест също представлява система.
Понастоящем са известни малко над сто вида атоми. От тях около осемдесет са стабилни. И от тези осемдесет вида атоми са изградени всички обекти около нас в цялото им безкрайно многообразие.
Един от най-важните характеристикиатомите е тяхната склонност да се комбинират един с друг. Най-често това води до образуването на молекули.

Една молекула може да съдържа от два до няколкостотин хиляди атома. Освен това малките молекули (двуатомни, триатомни...) могат да се състоят от еднакви атоми, докато големите, като правило, се състоят от различни атоми. Тъй като една молекула се състои от няколко атома и тези атоми са свързани, молекулата е система.В твърдите тела и течностите молекулите са свързани помежду си, но в газовете не са.
Връзките между атомите се наричат химически връзки, а връзките между молекулите са междумолекулни връзки.
Формират се свързани една с друга молекули вещества.

Веществата, изградени от молекули, се наричат молекулярни вещества. Така водата се състои от водни молекули, захарта - от захарозни молекули, а полиетиленът - от полиетиленови молекули.
Освен това много вещества се състоят директно от атоми или други частици и не съдържат молекули. Например алуминият, желязото, диамантът, стъклото и готварската сол не съдържат молекули. Такива вещества се наричат немолекулярни.

В немолекулните вещества атомите и другите химични частици, както и в молекулите, са свързани помежду си чрез химични връзки.Разделението на веществата на молекулярни и немолекулни е класификация на веществата по тип структура.
Ако приемем, че взаимосвързаните атоми запазват сферична форма, е възможно да се конструират триизмерни модели на молекули и немолекулни кристали. Примери за такива модели са показани на фиг. 1.1.
Повечето вещества обикновено се намират в едно от трите агрегатни състояния: твърдо, течно или газообразно. При нагряване или охлаждане молекулните вещества могат да преминават от едно агрегатно състояние в друго. Такива преходи са показани схематично на фиг. 1.2.

Преходът на немолекулно вещество от едно състояние на агрегиране в друго може да бъде придружен от промяна в типа на структурата. Най-често това явление се случва по време на изпаряването на немолекулни вещества.

При топене, кипене, кондензацияи подобни явления, които се случват с молекулярни вещества, молекулите на веществата не се разрушават или образуват. Разкъсват се или се образуват само междумолекулни връзки. Например, ледът се превръща във вода при топене, а водата при кипене се превръща във водна пара. В този случай водните молекули не се разрушават и следователно като вещество водата остава непроменена. Така и в трите агрегатни състояния това е едно и също вещество - вода.

Но не всички молекулни вещества могат да съществуват и в трите агрегатни състояния. Много от тях при нагряване разграждат се, тоест те се трансформират в други вещества, докато техните молекули се разрушават. Например целулозата (основният компонент на дървото и хартията) не се топи при нагряване, а се разлага. Неговите молекули се разрушават и от „фрагментите“ се образуват напълно различни молекули.

Така, едно молекулярно вещество остава самото себе си, тоест химически непроменено, докато молекулите му остават непроменени.

Но знаете, че молекулите са в постоянно движение. И атомите, които изграждат молекулите, също се движат (осцилират). С повишаването на температурата вибрациите на атомите в молекулите се увеличават. Можем ли да кажем, че молекулите остават напълно непроменени? Разбира се, че не! Какво тогава остава непроменено? Отговорът на този въпрос е в един от следващите параграфи.

АТОМ (НУКЛИД), МОЛЕКУЛА, ХИМИЧНИ ВРЪЗКИ, МЕЖДУМОЛЕКУЛНИ ВРЪЗКИ, МОЛЕКУЛНО ВЕЩЕСТВО, НЕМОЛЕКУЛНО ВЕЩЕСТВО, ТИП СТРУКТУРА, АГРЕГАТНО СЪСТОЯНИЕ.

