Fizička tijela - šta je to? Fizička tijela: primjeri, svojstva. Učimo šta su tijela i tvari; učimo po čemu se tijela razlikuju
U današnjem članku ćemo raspravljati o tome šta je fizičko tijelo. ovaj termin vas je već sreo više puta tokom godina školovanja. Prvi put se susrećemo sa pojmovima „fizičko telo“, „supstanca“, „fenomen“ u lekcijama prirodne istorije. Oni su predmet proučavanja većine sekcija specijalne nauke – fizike.
Prema "fizičkom tijelu" znači određeni materijalni objekt koji ima oblik i jasno definiranu vanjsku granicu koja ga odvaja od spoljašnje okruženje i druga tijela. Osim toga, fizičko tijelo ima takve karakteristike kao što su masa i zapremina. Ovi parametri su osnovni. Ali postoje i drugi osim njih. Govorimo o transparentnosti, gustoći, elastičnosti, tvrdoći itd.
Fizička tijela: primjeri
Pojednostavljeno rečeno, bilo koji od okolnih objekata možemo nazvati fizičkim tijelom. Najpoznatiji primjeri njih su knjiga, sto, automobil, lopta, šolja. Fizika jednostavnim tijelom naziva ono čije geometrijski oblik nekomplikovano. Kompozitna fizička tijela su ona koja postoje u obliku kombinacija međusobno povezanih jednostavna tela. Na primjer, vrlo uvjetno ljudska figura može se predstaviti kao skup cilindara i kuglica.
Materijal od kojeg se sastoji bilo koje tijelo naziva se supstancija. Istovremeno, u svom sastavu mogu sadržavati i jednu i više tvari. Navedimo primjere. Fizička tijela - pribor za jelo (viljuške, kašike). Obično se izrađuju od čelika. Nož može poslužiti kao primjer tijela koje se sastoji od dva različite vrste tvari - čelično sječivo i drvena drška. A tako složen proizvod kao što je mobilni telefon napravljen je od mnogo većeg broja „sastojaka“.
Koje su supstance
Mogu biti prirodne ili umjetno stvorene. U davna vremena ljudi su izrađivali sve potrebne predmete od prirodnih materijala (vrhove strelica - od odjeće - od životinjskih koža). Razvojem tehnološkog napretka pojavile su se tvari koje je stvorio čovjek. A sada su oni u većini. Klasičan primjer fizičkog tijela umjetnog porijekla je plastika. Svaki od njegovih tipova stvorila je osoba kako bi osigurala potrebne kvalitete određenog objekta. Na primjer, prozirna plastika - za stakla naočala, netoksična hrana - za posuđe, izdržljiva - za odbojnike automobila.
Svaki predmet (od uređaja visoke tehnologije) ima niz određenih kvaliteta. Jedno od svojstava fizičkih tijela je njihova sposobnost da privlače jedno drugo kao rezultat gravitacijske interakcije. Mjeri se pomoću fizičke veličine koja se zove masa. Po definiciji fizičara, masa tijela je mjera njihove gravitacije. Označava se simbolom m.
Mjerenje mase
Ovo fizička količina, kao i svaki drugi, je mjerljiv. Da biste saznali kolika je masa bilo kojeg objekta, morate ga uporediti sa standardom. Odnosno, sa tijelom čija se masa uzima kao jedinica. međunarodni sistem jedinice (SI) smatra se kilogramom. Takva "idealna" jedinica mase postoji u obliku cilindra, koji je legura iridija i platine. Ovaj međunarodni dizajn čuva se u Francuskoj, a kopije su dostupne u gotovo svakoj zemlji.
Osim kilograma, koristi se i koncept tona, grama ili miligrama. Tjelesna težina se mjeri vaganjem. Ovo je klasičan način za svakodnevne proračune. Ali u modernoj fizici postoje i druge koje su mnogo modernije i vrlo preciznije. Uz njihovu pomoć određuje se masa mikročestica, kao i divovskih objekata.
Ostala svojstva fizičkih tijela
Oblik, masa i volumen su najvažnije karakteristike. Ali postoje i druga svojstva fizičkih tijela, od kojih je svako važno u određenoj situaciji. Na primjer, predmeti jednake zapremine mogu se značajno razlikovati u svojoj masi, odnosno imati različite gustine. U mnogim situacijama važne su karakteristike kao što su krhkost, tvrdoća, elastičnost ili magnetne kvalitete. Ne treba zaboraviti ni toplotnu provodljivost, transparentnost, uniformnost, električnu provodljivost i druge brojne fizička svojstva tijela i tvari.
U većini slučajeva, sve takve karakteristike zavise od supstanci ili materijala od kojih su predmeti sastavljeni. Na primjer, gumene, staklene i čelične kuglice imat će potpuno različite skupove fizičkih svojstava. Ovo je važno u situacijama kada tijela međusobno djeluju, na primjer, u proučavanju stepena njihove deformacije prilikom sudara.
O prihvaćenim aproksimacijama
Određeni dijelovi fizike smatraju fizičko tijelo nekom vrstom apstrakcije sa idealnim karakteristikama. Na primjer, u mehanici su tijela predstavljena kao materijalne tačke, bez mase i drugih svojstava. Ova grana fizike bavi se kretanjem ovakvih uslovnih tačaka, a za rešavanje ovde postavljenih problema takve veličine nisu od suštinskog značaja.
U naučnim proračunima, koncept apsolutno čvrsto telo. Takvim se uslovno smatra tijelo koje nije podložno nikakvim deformacijama, bez pomjeranja centra mase. Ovaj pojednostavljeni model omogućava da se teoretski reproducira niz specifičnih procesa.
Odjeljak termodinamike za svoje potrebe koristi koncept potpuno crnog tijela. Šta je? Fizičko tijelo (određeni apstraktni objekt) sposobno da apsorbira bilo koje zračenje koje padne na njegovu površinu. U isto vrijeme, ako zadatak to zahtijeva, mogu emitovati elektromagnetnih talasa. Ako, prema uslovima teorijskih proračuna, oblik fizičkih tijela nije fundamentalan, po defaultu se smatra da je sferičan.
Zašto su svojstva tijela toliko važna?
Sama fizika, kao takva, nastala je iz potrebe da se sagledaju zakoni po kojima se fizička tela ponašaju, kao i mehanizmi postojanja različitih spoljašnjih pojava. Prirodni faktori uključuju sve promjene u našoj okolini koje nisu povezane s rezultatima ljudske djelatnosti. Mnoge od njih ljudi koriste u svoju korist, ali drugi mogu biti opasni, pa čak i katastrofalni.
Proučavanje ponašanja i različitih svojstava fizičkih tijela neophodno je ljudima kako bi se mogli predvidjeti štetni faktori i spriječiti ili smanjiti šteta koju oni uzrokuju. Na primjer, izgradnjom lukobrana ljudi su navikli nositi se s negativnim manifestacijama mora. Čovječanstvo je naučilo odoljeti potresima razvijajući posebne građevinske strukture otporne na potrese. Nosivi dijelovi automobila izrađeni su u posebnom, pažljivo kalibriranom obliku kako bi se smanjila šteta u nezgodama.
O građi tijela
Prema drugoj definiciji, izraz "fizičko tijelo" označava sve što se može prepoznati kao stvarno postojeće. Bilo koja od njih nužno zauzima dio prostora, a tvari od kojih se sastoje su skup molekula određene strukture. Drugi, više male čestice njegovi - atomi, ali svaki od njih nije nešto nedjeljivo i potpuno jednostavno. Struktura atoma je prilično komplikovana. Sadrži pozitivno i negativno naelektrisanje elementarne čestice- joni.
Struktura, prema kojoj se takve čestice poredaju u određeni sistem, za čvrste materije naziva se kristalna. Svaki kristal ima određeni, strogo fiksiran oblik, koji ukazuje na uređeno kretanje i interakciju njegovih molekula i atoma. Kada se struktura kristala promijeni, dolazi do kršenja fizičkih svojstava tijela. Agregatno stanje, koje može biti čvrsto, tečno ili gasovito, zavisi od stepena pokretljivosti elementarnih komponenti.
Za karakterizaciju ovih složenih pojava koristi se koncept koeficijenata kompresije ili volumetrijske elastičnosti, koji su međusobno recipročni.
Kretanje molekula
Stanje mirovanja nije svojstveno ni atomima ni molekulima čvrstih tvari. U stalnom su kretanju, čija priroda zavisi od toplotnog stanja tela i uticaja kojima je ono trenutno izloženo. Dio elementarnih čestica – negativno nabijenih jona (zvanih elektroni) kreće se većom brzinom od onih s pozitivnim nabojem.
Sa stanovišta agregatnog stanja, fizička tijela jesu tvrdih predmeta, tečnosti ili gasovi, u zavisnosti od prirode molekularnog kretanja. Cijeli skup čvrstih tvari može se podijeliti na kristalne i amorfne. Kretanje čestica u kristalu se prepoznaje kao potpuno uređeno. U tečnostima se molekule kreću po potpuno drugačijem principu. Oni se kreću iz jedne grupe u drugu, što se figurativno može predstaviti poput kometa koje lutaju iz jednog nebeskog sistema u drugi.
U bilo kojem od plinovitih tijela, molekuli imaju mnogo slabiju vezu nego u tekućim ili čvrstim. Tamo se čestice mogu nazvati odbojnima jedna od druge. Elastičnost fizičkih tijela određena je kombinacijom dvije glavne veličine - koeficijenta smicanja i koeficijenta volumne elastičnosti.
Fluidnost tijela
Uprkos svim značajnim razlikama između čvrstih i tečnih fizičkih tela, njihova svojstva imaju mnogo zajedničkog. Neki od njih, nazvani meki, zauzimaju srednje stanje agregacije između prvog i drugog sa fizičkim svojstvima svojstvenim oba. Takva kvaliteta kao što je fluidnost može se naći u čvrstom tijelu (primjer je led ili teren za cipele). Takođe je svojstven metalima, uključujući i prilično tvrde. Pod pritiskom, većina njih može da teče kao tečnost. Spajanjem i zagrevanjem dva čvrsta komada metala moguće ih je lemiti u jednu celinu. Štaviše, proces lemljenja se odvija na temperaturi mnogo nižoj od tačke topljenja svakog od njih.
Ovaj proces je moguć pod uslovom da su oba dela u punom kontaktu. Na taj način se dobijaju različite metalne legure. Odgovarajuće svojstvo se naziva difuzija.
O tečnostima i gasovima
Na osnovu rezultata brojnih eksperimenata, naučnici su došli do sledećeg zaključka: čvrsta fizička tela nisu neka izolovana grupa. Razlika između njih i tečnih je samo u većem unutrašnjem trenju. Prelazak supstanci u različite države odvija se na određenoj temperaturi.
Gasovi se razlikuju od tekućina i čvrstih tijela po tome što nema povećanja elastične sile čak ni pri jakoj promjeni volumena. Razlika između tečnosti i čvrstih tela je u nastanku elastičnih sila u čvrstim materijama prilikom smicanja, odnosno promene oblika. Ova pojava se ne opaža u tečnostima, koje mogu imati bilo koji od oblika.
Kristalni i amorfni
Kao što je već pomenuto, dva moguća stanja čvrstih materija su amorfno i kristalno. Amorfna tijela su tijela koja imaju ista fizička svojstva u svim smjerovima. Ova kvaliteta se zove izotropija. Primjeri uključuju stvrdnutu smolu, proizvode od ćilibara, staklo. Njihova izotropija je rezultat slučajnog rasporeda molekula i atoma u sastavu materije.
U kristalnom stanju, elementarne čestice su raspoređene u strogom redu i postoje u obliku unutrašnje strukture, povremeno se ponavljaju u različitim smjerovima. Fizička svojstva takvih tijela su različita, ali se u paralelnim smjerovima poklapaju. Ovo svojstvo svojstveno kristalima naziva se anizotropija. Njegov razlog je nejednaka sila interakcije između molekula i atoma u različitim smjerovima.
Mono- i polikristali
U monokristalima, unutrašnja struktura je homogena i ponavlja se u cijelom volumenu. Polikristali izgledaju kao mnoštvo malih kristalita koji su haotično srasli jedan s drugim. Njihove sastavne čestice nalaze se na strogo određenoj udaljenosti jedna od druge i u pravom redoslijedu. Kristalna rešetka se podrazumijeva kao skup čvorova, odnosno tačaka koje služe kao centri molekula ili atoma. Metali sa kristalnom strukturom služe kao materijal za okvire mostova, zgrada i drugih trajnih konstrukcija. Zbog toga se svojstva kristalnih tijela pažljivo proučavaju u praktične svrhe.
Stvarne karakteristike čvrstoće su negativan uticaj defekti kristalne rešetke, površinski i unutrašnji. Poseban dio fizike, koji se naziva mehanika čvrstog tijela, posvećen je sličnim svojstvima čvrstih tijela.
1.1. Tijela i okolina. Razumijevanje sistema
Dok ste prošle godine studirali fiziku, naučili ste da je svijet u kojem živimo svijet fizička tijela i srijedom. Po čemu se fizičko tijelo razlikuje od okoline? Svako fizičko tijelo ima oblik i volumen.