1. Кои връзки са по-силни: химически или междумолекулни?
2.Каква е разликата между твърдо, течно и газообразно състояние? Как се движат молекулите в газове, течности и твърди вещества?
3. Наблюдавали ли сте някога процесите на топене на някакви вещества (с изключение на лед)? Какво ще кажете за варенето (с изключение на водата)?
4. Какви са характеристиките на тези процеси? Дайте известни примери за сублимация на твърди вещества.
5. Дайте примери за известни вещества, които могат да бъдат намерени а) и в трите агрегатни състояния; б) само в твърдо или течно състояние; в) само в твърдо състояние.

Както вече знаете, атомите могат да бъдат еднакви и различни. Как различните атоми се различават един от друг по структура, скоро ще разберете, но засега нека просто кажем, че различните атоми са различни химическо поведение, тоест способността им да се свързват помежду си, образувайки молекули (или немолекулни вещества).

С други думи, химичните елементи са същите видове атоми, които бяха споменати в предишния параграф.
Всеки химичен елемент има свое име, например: водород, въглерод, желязо и т.н. Освен това всеки елемент също е присвоен свой собствен символ. Виждате тези символи, например, в „Таблица на химичните елементи“ в училищния кабинет по химия.
Химическият елемент е абстрактен агрегат. Това е името за произволен брой атоми от даден тип и тези атоми могат да бъдат разположени навсякъде, например: единият на Земята, а другият на Венера. Химическият елемент не може да се види или пипне с ръце. Атомите, които изграждат химичен елемент, могат или не могат да бъдат свързани един с друг. Следователно химичният елемент не е нито вещество, нито материална система.

ХИМИЧЕН ЕЛЕМЕНТ, СИМВОЛ НА ЕЛЕМЕНТА.
1. Дефинирайте понятието „химичен елемент“, като използвате думите „вид атоми“.
2. Колко значения има думата „желязо“ в химията? Какви са тези значения?

Преди да започнете да класифицирате обекти, трябва да изберете характеристиката, по която ще извършите тази класификация ( класификационен знак). Например, когато подреждате купчина моливи в кутии, можете да се ръководите от техния цвят, форма, дължина, твърдост или нещо друго. Избраната характеристика ще бъде критерий за класификация. Веществата са много по-сложни и разнообразни обекти от моливите, следователно тук има много повече характеристики за класификация.
Всички вещества (и вече знаете, че материята е система) се състоят от частици. Първият класификационен признак е наличието (или отсъствието) на атомни ядра в тези частици. На тази основа всички вещества се разделят на химически веществаИ физически вещества.

Такива частици (и те се наричат химически частици) могат да бъдат атоми (частици с едно ядро), молекули (частици с няколко ядра), немолекулни кристали (частици с много ядра) и някои други. Всяка химическа частица, освен ядра или ядра, съдържа и електрони.
С изключение химически вещества, в природата има и други вещества. Например: материята на неутронните звезди, състояща се от частици, наречени неутрони; потоци от електрони, неутрони и други частици. Такива вещества се наричат ​​физически.

На Земята с физически веществапочти никога не срещате.
Според вида на химическите частици или вида на структурата всички химични вещества се делят на молекулярноИ немолекулярни, вече го знаете.
Едно вещество може да се състои от химични частици, идентични по състав и структура - в този случай се нарича чисто,или индивид, субстанция. Ако частиците са различни, тогава - смес.

Това се отнася както за молекулярни, така и за немолекулни вещества. Например, молекулярното вещество „вода“ се състои от водни молекули, които са идентични по състав и структура, а немолекулното вещество „трапезна сол“ се състои от кристали готварска сол, които са идентични по състав и структура.
Повечето естествени вещества са смеси. Например въздухът е смес от молекулни вещества „азот“ и „кислород“ с примеси на други газове, а скалата „гранит“ е смес от немолекулни вещества „кварц“, „фелдшпат“ и „слюда“ също с различни примеси.
Индивидуалните химикали често се наричат ​​просто вещества.
Химическите вещества могат да съдържат атоми само на един химичен елемент или атоми на различни елементи. Въз основа на този критерий веществата се разделят на простоИ комплекс.