Na primjer, veliki broj objekata su fizička tijela: aluminijska kašika, ekser, dijamant, čaša, plastična vrećica, santa leda, zrno kuhinjske soli, komad šećera, kap kiše. A vazduh? On je stalno oko nas, ali mi ne vidimo njegovu formu. Za nas je vazduh medij. Drugi primjer: za osobu, more je, iako vrlo veliko, ali ipak fizičko tijelo - ima oblik i volumen. A za ribu koja u njemu pliva, more je najvjerovatnije okruženje.
Iz svog životnog iskustva znate da se sve što nas okružuje sastoji od nečega. Udžbenik koji je pred vama sastoji se od tankih listova teksta i trajnije korice; budilnik koji vas ujutro budi - iz raznih dijelova. Odnosno, možemo reći da je udžbenik i budilnik sistem.
Veoma je važno da sastavni delovi sistema budu povezani, jer u nedostatku veza između njih, svaki sistem bi se pretvorio u "gomilanje".
Najvažnija karakteristika svakog sistema je njegova spoj i struktura. Sve ostale karakteristike sistema zavise od sastava i strukture.
Koncept sistema nam je neophodan da bismo razumeli od čega se sastoje fizička tela i okruženja, jer su svi oni sistemi. (Gasni mediji (gasovi) čine sistem samo zajedno sa onim što ih sprečava da se šire.)
TELO, OKRUŽINA, SISTEM, SASTAV SISTEMA, STRUKTURA SISTEMA.
1. Navedite nekoliko primjera fizičkih tijela koja nedostaju u udžbeniku (ne više od pet).
2. S kojim se fizičkim okruženjima suočava žaba u svakodnevnom životu?
3. Šta mislite kako se fizičko tijelo razlikuje od okoline?
1.2. Atomi, molekuli, supstance
Ako pogledate u posudu za šećer ili soljenku, vidjet ćete da se šećer i sol sastoje od prilično malih zrnaca. A ako pogledate ova zrna kroz lupu, možete vidjeti da je svako od njih poliedar sa ravnim rubovima (kristal). Bez posebne opreme nećemo moći razlikovati od čega su napravljeni ovi kristali, ali moderna nauka dobro poznaje metode koje to omogućavaju. Ove metode i uređaje koji ih koriste razvili su fizičari. Oni koriste vrlo složene fenomene, koje ovdje nećemo razmatrati. Reći ćemo samo da se ove metode mogu uporediti sa veoma moćnim mikroskopom. Ako u takvom "mikroskopu" ispitamo kristal soli ili šećera sa sve većim uvećanjem, onda ćemo, na kraju, otkriti da su vrlo male sferne čestice dio ovog kristala. Obično se zovu atomi(iako to nije sasvim tačno, njihov tačniji naziv je nuklidi). Atomi su dio svih tijela i okruženja oko nas.
Atomi su vrlo male čestice, njihova veličina se kreće od jednog do pet angstroma (označeno - A o.). Jedan angstrom je 10-10 metara. Veličina kristala šećera je otprilike 1 mm; takav kristal je otprilike 10 miliona puta veći od bilo kojeg od njegovih sastavnih atoma. Da biste dobili bolju predstavu o tome koliko su atomi male čestice, razmotrite ovaj primjer: ako se jabuka poveća na veličinu globus, tada će atom uvećan za isti faktor postati veličine prosječne jabuke.
Uprkos svojoj maloj veličini, atomi su prilično složene čestice. Ove godine ćete se upoznati sa strukturom atoma, ali za sada ćemo samo reći da se svaki atom sastoji od atomsko jezgro i povezane elektronska školjka, što je takođe sistem.
Trenutno je poznato nešto više od stotinu vrsta atoma. Od toga je oko osamdeset stabilno. A od ovih osamdeset vrsta atoma, svi objekti oko nas izgrađeni su u svoj svojoj beskonačnoj raznolikosti.
Jedan od ključne karakteristike atoma je njihova sklonost da se međusobno kombinuju. Najčešće to rezultira molekule.
Molekul može sadržavati od dvije do nekoliko stotina hiljada atoma. Istovremeno, male molekule (dvoatomne, troatomne...) mogu se sastojati i od identičnih atoma, dok se velike, po pravilu, sastoje od različitih atoma. Pošto se molekul sastoji od više atoma i ti atomi su povezani, molekul je sistem.U čvrstim telima i tečnostima molekuli su međusobno povezani, ali u gasovima nisu.
Veze između atoma se nazivaju hemijske veze i veze između molekula intermolekularne veze.
Molekuli povezani zajedno formiraju supstance.
Tvari sastavljene od molekula nazivaju se molekularne supstance. Dakle, voda se sastoji od molekula vode, šećer se sastoji od molekula saharoze, a polietilen se sastoji od molekula polietilena.
Osim toga, mnoge tvari se sastoje direktno od atoma ili drugih čestica i ne sadrže molekule u svom sastavu. Na primjer, aluminijum, željezo, dijamant, staklo, sol ne sadrže molekule. Takve supstance se nazivaju nemolekularni.
U nemolekularnim supstancama atomi i druge hemijske čestice, kao i kod molekula, međusobno su povezani hemijskim vezama.Podela supstanci na molekularne i nemolekularne je klasifikacija supstanci po vrsti zgrade.
Pod pretpostavkom da međusobno povezani atomi zadrže sferni oblik, moguće je konstruirati trodimenzionalne modele molekula i nemolekularnih kristala. Primjeri takvih modela prikazani su na sl. 1.1.
Većina supstanci se obično nalazi u jednoj od tri agregatna stanja: čvrsta, tečna ili gasovita. Kada se zagriju ili ohlade, molekularne tvari mogu prijeći iz jednog agregacijskog stanja u drugo. Takvi prijelazi su šematski prikazani na Sl. 1.2.
Prijelaz nemolekularne tvari iz jednog agregacijskog stanja u drugo može biti praćen promjenom tipa strukture. Najčešće se ova pojava javlja prilikom isparavanja nemolekularnih supstanci.
At topljenje, ključanje, kondenzacija i sličnih pojava koje se dešavaju sa molekularnim supstancama, molekuli supstanci se ne uništavaju i ne formiraju. Razbijaju se ili formiraju samo međumolekularne veze. Na primjer, kada se led topi, pretvara se u vodu, a kada voda proključa, pretvara se u vodenu paru. Molekuli vode se u ovom slučaju ne uništavaju, pa stoga, kao supstanca, voda ostaje nepromijenjena. Dakle, u sva tri agregatna stanja radi se o istoj tvari - vodi.
Ali ne mogu sve molekularne supstance postojati u sva tri stanja agregacije. Mnogi od njih kada se zagreju razgraditi, odnosno pretvaraju se u druge supstance, dok se njihovi molekuli uništavaju. Na primjer, celuloza (glavna komponenta drveta i papira) se ne topi kada se zagrije, već se raspada. Njegovi molekuli se uništavaju, a od "fragmenata" nastaju potpuno drugačiji molekuli.
dakle, molekularna supstanca ostaje sama po sebi, odnosno hemijski nepromenjena, sve dok njeni molekuli ostaju nepromenjeni.
Ali znate da su molekuli u stalnom kretanju. A atomi koji čine molekule također se kreću (osciliraju). Kako temperatura raste, vibracije atoma u molekulima se povećavaju. Možemo li reći da molekuli ostaju potpuno nepromijenjeni? Naravno da ne! Šta onda ostaje nepromijenjeno? Odgovor na ovo pitanje nalazi se u jednom od sljedećih paragrafa.
Voda. Voda je najpoznatija i vrlo česta supstanca na našoj planeti: površina Zemlje je 3/4 prekrivena vodom, čovjek je 65% vode, život je nemoguć bez vode, jer u vodeni rastvor svih ćelijskih procesa u organizmu. Voda je molekularna supstanca. To je jedna od rijetkih supstanci koja se prirodno javlja u čvrstom, tekućem i plinovitom stanju i jedina supstanca za koju svako od ovih stanja ima svoje ime. |
| Iron- srebrno-bijeli, sjajni, savitljivi metal. Ovo je nemolekularna supstanca. Među metalima, gvožđe je drugo posle aluminijuma po zastupljenosti u prirodi i prvo po važnosti za čovečanstvo. zajedno sa drugim metalom - niklom - čini jezgro naše planete. Čisto željezo nema široku praktičnu primjenu. Čuveni stub Kutub, koji se nalazi u blizini Delhija, visok oko sedam metara i težak 6,5 tona, star skoro 2800 godina (postavljen je u 9. veku pre nove ere) jedan je od retkih primera upotrebe. čisto gvožđe(99,72%); moguće je da je čistoća materijala ono što objašnjava trajnost i otpornost na koroziju ove konstrukcije. U obliku lijevanog željeza, čelika i drugih legura, željezo se koristi doslovno u svim granama tehnike. Njegov vrijedan magnetna svojstva koristi se u električnim generatorima i elektromotorima. Gvožđe je vitalni element za ljude i životinje, jer je dio hemoglobina u krvi. Njegovim nedostatkom ćelije tkiva dobijaju nedovoljno kiseonika, što dovodi do veoma ozbiljnih posledica. |
ATOM (NUKLID), MOLEKULA, HEMIJSKA VEZA, INTERMOLEKULARNA VEZA, MOLEKULARNA SUPSTANCA, NEMOLEKULARNA SUPSTANCA, TIP STRUKTURE, AGREGATNO STANJE.
1. Koje su veze jače: hemijske ili intermolekularne?
2. Koja je razlika između čvrstog, tečnog i gasovitog stanja jedno od drugog? Kako se molekuli kreću u plinu, tekućini i čvrstom stanju?
3. Da li ste ikada primetili topljenje bilo koje supstance (osim leda)? Šta je sa ključanjem (osim vode)?
4. Koje su karakteristike ovih procesa? Navedite primjere sublimacije čvrstih tijela koje su vam poznate.
5. Navedite primjere vama poznatih supstanci koje mogu biti a) u sva tri agregatna stanja; b) samo u čvrstom ili tečnom stanju; c) samo u čvrstom stanju.
1.3. Hemijski elementi
Kao što već znate, atomi su isti i različiti. Koliko se različiti atomi međusobno razlikuju po strukturi, uskoro ćete saznati, ali za sada ćemo samo reći da se različiti atomi razlikuju hemijsko ponašanje, odnosno njegovu sposobnost da se međusobno kombinuju, formirajući molekule (ili nemolekularne supstance).
Drugim riječima, hemijski elementi su tipovi atoma koji su spomenuti u prethodnom paragrafu.
Svaki hemijski element ima svoje ime, na primer: vodonik, ugljenik, gvožđe i tako dalje. Osim toga, svakom elementu je također dodijeljen svoj vlastiti simbol. Ove simbole vidite, na primjer, u "Tabelu hemijskih elemenata" u školskoj učionici hemije.
Hemijski element je apstraktna zbirka. Ovo je naziv bilo kojeg broja atoma date vrste, a ti atomi mogu biti bilo gdje, na primjer: jedan na Zemlji, a drugi na Veneri. Hemijski element se ne može vidjeti niti opipati rukom. Atomi koji čine hemijski element mogu, ali i ne moraju biti povezani jedni s drugima. Prema tome, hemijski element nije ni supstanca ni materijalni sistem.
HEMIJSKI ELEMENT, SIMBOL ELEMENTA.
1. Dajte definiciju pojma "hemijski element" koristeći riječi "tip atoma".
2. Koliko značenja riječ "gvožđe" ima u hemiji? Koje su to vrijednosti?
1.4. Klasifikacija tvari
Prije nego što nastavite sa klasifikacijom bilo kojeg objekta, potrebno je odabrati svojstvo po kojem ćete izvršiti ovu klasifikaciju ( karakteristika klasifikacije). Na primjer, kada stavite gomilu olovaka u kutije, možete se voditi njihovom bojom, oblikom, dužinom, tvrdoćom ili nečim drugim. Odabrana karakteristika će biti klasifikaciona karakteristika. Supstance su mnogo složeniji i raznovrsniji predmeti od olovaka, tako da ovdje postoji mnogo više karakteristika klasifikacije.
Sve supstance (a već znate da je materija sistem) se sastoje od čestica. Prva karakteristika klasifikacije je prisustvo (ili odsustvo) atomskih jezgara u ovim česticama. Na osnovu toga se sve supstance dijele na hemijske supstance i fizičke supstance.
| Hemijska supstanca- supstanca koja se sastoji od čestica koje sadrže atomska jezgra. |
Takve čestice (a one se zovu hemijske čestice) mogu biti atomi (čestice sa jednim jezgrom), molekule (čestice sa više jezgara), nemolekularni kristali (čestice sa više jezgara) i neki drugi. Svaka hemijska čestica, osim jezgara ili jezgara, sadrži i elektrone.
Osim hemijske supstance, postoje i druge supstance u prirodi. Na primjer: supstanca neutronskih zvijezda, koja se sastoji od čestica koje se nazivaju neutroni; tokovi elektrona, neutrona i drugih čestica. Takve supstance se nazivaju fizičkim.
| fizička materija- supstanca koja se sastoji od čestica koje ne sadrže atomska jezgra. |
Na zemlji sa fizičke supstance skoro nikad ne sretnete.
Prema vrsti hemijskih čestica ili vrsti strukture, sve hemikalije se dele na molekularni i nemolekularni, to već znate.
Supstanca se može sastojati od hemijskih čestica istog sastava i strukture - u ovom slučaju se zove čisto, ili pojedinačna supstanca. Ako su čestice različite, onda mješavina.