Например, простото вещество "кислород" се състои от двуатомни молекули кислород, а веществото "кислород" съдържа само атоми на елемента кислород. Друг пример: простото вещество „желязо“ се състои от железни кристали, а веществото „желязо“ съдържа само атоми на елемента желязо. Исторически простото вещество обикновено има същото име като елемента, чиито атоми изграждат това вещество.
Някои елементи обаче образуват не един, а няколко прости вещества. Например, елементът кислород образува две прости вещества: "кислород", състоящ се от двуатомни молекули, и "озон", състоящ се от триатомни молекули. Елементът въглерод образува две добре известни немолекулни прости вещества: диамант и графит. Това явление се нарича алотропия.

Тези прости вещества се наричат алотропни модификации. Те са идентични по качествен състав, но се различават един от друг по структура.

По този начин сложното вещество „вода“ се състои от водни молекули, които от своя страна се състоят от водородни и кислородни атоми. Следователно водородните атоми и кислородните атоми са част от водата. Сложното вещество "кварц" се състои от кварцови кристали, кварцовите кристали се състоят от силициеви атоми и кислородни атоми, тоест силициевите атоми и кислородните атоми са част от кварца. Разбира се, едно сложно вещество може да съдържа атоми на повече от два елемента.
Сложните вещества се наричат ​​още връзки.
Примери за прости и сложни вещества, както и техният тип структура са дадени в таблица 1.

Таблица I. Прости и сложни вещества молекулен (m) и немолекулен (n/m) тип структура

На фиг. Фигура 1.3 показва схема за класифициране на веществата според характеристиките, които сме изследвали: по наличието на ядра в частиците, образуващи веществото, по химическата идентичност на веществата, по съдържанието на атоми на един или повече елементи и по вид структура . Схемата се допълва чрез разделяне на смесите на механични смесиИ решения, тук класификационният признак е структурното ниво, на което се смесват частиците.

Подобно на отделните вещества, разтворите могат да бъдат твърди, течни (обикновено наричани просто „разтвори“) или газообразни (наричани смеси от газове). Примери за твърди разтвори: бижутерска сплав от злато и сребро, скъпоценен камък рубин. Примери за течни разтвори са ви добре известни: например разтвор на трапезна сол във вода, трапезен оцет (разтвор на оцетна киселина във вода). Примери за газови разтвори: въздух, кислородно-хелиеви смеси за дишане на водолази и др.

ХИМИЧЕСКО ВЕЩЕСТВО, ОТДЕЛНО ВЕЩЕСТВО, СМЕС, ПРОСТО ВЕЩЕСТВО, СЛОЖНО ВЕЩЕСТВО, АЛОТРОПИЯ, РАЗТВОР.
1. Дайте поне три примера за отделни вещества и същия брой примери за смеси.
2. Какви прости вещества срещате постоянно в живота?
3. Кои от дадените за пример отделни вещества са прости и кои сложни?
4. В кои от следните изречения се говори за химичен елемент, а в кои – за просто вещество?
а) Кислороден атом се сблъсква с въглероден атом.
б) Водата съдържа водород и кислород.
в) Смес от водород и кислород е експлозивна.
г) Най-огнеупорният метал е волфрамът.
д) Тиганът е изработен от алуминий.
е) Кварцът е съединение на силиций с кислород.
g) Кислородната молекула се състои от два кислородни атома.
з) Медта, среброто и златото са познати на хората от дълбока древност.
5. Дайте пет примера за познати ви решения.
6. Каква според вас е външната разлика между механична смес и разтвор?

Всеки от обектите на материалната система (с изключение на елементарните частици) сам по себе си е система, т.е. състои се от други, по-малки обекти, свързани помежду си. И така, всяка система сама по себе си е сложен обект и почти всички обекти са системи. Например важна за химията система - молекула - се състои от атоми, свързани помежду си чрез химични връзки (ще научите за природата на тези връзки, като изучавате глава 7). Друг пример: атом. Това също е материална система, състояща се от атомно ядро ​​и електрони, свързани с него (ще научите за природата на тези връзки в глава 3).
Всеки обект може да бъде описан или характеризиран повече или по-малко подробно, тоест може да бъде изброен характеристики.

В химията обектите са предимно вещества. Химичните вещества се предлагат в голямо разнообразие от форми: течни и твърди, безцветни и оцветени, леки и тежки, активни и инертни и т.н. Едно вещество се различава от друго по много начини, които, както знаете, се наричат ​​характеристики.

Има голямо разнообразие от характеристики на веществата: агрегатно състояние, цвят, мирис, плътност, способност за топене, точка на топене, способност за разлагане при нагряване, температура на разлагане, хигроскопичност (способност за абсорбиране на влага), вискозитет, способност за взаимодействие с други вещества и много други. Най-важните от тези характеристики са съединениеИ структура. Именно от състава и структурата на веществото зависят всички негови други характеристики, включително свойства.
Разграничете висококачествен съставИ количествен съставвещества.
За да опишат качествения състав на дадено вещество, те изброяват атомите на кои елементи влизат в състава на това вещество.
При описване на количествения състав на молекулно вещество се посочват атомите на кои елементи и в какво количество образуват молекулата на това вещество.
Когато описвате количествения състав на немолекулно вещество, посочете съотношението на броя на атомите на всеки от елементите, които съставляват това вещество.
Структурата на веществото се разбира като а) последователността от връзки между атомите, които образуват това вещество; б) естеството на връзките между тях и в) относителното разположение на атомите в пространството.
Сега да се върнем към въпроса, с който завършихме параграф 1.2: какво остава непроменено в молекулите, ако молекулярното вещество остава самото себе си? Вече можем да отговорим на този въпрос: съставът и структурата на молекулите остават непроменени. И ако е така, тогава можем да изясним заключението, което направихме в параграф 1.2:

Едно вещество остава само по себе си, тоест химически непроменено, докато съставът и структурата на неговите молекули остават непроменени (за немолекулни вещества - стига да се запази неговият състав и естеството на връзките между атомите ).

Що се отнася до други системи, сред характеристиките на веществата в специална групаДа изпъкнеш свойства на веществата, тоест способността им да се променят в резултат на взаимодействие с други тела или вещества, както и в резултат на взаимодействие компонентиот това вещество.
Вторият случай е доста рядък, поради което свойствата на дадено вещество могат да се определят като способността на това вещество да се променя по определен начин при всяко външно въздействие. И тъй като външните влияния могат да бъдат много разнообразни (нагряване, компресия, потапяне във вода, смесване с друго вещество и т.н.), те също могат да причинят различни промени. При нагряване твърдото вещество може да се стопи или може да се разложи, без да се стопи, превръщайки се в други вещества. Ако едно вещество се топи при нагряване, тогава казваме, че то има способността да се топи. Това е свойство на дадено вещество (проявява се например в среброто и липсва в целулозата). Също така при нагряване течността може да заври, а може и да не заври, но и да се разложи. Това е способността за кипене (тя се проявява, например, във вода и отсъства в разтопен полиетилен). Вещество, потопено във вода, може или не може да се разтвори в нея; това свойство е способността да се разтваря във вода. Хартията, поставена на огъня, се запалва във въздуха, но златната тел не го прави, тоест хартията (или по-скоро целулозата) проявява способността да гори във въздуха, но златната тел няма това свойство. Веществата имат много различни свойства.
Способността да се топи, способността да кипи, способността да се деформира и подобни свойства се отнасят за физични свойствавещества.

Способността за реакция с други вещества, способността за разлагане и понякога способността за разтваряне принадлежат към химични свойствавещества.