Ovo se odnosi i na molekularne i na nemolekularne supstance. Na primjer, molekularna tvar "voda" sastoji se od molekula vode istog sastava i strukture, a nemolekularna supstanca "obična sol" sastoji se od kristala soli istog sastava i strukture.
Većina prirodnih supstanci su mješavine. Na primer, vazduh je mešavina molekularnih supstanci „azota“ i „kiseonika“ sa primesama drugih gasova, a stena „granit“ je mešavina nemolekularnih supstanci „kvarc“, „feldspat“ i „liskun“ takođe sa razne nečistoće.
Pojedinačne hemikalije se često nazivaju jednostavno supstancama.
Hemijske tvari mogu sadržavati atome samo jednog kemijskog elementa ili atome različitih elemenata. Na osnovu toga, tvari se dijele na jednostavno i kompleks.
Na primjer, jednostavna tvar "kisik" sastoji se od dvoatomskih molekula kiseonika, a sastav supstance "kiseonik" uključuje samo atome elementa kiseonik. Drugi primjer: jednostavna supstanca "gvožđe" sastoji se od kristala gvožđa, a sastav supstance "gvožđe" uključuje samo atome elementa gvožđa. Istorijski gledano, jednostavna supstanca obično ima isto ime kao element čiji su atomi dio ove supstance.
Međutim, neki elementi ne čine jedan, već nekoliko jednostavne supstance. Na primjer, element kisik formira dvije jednostavne tvari: "kisik", koji se sastoji od dvoatomskih molekula, i "ozon", koji se sastoji od triatomskih molekula. Element ugljik formira dvije dobro poznate nemolekularne jednostavne supstance: dijamant i grafit. Takav fenomen se zove alotropija.
Ove jednostavne supstance se nazivaju alotropske modifikacije. Identični su po kvalitetnom sastavu, ali se međusobno razlikuju po strukturi.
Dakle, složena tvar "voda" sastoji se od molekula vode, koji se, pak, sastoje od atoma vodika i kisika. Stoga su atomi vodika i atomi kisika dio vode. Složena tvar "kvarc" sastoji se od kristala kvarca, kristali kvarca se sastoje od atoma silicija i atoma kisika, odnosno atomi silicija i atomi kisika su dio kvarca. Naravno, sastav složene supstance može uključivati atome i više od dva elementa.
Spojevi se također nazivaju veze.
Primeri jednostavnih i složenih supstanci, kao i njihov tip strukture, prikazani su u tabeli 1.
Tabela I. Jednostavne i složene supstance molekularni (m) i nemolekularni (n/m) tip strukture
Jednostavne supstance |
Kompleksne supstance |
||
Ime |
Tip zgrade |
Ime |
Tip zgrade |
| Kiseonik | Voda | ||
| Vodonik | Sol | ||
| dijamant | saharoza | ||
| Iron | plavi vitriol | ||
| Sumpor | Butan | ||
| Aluminijum | Fosforna kiselina | ||
| Bijeli fosfor | Soda | ||
| Nitrogen | soda za piće | ||
Na sl. 1.3 prikazuje shemu klasifikacije tvari prema karakteristikama koje smo proučavali: po prisutnosti jezgara u česticama koje čine supstancu, prema kemijskom identitetu tvari, prema sadržaju atoma jednog ili više elemenata i prema vrsti strukture. Šema je dopunjena podjelom smjesa na mehaničke smjese i rješenja, ovdje je karakteristika klasifikacije strukturni nivo na kojem se čestice miješaju.
Poput pojedinačnih supstanci, rastvori mogu biti čvrsti, tečni (koji se obično nazivaju jednostavno "rastvorima") i gasoviti (nazvani mešavine gasova). Primjeri čvrstih rješenja: legura zlata i srebra, dragi kamen rubin. Primjeri tekućih otopina su vam dobro poznati: na primjer, otopina kuhinjske soli u vodi, stolnog octa (rastvor octene kiseline u vodi). Primjeri plinovitih otopina: zrak, smjese kisika i helijuma za ronioce na dah, itd.
| dijamant- alotropska modifikacija ugljika. Ovo je bezbojno dragulj cijenjen zbog igre boja i sjaja. Riječ "dijamant" u prijevodu sa drevnog indijskog jezika znači "onaj koji se ne lomi". Od svih minerala, dijamant ima najveću tvrdoću. Ali, uprkos svom imenu, prilično je krhka. Brušeni dijamanti se nazivaju briljanti. Prirodni dijamanti, premali ili nekvalitetni, koji se ne mogu koristiti u nakitu, koriste se kao rezni i abrazivni materijal (abrazivni materijal je materijal za brušenje i poliranje). Po svojim hemijskim svojstvima dijamant spada u neaktivne supstance. |
| Grafit- druga alotropska modifikacija ugljika. Takođe je nemolekularna supstanca. Za razliku od dijamanta, on je crno-siv, mastan na dodir i prilično mekan, osim toga, prilično dobro provodi struju. Zbog svojih svojstava, grafit se koristi u raznim oblastima ljudske djelatnosti. Na primjer: svi koristite "jednostavne" olovke, ali štap za pisanje - olovka - napravljen je od istog grafita. Grafit je vrlo otporan na toplinu, pa se od njega prave vatrostalne lonce u kojima se tope metali. Osim toga, grafit se koristi za izradu maziva otpornog na toplinu, kao i pokretnih električnih kontakata, posebno onih koji su ugrađeni na trolejbuske šipke na onim mjestima gdje klize duž električnih žica. Postoje i druga jednako važna područja njegove upotrebe. Grafit je reaktivniji od dijamanta. |
HEMIJSKA SUPSTANCA, POJEDINAČNA SUPSTANCA, SMEŠA, JEDNOSTAVNA SUPSTANCA, JEDINJENA SUPSTANCA, ALOTROPIJA, RJEŠENJE.
1. Navedite najmanje tri primjera pojedinačnih supstanci i isto toliko primjera mješavina.
2. Sa kojim jednostavnim supstancama se stalno susrećete u životu?
3. Koje od pojedinačnih supstanci koje ste naveli kao primjer su jednostavne, a koje složene?
4. U kojoj od sljedećih rečenica govorimo o hemijskom elementu, a u kojim o jednostavnoj tvari?
a) Atom kiseonika se sudario sa atomom ugljenika.
b) Voda sadrži vodonik i kiseonik.
c) Smjesa vodonika i kiseonika je eksplozivna.
d) Najvatrostalniji metal je volfram.
e) Tiganj je napravljen od aluminijuma.
f) Kvarc je spoj silicijuma sa kiseonikom.
g) Molekul kiseonika se sastoji od dva atoma kiseonika.
h) Bakar, srebro i zlato poznati su ljudima od davnina.