Друга група характеристики на веществата е количественхарактеристики. От характеристиките, дадени в началото на параграфа, количествените са плътност, точка на топене, температура на разлагане и вискозитет. Всички те представляват физични величини. В курс по физика се запознахте с физичните величини в седми клас и продължавате да ги изучавате. Тази година ще изучавате подробно най-важните физични величини, използвани в химията.
Сред характеристиките на веществото има такива, които не са нито свойства, нито количествени характеристики, но са много важни при описанието на веществото. Те включват състав, структура, състояние на агрегиране и други характеристики.
Всяко отделно вещество има свой собствен набор от характеристики, а количествените характеристики на такова вещество са постоянни. Например, чиста водапри нормално налягане кипи точно при 100 o C, етиловият алкохол при същите условия кипи при 78 o C. И водата, и етиловият алкохол са отделни вещества. А бензинът, например, като смес от няколко вещества, няма определена точка на кипене (кипи в определен температурен диапазон).

Разликите във физичните свойства и други характеристики на веществата правят възможно разделянето на смеси, състоящи се от тях.

За разделяне на смеси на техните съставни вещества се използват различни методи за физическо разделяне, например: поддържанес чрез декантиране(чрез източване на течността от утайката), филтриране(цедя се), изпарение,магнитна сепарация(магнитна сепарация) и много други методи. Ще се запознаете на практика с някои от тези методи.

ХАРАКТЕРИСТИКА НА ВЕЩЕСТВОТО, КАЧЕСТВЕН СЪСТАВ, КОЛИЧЕСТВЕН СЪСТАВ, СТРУКТУРА НА ВЕЩЕСТВОТО, СВОЙСТВА НА ВЕЩЕСТВОТО, ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА, ХИМИЧНИ СВОЙСТВА.
1.Опишете как системата
а) всеки добре познат ви предмет,
б) слънчева система. Посочете компонентите на тези системи и характера на връзките между компонентите.
2. Дайте примери за системи, състоящи се от едни и същи компоненти, но с различна структура
3. Избройте възможно най-много характеристики на някой битов предмет, например молив (като система!). Кои от тези характеристики са свойства?
4. Каква е характеристиката на веществото? Дай примери.
5. Какво е свойство на веществото? Дай примери.
6. Следват набори от характеристики на три вещества. Всички тези вещества са ви добре познати. Определете за какви вещества говорим
а) Безцветно твърдо вещество с плътност 2,16 g/cm 3 образува прозрачни кубични кристали, без мирис, разтворими във вода, водният разтвор има солен вкус, топи се при нагряване до 801 o C и кипи при 1465 o C, в умерена дози не са токсични за хората.
б) Оранжево-червено твърдо вещество с плътност 8,9 g/cm 3, кристалите са неразличими за окото, повърхността е лъскава, не се разтваря във вода, провежда много добре електричество, е пластична (лесно се изтегля в жица) , топи се при 1084 o C, а при 2540 o C кипи, на въздух постепенно се покрива с рехав бледо синьо-зелен налеп.
в) Прозрачна безцветна течност с остра миризма, плътност 1,05 g/cm 3, смесима с вода във всички отношения, водните разтвори имат кисел вкус, в разредени водни разтвори не е токсичен за хората, използва се като подправка за храна, при охлаждане до –17 o C се втвърдява, а при нагряване до 118 o C кипи и разяжда много метали. 7. Кои от характеристиките, дадени в трите предишни примера, представляват а) физически свойства, б) Химични свойства, в) стойности на физическите величини.
8.Направете свои собствени списъци с характеристиките на още две известни вещества.
Разделяне на веществата чрез филтруване.

Всичко, което се случва с участието на физически обекти, се нарича природен феномен. Те включват преходи на вещества от едно състояние на агрегиране в друго и разлагане на веществата при нагряване и техните взаимодействия помежду си.

По време на топене, кипене, сублимация, течен поток, огъване на твърдо тяло и други подобни явления, молекулите на веществата не се променят.

Какво се случва например при изгаряне на сярата?
Когато сярата гори, молекулите на сярата и молекулите на кислорода се променят: те се превръщат в молекули на серен диоксид (виж фиг. 1.4). Моля, имайте предвид, че и двете общ бройатоми, а броят на атомите на всеки елемент остава непроменен.
Следователно има два вида природни явления:
1) явления, при които молекулите на веществата не се променят - физични явления;
2) явления, при които се променят молекулите на веществата – химични явления.
Какво се случва с веществата по време на тези явления?
В първия случай молекулите се сблъскват и разлитат непроменени; във втория, когато молекулите се сблъскат, те реагират една с друга, докато някои молекули (стари) се унищожават, докато други (нови) се образуват.
Какви промени се случват в молекулите по време на химични явления?
В молекулите атомите са свързани чрез силни химични връзки в една частица (в немолекулните вещества - в единичен кристал). Природата на атомите в химичните явления не се променя, тоест атомите не се трансформират един в друг. Броят на атомите на всеки елемент също не се променя (атомите не изчезват и не се появяват). Какво се променя? Връзки между атомите! По същия начин в немолекулните вещества химичните явления променят връзките между атомите. Промяната на връзките обикновено се свежда до тяхното прекъсване и последващо образуване на нови връзки. Например, когато сярата гори във въздуха, връзките между серните атоми в серните молекули и между кислородните атоми в кислородните молекули се разкъсват и се образуват връзки между серните и кислородните атоми в молекулите на серен диоксид.

Появата на нови вещества се открива чрез изчезването на характеристиките на реагиращите вещества и появата на нови характеристики, присъщи на реакционните продукти. Така при изгаряне на сярата жълтият сярен прах се превръща в газ с остра неприятна миризма, а при изгаряне на фосфора се образуват облаци бял дим, състоящи се от миниатюрни частици фосфорен оксид.
И така, химичните явления са придружени от разкъсване и образуване на химични връзки, следователно химията като наука изучава природните явления, при които се случва разкъсването и образуването на химични връзки (химични реакции), съпътстващите ги физични явления и, разбира се, химичните вещества участващи в тези реакции.
За да изучавате химичните явления (тоест химията), първо трябва да изучавате връзките между атомите (какви са те, какво представляват, какви са техните характеристики). Но между атомите се образуват връзки.Затова е необходимо преди всичко да се изследват самите атоми или по-точно структурата на атомите на различни елементи.
Така в 8 и 9 клас ще учите
1) структура на атомите;
2) химични връзки и структура на веществата;
3) химична реакцияи съпътстващите ги процеси;
4) свойства на най-важните прости вещества и съединения.
Освен това през това време ще се запознаете с най-важните физични величини, използвани в химията и връзките между тях, както и ще научите как да извършвате основни химични изчисления.

“Как работи светът” - Нежива природа ДЪЖД ГЛИНА ОБЛАК ЗЛАТО. Как работи светът. Какво е природата? Небето е светлосиньо. Златното слънце грее, вятърът си играе с листата, облак се носи в небето. Жива природа. Видове природа. Жив и нежива природасвързани помежду си. Дива природаизучава наука - биология. Може ли човек без природата?

„Многоцветна дъга“ - Слънцето грее и се смее, а дъждът се излива на земята. Учителска работа начални класовеКучерова И.В. И седмоцветната арка изниква в поляните. Знай, Ситс. Където. Цветовете на дъгата. Фазан. Защо дъгата е многоцветна? Ловец. Пожелания. Слънчевите лъчи, падащи върху дъждовните капки в небето, се разпадат на многоцветни лъчи.

„Жители на почвата“ - И хората казаха: „Земя за живеене!“ На обувките пишеше: „Земя, по която да ходиш“. Медведка. Почвата. жаба. Земен червей. Една кофа с картофи в чудесен килер се превръща в двадесет кофи. Обитатели на почвата. А. Тетерин. Земен бръмбар. Сколопендра. Лопатата каза: „Земя за копаене“. Кърлежи. Ларва на майски бръмбар.

„Защита на природата” - Ние самите сме част от природата, а малките рибки... Искам да се транспортирам тук... Всички живеем на една планета. И към нашата зелена гора. А човек без природа?... ДА СПАСИМ ПРИРОДАТА Изпълни: Иля Кочетигов, 5 “Б”. Природата може да съществува и без човека, Човек! Да пазим и съхраним нашата природа! Насекомите също се нуждаят от защита

“Състав на почвата” - Съдържание. В почвата има вода. Пясъкът се утаява на дъното, а глината се утаява върху пясъка. Почвата. вода. Опит No2. В почвата има хумус. Опит No3. Почвата съдържа соли. Опит No 1. В почвата има въздух. Опит No5. Състав на почвата. Хумус. Плодородието е основното свойство на почвата. Опит No4. Пясък. Въздух.