5. Navedite pet primjera rješenja koja poznajete.
6. Koja je, po vašem mišljenju, vanjska razlika između mehaničke mješavine i otopine?
1.5. Karakteristike i svojstva supstanci. Odvajanje smjesa
Svaki od objekata materijalnog sistema (osim elementarnih čestica) je sam po sebi sistem, odnosno sastoji se od drugih, manjih, međusobno povezanih objekata. Dakle, svaki sistem je sam po sebi složen objekat, a skoro svi objekti su sistemi. Na primjer, sistem važan za hemiju - molekul - sastoji se od atoma povezanih hemijskim vezama (o prirodi ovih veza ćete naučiti proučavajući Poglavlje 7). Drugi primjer: atom. To je također materijalni sistem koji se sastoji od atomskog jezgra i elektrona povezanih s njim (o prirodi ovih veza ćete naučiti proučavajući Poglavlje 3).
Svaki objekat se može više ili manje detaljno opisati ili okarakterisati, odnosno navesti karakteristike.
U hemiji su objekti, prije svega, supstance. Hemikalije su veoma raznovrsne: tečne i čvrste, bezbojne i obojene, lake i teške, aktivne i inertne itd. Jedna supstanca se razlikuje od druge na više načina, koji se, kao što znate, nazivaju karakteristike.
| Karakteristika supstance- osobina svojstvena ovoj supstanci. |
Postoji veliki broj karakteristika supstanci: stanje agregacije, boja, miris, gustina, sposobnost topljenja, tačka topljenja, sposobnost raspadanja pri zagrevanju, temperatura raspadanja, higroskopnost (sposobnost da apsorbuje vlagu), viskoznost, sposobnost interakcije sa druge supstance i mnoge druge. Najvažnije od ovih karakteristika su spoj i struktura. Sve ostale karakteristike, uključujući svojstva, ovise o sastavu i strukturi tvari.
Razlikovati kvalitativni sastav i kvantitativni sastav supstance.
Da biste opisali kvalitativni sastav tvari, navedite atome čiji su elementi dio ove tvari.
Kada se opisuje kvantitativni sastav molekularne supstance, atomi kojih elemenata iu kojoj količini čine molekul date supstance.
Prilikom opisivanja kvantitativnog sastava nemolekularne tvari, naznačen je omjer broja atoma svakog od elemenata koji čine ovu tvar.
Pod strukturom tvari podrazumijeva se a) slijed međusobnog povezivanja atoma koji se formiraju datu supstancu; b) prirodu veza između njih i c) međusobni raspored atoma u prostoru.
Vratimo se sada na pitanje koje je završilo paragraf 1.2: šta ostaje nepromijenjeno u molekulima ako molekularna supstanca ostaje sama? Sada već možemo odgovoriti na ovo pitanje: njihov sastav i struktura ostaju nepromijenjeni u molekulima. A ako je tako, onda možemo razjasniti zaključak koji smo napravili u paragrafu 1.2:
Supstanca ostaje sama po sebi, odnosno hemijski nepromenjena, sve dok sastav i struktura njenih molekula ostaju nepromenjeni (za nemolekularne supstance - sve dok su sačuvani njegov sastav i priroda veza između atoma ).
Što se tiče ostalih sistema, među karakteristikama supstanci u posebna grupa isticati se svojstva supstanci odnosno njihovu sposobnost da se mijenjaju kao rezultat interakcije s drugim tijelima ili supstancama, kao i kao rezultat interakcije sastavni dijelovi ove supstance.
Drugi slučaj je prilično rijedak, pa se svojstva tvari mogu definirati kao sposobnost te tvari da se na određeni način mijenja pod nekim vanjskim utjecajem. A kako vanjski utjecaji mogu biti vrlo raznoliki (zagrijavanje, kompresija, uranjanje u vodu, miješanje s drugom tvari, itd.), mogu uzrokovati i razne promjene. Kada se zagrije, čvrsta supstanca se može rastopiti, ili se može raspasti bez topljenja, pretvarajući se u druge tvari. Ako se tvar topi kada se zagrije, onda kažemo da ima sposobnost topljenja. Ovo je svojstvo date supstance (pojavljuje se, na primjer, u srebru, a nema ga u celulozi). Takođe, kada se zagreje, tečnost može da proključa, ili da ne proključa, ali i da se raspadne. To je sposobnost ključanja (manifestira se, na primjer, u vodi i nema u rastopljenom polietilenu). Supstanca uronjena u vodu može se u njoj rastvoriti, ali i ne mora, ovo svojstvo je sposobnost rastvaranja u vodi. Papir doveden u vatru zapali se na zraku, ali zlatna žica ne, odnosno papir (tačnije, celuloza) pokazuje sposobnost izgaranja na zraku, a zlatna žica nema to svojstvo. Supstance imaju mnogo različitih svojstava.
Odnosi se na sposobnost topljenja, sposobnost ključanja, sposobnost deformacije i slična svojstva fizička svojstva supstance.
Sposobnost reagovanja sa drugim supstancama, sposobnost razgradnje, a ponekad i sposobnost rastvaranja, odnosi se na hemijska svojstva supstance.
Druga grupa karakteristika supstanci - kvantitativno karakteristike. Od karakteristika navedenih na početku pasusa, gustina, tačka topljenja, temperatura raspadanja i viskozitet su kvantitativni. Svi oni predstavljaju fizičke veličine. Na kursu fizike ste se u sedmom razredu upoznali sa fizičkim veličinama i nastavljate da ih proučavate. Najvažnije fizičke veličine koje se koriste u hemiji, ove godine ćete detaljno proučiti.
Među karakteristikama neke supstance postoje one koje nisu ni svojstva ni kvantitativne karakteristike, ali su od velike važnosti za opisivanje supstance. To uključuje sastav, strukturu, stanje agregacije i druge karakteristike.
Svaka pojedinačna supstanca ima svoj skup karakteristika, a kvantitativne karakteristike takve supstance su konstantne. Na primjer, čista voda pod normalnim pritiskom ključa na tačno 100 o C, etil alkohol ključa na 78 o C pod istim uslovima. I voda i etil alkohol su pojedinačne supstance. A benzin, na primjer, kao mješavina nekoliko tvari, nema određenu tačku ključanja (ključa u određenom temperaturnom rasponu).
Razlike u fizičkim svojstvima i drugim karakteristikama tvari omogućavaju razdvajanje mješavina koje se sastoje od njih.