"Игра за природата" - Носещият мантията. Жаба бик. малини. Звукът на коя земноводна се чува на 2-3 км? Череша. Начален учител, СОУ № 24 МАОУ Родина Виктория Евгениевна. лайка. таралеж. Костенурка. жълтурчета. Дикобраз. Игра. Лечебни растения. детелина. Момина сълза. Цикада. Но аз уважавам Heart Remedy от дете. Листен морски дракон.

В темата има общо 36 презентации

Субстанциите и телата принадлежат към материалния компонент на реалността. И двете имат свои собствени знаци. Нека да разгледаме как едно вещество се различава от тялото.

Определение

веществонаричаме материя, която има маса (за разлика от, например, електромагнитно поле) и имащ структура от много частици. Има вещества, състоящи се от независими атоми, като алуминий. По-често атомите се комбинират в повече или по-малко сложни молекули. Такова молекулярно вещество е полиетиленът.

Тяло- отделен материален обект със свои граници, заемащ част от околното пространство. Постоянните характеристики на такъв обект се считат за маса и обем. Телата също имат специфични размери и форми, от които се формира определен зрителен образ на обектите. Телата може вече да съществуват в природата или да са резултат от човешкото творчество. Примери за тела: книга, ябълка, ваза.

Сравнение

Като цяло разликата между материя и тяло е следната: материята е това, от което са направени съществуващите обекти (вътрешния аспект на материята), а самите тези обекти са тела (външния аспект на материята). И така, парафинът е вещество, а свещта, направена от него, е тяло. Трябва да се каже, че тялото не е единственото състояние, в което веществата могат да съществуват.

Всяко вещество има набор от специфични свойства, благодарение на които може да бъде разграничено от редица други вещества. Такива свойства включват, например, характеристики на кристалната структура или степента на нагряване, при която се случва топенето.

Чрез смесване на съществуващи компоненти можете да получите напълно различни вещества, които имат свой уникален набор от свойства. Има много вещества, създадени от хората на базата на тези, открити в природата. Такива изкуствени продукти са например найлонът и содата. Веществата, от които хората правят нещо, се наричат ​​материали.

Каква е разликата между материя и тяло? Едно вещество винаги е хомогенно по своя състав, тоест всички молекули или други отделни частици в него са еднакви. В същото време тялото не винаги се характеризира с хомогенност. Например стъкленият буркан е хомогенно тяло, но лопатата за копаене е разнородно тяло, тъй като горната и долната му част са направени от различни материали.

От определени вещества могат да се направят много различни тела. Например, топките са направени от гума, гуми на кола, килими. В същото време могат да бъдат направени тела, които изпълняват същата функция различни вещества, като например алуминиева и дървена лъжица.

Телата са обекти, които ни заобикалят.

Телата са изградени от вещества.

Физическите тела се различават по форма, размер, маса и обем.

Субстанцията е това, от което е изградено физическото тяло. Неразделна характеристика на веществото е неговата маса.

Материалът е веществото, от което са направени телата.

Дефинирайте „субстанция“, „материал“, „тяло“.

Каква е разликата между понятията „субстанция“ и „тяло“? Дай примери. Защо има повече тела, отколкото вещества?

Цифри и факти

От един тон отпадъчна хартия могат да се получат 750 кг хартия или 25 000 ученически тетрадки.

20 тона отпадъчна хартия спасяват декар гора от обезлесяване.

За любопитните

В авиационната и космическата индустрия, в газовите турбини, в инсталациите за химическа обработка на въглища, където топлина, използвайте композитни материали. Това са материали, състоящи се от пластмасова основа (матрица) и пълнител. Композитите включват керамично-метални материали (керети), норпласти (органични полимери с пълнеж). Като матрица се използват метали и сплави, полимери и керамика. Композитите са много по-здрави от традиционните материали.