Za razdvajanje smjesa na sastavne tvari koriste se različite metode fizičke separacije, na primjer: podržavanje With dekantacija(ispuštanjem tečnosti iz taloga), filtracija(naprezanje), isparavanje,magnetna separacija(razdvajanje magnetom) i mnoge druge metode. Praktično ćete upoznati neke od ovih metoda.
| Zlato- jedan od plemenitih metala, od davnina poznato čoveku. Ljudi su pronalazili zlato u obliku grumenova ili zlatnog praha. U srednjem vijeku, alhemičari su Sunce smatrali zaštitnikom zlata. Zlato je nemolekularna supstanca. Ovo je prilično mekan lijep žuti metal, savitljiv, težak, sa visoke temperature topljenje. Zahvaljujući ovim svojstvima, kao i sposobnosti da se ne menja tokom vremena i otpornosti na različite uticaje (niska reaktivnost), zlato je od davnina veoma visoko cenjeno. Ranije se zlato koristilo uglavnom za kovanje novca, za izradu nakita i u nekim drugim oblastima, na primjer, za izradu dragocjenog stolnog pribora. do danas se dio zlata koristi za potrebe nakita. Čisto zlato je vrlo mekan metal, tako da zlatari ne koriste samo zlato, već njegove legure s drugim metalima - mehanička čvrstoća takvih legura je mnogo veća. Međutim, sada se većina iskopanog zlata koristi u elektronski inženjering. Međutim, zlato je i dalje valutni metal. |
| Srebro je takođe jedan od plemeniti metali poznat čoveku od davnina. U prirodi se nalazi samorodno srebro, ali mnogo rjeđe od zlata. U srednjem vijeku, alhemičari su mjesec smatrali zaštitnikom srebra. Kao i svi metali, srebro je nemolekularna supstanca. Srebro je prilično mekan, savitljiv metal, ali manje savit od zlata. Ljudi su odavno primijetili dezinfekciona i antimikrobna svojstva samog srebra i njegovih spojeva. U pravoslavnim crkvama krstionica i crkveni pribor su često bili od srebra, pa je voda koja se donosila kući dugo ostala bistra i čista. Srebro s veličinom čestica od oko 0,001 mm dio je lijeka "collargol" - kapi za oči i nos. Dokazano je da se srebro selektivno akumulira u raznim biljkama, kao što su kupus i krastavci. Ranije se srebro koristilo za izradu kovanica i nakita. Srebrni nakit je do danas cijenjen, ali ga je, kao i zlata, sve više tehnička primena, posebno u proizvodnji filmskih i fotografskih materijala, elektronskih proizvoda, baterija. Osim toga, srebro je, kao i zlato, valutni metal. |
KARAKTERISTIKE SUPSTANCE, KVALITATIVNI SASTAV, KVANTITATIVNI SASTAV, STRUKTURA SUPSTANCE, SVOJSTVA SUPSTANCE, FIZIČKA SVOJSTVA, HEMIJSKA SVOJSTVA.
1. Opišite kako sistem
a) bilo koji predmet koji vam je dobro poznat,
b) Solarni sistem. Navedite sastavne dijelove ovih sistema i prirodu veza između sastavnih dijelova.
2. Navedite primjere sistema koji se sastoje od istih komponenti, ali imaju različitu strukturu
3. Navedite što više karakteristika nekog kućnog predmeta, na primjer, olovke (kao sistem!). Koje od ovih karakteristika su svojstva?
4. Koja je karakteristika supstance? Navedite primjere.
5. Šta je svojstvo supstance? Navedite primjere.
6. Slijede skupovi karakteristika triju tvari. Sve ove supstance su vam dobro poznate. Odredite koje su supstance uključene
a) Bezbojna čvrsta supstanca gustine 2,16 g/cm 3 formira prozirne kubične kristale, bez mirisa, rastvorljiva u vodi, vodeni rastvor je slanog ukusa, topi se pri zagrevanju na 801 o C, a ključa na 1465 o C, umereno doze za ljude nije toksično.
b) Narandžasto-crvena čvrsta supstanca gustine 8,9 g/cm 3, kristali se ne razlikuju okom, površina je sjajna, ne otapa se u vodi, odlično provodi električnu struju, plastična je ( lako se uvlači u žicu), topi se na 1084 o C, a na 2540 o C ključa, na zraku se postepeno prekriva labavim blijedo plavo-zelenim premazom.
c) Prozirna bezbojna tečnost oštrog mirisa, gustine 1,05 g/cm 3, meša se sa vodom u svakom pogledu, vodeni rastvori su kiselkastog ukusa, u razblaženim vodenim rastvorima nije otrovna za ljude, koristi se kao začin za hranu , kada se ohladi na -17 o C skrućuje se, a kada se zagrije na 118 o C proključa, korodira mnoge metale. 7. Koje od karakteristika datih u prethodna tri primjera su a) fizička svojstva, b) Hemijska svojstva, c) vrijednosti fizičkih veličina.
8. Napravite sopstvene liste karakteristika još dve supstance koje poznajete.
Odvajanje supstanci filtracijom.
1.6. Fizički i hemijski fenomeni. hemijske reakcije
Sve što se dešava uz učešće fizičkih objekata naziva se prirodne pojave. To uključuje prelaze supstanci iz jednog agregatnog stanja u drugo, i razgradnju supstanci pri zagrevanju i njihove međusobne interakcije.
Prilikom topljenja, ključanja, sublimacije, strujanja tekućine, savijanja čvrstog tijela i drugih sličnih pojava, molekuli tvari se ne mijenjaju.
A šta se događa, na primjer, kada se sagorijeva sumpor?
Tokom sagorevanja sumpora, molekuli sumpora i molekuli kiseonika se menjaju: pretvaraju se u molekule sumpor-dioksida (vidi sliku 1.4). Imajte na umu da i ukupan broj atoma, a broj atoma svakog od elemenata ostaje nepromijenjen.
Dakle, postoje dvije vrste prirodnih fenomena:
1) pojave u kojima se molekuli supstanci ne mijenjaju - fizičke pojave;
2) pojave u kojima se mijenjaju molekuli tvari - hemijske pojave.
Šta se dešava sa supstancama tokom ovih pojava?
U prvom slučaju, molekuli se sudaraju i razlijeću se bez promjene; u drugom, molekuli, nakon sudara, reaguju jedni s drugima, dok se neki molekuli (stari) uništavaju, a drugi (novi) formiraju.
Koje promene u molekulima tokom hemijskih pojava?
U molekulima, atomi su vezani jakim hemijskim vezama u jednu česticu (u nemolekularnim supstancama u jedan kristal). Priroda atoma u kemijskim pojavama se ne mijenja, odnosno atomi se ne pretvaraju jedni u druge. Broj atoma svakog elementa se također ne mijenja (atomi ne nestaju i ne pojavljuju se). Šta se mijenja? Veze između atoma! Slično, u nemolekularnim supstancama, hemijski fenomeni mijenjaju veze između atoma. Promjena veza obično se svodi na njihovo raskidanje i naknadno stvaranje novih veza. Na primjer, kada se sumpor sagorijeva u zraku, veze između atoma sumpora u molekulama sumpora i između atoma kisika u molekulama kisika se prekidaju, a veze se formiraju između atoma sumpora i kisika u molekulima sumporovog dioksida.