Домашен експеримент

Хартиена хроматография

Смесете капка синьо и червено мастило (може и смес от водоразтворими мастила, които не взаимодействат едно с друго). Вземете парче филтърна хартия, поставете малка капка от сместа в центъра на хартията, след което водата капе в центъра на тази капка. Върху филтърната хартия ще започне да се образува цветна хроматограма.

Запознаване с лабораторна стъклария и химическо оборудване

В процеса на изучаване на химия трябва да провеждате много експерименти, за които използвате специално оборудване и прибори.

В химията се използват специални стъклени изделия от тънкостенно и дебелостенно стъкло. Продуктите от тънкостенно стъкло са устойчиви на температурни промени, в тях се извършват химически операции, които изискват нагряване. Химическите контейнери от дебело стъкло не могат да се нагряват. Според предназначението си стъкларията може да бъде с общо предназначение, със специално предназначениеи измерено. Приборите с общо предназначение се използват за извършване на повечето задачи.

Тънкостенни стъклени изделия за общи цели

Епруветките се използват при извършване на експерименти с малки количества разтвори или твърди вещества, за демонстрационни експерименти. Нека използваме съдовете, за да извършим експериментите.

Налейте 1-2 ml в две малки епруветки. разтвор на солна киселина. Към едната добавете 1-2 капки лакмус, а към втората - толкова много метилоранж. Наблюдаваме промяна в цвета на индикаторите. Лакмусът става червен, а метилоранжът става розов.

Налейте 1-2 ml разтвор на натриев хидроксид в три малки епруветки. Добавете 1-2 капки лакмус към една, цветът става син. Вторият път - същото количество метилоранж - цветът става жълт. В третия - фенолфталеин, цветът става пурпурен. Така че, като използвате индикатори, можете да определите средата на решението.

Поставете малко натриев хидрогенкарбонат в голяма епруветка и добавете 1-2 ml разтвор на оцетна киселина. Веднага наблюдаваме един вид „кипене“ на сместа от тези вещества. Това впечатление се създава поради бързото освобождаване на мехурчета въглероден двуокис. Ако в горната частица на епруветката се постави запалена кибритена клечка при изпускане на газ, тя изгасва, без да изгори.

Веществата се разтварят в колби и разтворите се титруват чрез филтруване. Бехерите се използват за провеждане на реакции на утаяване, разтваряне на твърди вещества при нагряване. Групата със специално предназначение включва съдове, използвани с конкретна цел. Експериментите, които не изискват нагряване, се извършват в дебелостенни контейнери. Най-често в него се съхраняват реактиви. Капкомери, фунии, газометри, апарати на Кип и стъклени пръчици също се правят от дебело стъкло.

Потопете едната стъклена пръчка в концентрирана солна киселина, а втората в концентрирана солна киселина. амоняк. Нека приближим пръчките една към друга и наблюдаваме образуването на „дим без огън“.

Измервателната стъклена посуда включва пипети, бюрети, колби, цилиндри, чаши и чаши. С помощта на мерителни чаши се определя точно обемът на течностите и се приготвят разтвори с различни концентрации.

Освен стъклария, лабораторията използва порцеланови съдове: чаши, тигли, хавани. Порцелановите чаши се използват за изпаряване на разтвори, а порцелановите тигли се използват за калциниране на вещества в муфелни пещи. Твърдите вещества се смилат в хаванчета.

Лабораторно оборудване

За нагряване на вещества в химически лаборатории се използват спиртни лампи, електрически печки със затворена спирала, водни бани и, ако има газ, газови горелки. Можете също така да използвате сухо гориво, изгаряйки го на специални стойки.

При извършване на химични експерименти спомагателните принадлежности са от голямо значение: метална стойка, стойка за епруветки, щипки за тигели, азбестова мрежа.

Везните се използват за претегляне на вещества.