Pojava novih supstanci detektuje se nestankom karakteristika reagujućih supstanci i pojavom novih karakteristika svojstvenih produktima reakcije. Dakle, kada se sumpor izgori, žuti sumporni prah pretvara se u plin oštrog neugodnog mirisa, a kada se fosfor sagori, nastaju oblaci bijelog dima koji se sastoje od najsitnijih čestica fosfornog oksida.
Dakle, hemijske pojave su praćene raskidanjem i stvaranjem hemijskih veza, pa hemija kao nauka proučava prirodne pojave u kojima se prekidaju i formiraju hemijske veze (hemijske reakcije), fizičke pojave koje ih prate i, naravno, hemikalije koje su uključene. u ovim reakcijama.
Da biste proučavali hemijske pojave (odnosno, hemiju), prvo morate proučiti veze između atoma (šta su, šta su, koje su njihove karakteristike). Ali veze se stvaraju između atoma, stoga je potrebno prije svega proučiti same atome, tačnije strukturu atoma različitih elemenata.
Tako ćete u 8. i 9. razredu učiti
1) struktura atoma;
2) hemijske veze i struktura supstanci;
3) hemijske reakcije i procesi koji ih prate;
4) svojstva najvažnijih jednostavnih supstanci i jedinjenja.
Osim toga, tokom ovog vremena upoznaćete se sa najvažnijim fizičkim veličinama koje se koriste u hemiji, i sa odnosima između njih, kao i naučiti kako da izvršite osnovne hemijske proračune.
| Kiseonik. Bez ove gasovite supstance, naš život bi bio nemoguć. Na kraju krajeva, ovaj bezbojni gas, bez mirisa i ukusa, neophodan je za disanje. Zemljina atmosfera otprilike jedna petina je kiseonik. Kiseonik je molekularna supstanca, svaki molekul je formiran od dva atoma. U tekućem stanju je svijetloplava, u čvrstom stanju je plava. Kiseonik je veoma reaktivan, reaguje sa većinom drugih hemikalija. Sagorevanje benzina i drveta, rđanje gvožđa, truljenje i disanje su hemijski procesi koji uključuju kiseonik. U industriji se većina kisika dobiva iz atmosferskog zraka. Kisik se koristi u proizvodnji željeza i čelika, podižući temperaturu plamena u pećima i na taj način ubrzavajući proces topljenja. Vazduh obogaćen kiseonikom koristi se u obojenoj metalurgiji, za zavarivanje i rezanje metala. Koristi se i u medicini – za olakšavanje disanja pacijenata. Rezerve kiseonika na Zemlji se kontinuirano obnavljaju - zelene biljke proizvode oko 300 milijardi tona kiseonika godišnje. Sastavni dijelovi hemikalija, svojevrsne "cigle" od kojih se grade, su hemijske čestice, a to su prvenstveno atomi i molekuli. Njihove dimenzije leže u rasponu dužina od 10 -10 - 10 -6 metara (vidi sliku 1.5).
Manje čestice i njihove interakcije proučava fizika, te se čestice nazivaju mikrofizičke čestice. Procesi u kojima učestvuju čestice i tijela velike veličine, ponovo proučavana od strane fizike. prirodni objekti, koji čine površinu Zemlje, proučava fizička geografija. Veličine takvih objekata kreću se od nekoliko metara (na primjer, širina rijeke) do 40.000 kilometara (dužina Zemljinog ekvatora). Planete, zvijezde, galaksije i pojave koje se s njima dešavaju proučavaju astronomija i astrofizika. Strukturu Zemlje proučava geologija. Druga prirodna nauka - biologija - proučava žive organizme koji nastanjuju Zemlju. Po složenosti njihove strukture (ali ne i po složenosti razumijevanja prirode interakcija) najjednostavniji su mikrofizički objekti. Slijede kemijske čestice i tvari nastale od njih. Biološki objekti (ćelije, njihovi „detalji“, sami živi organizmi) nastaju od hemikalija, a samim tim i njihova struktura je još složenija. Isto se odnosi i na geološke objekte, na primjer, stijene koje se sastoje od minerala (hemikalija). Sve prirodne nauke u proučavanju prirode zasnivaju se na fizičkim zakonima. Fizički zakoni su najopštiji zakoni prirode kojima se pokoravaju svi materijalni objekti, uključujući i hemijske čestice. Stoga, hemija, proučavajući atome, molekule, hemijske supstance i njihove interakcije, mora u potpunosti koristiti zakone fizike. Zauzvrat, biologija i geologija, proučavajući "svoje" objekte, dužne su koristiti ne samo zakone fizike, već i kemijske zakone. Tako postaje jasno koje mjesto među voljenima prirodne nauke uzima hemiju. Ova lokacija je shematski prikazana na slici 1.6. Još u 18. veku blisku vezu između ove dve prirodne nauke primetio je i u svom radu upotrebio poznati ruski naučnik Mihail Vasiljevič Lomonosov (1711 – 1765) koji je napisao: „Hemičar bez znanja fizike je kao osoba koja mora sve tražiti dodirom.A ove dvije nauke su međusobno povezane, da jedna ne može biti savršena bez druge. Sada da razjasnimo šta hemija daje nama kao potrošačima? S druge strane, ljudsko tijelo sadrži velika količina razne hemikalije. Poznavanje hemije pomaže biolozima da razumiju njihove interakcije, da shvate uzroke određenih bioloških procesa. A to, zauzvrat, omogućava medicini da efikasnije održava zdravlje ljudi, liječi bolesti i, na kraju, produži ljudski život. |
"Kako svijet funkcionira" - Neživa priroda KIŠNA GLINA OBLAK ZLATO. Kako svijet funkcionira. Šta je priroda? Nebo je svijetloplavo. Sunce zlatno sija, Vetar se lišćem igra, Oblak nebom lebdi. Živa priroda. Vrste prirode. uživo i nežive prirode međusobno povezani. Živu prirodu proučava nauka - biologija. Može li čovjek bez prirode?
"Šarena duga" - Sunce sija i smije se, A kiša se slijeva na Zemlju. Posao nastavnika osnovna škola Kucherova I.V. I sedmobojni luk izlazi na livade. Know Sitting. Gdje. Boje duge. Fazan. Zašto je duga raznobojna? Hunter. Želje. Sunčevi zraci, koji padaju na nebo na kapi kiše, raspadaju se u raznobojne zrake.
"Stanovnici tla" - I ljudi su govorili: "Zemlja za život!". Na čizama je pisalo: "Zemlja za hodanje." Medvedka. Zemlja. Žaba. Glista. Kanta krompira u divnoj smočnici pretvara se u dvadeset kanti. Stanovnici tla. A. Teterin. Prizemna buba. Scolopendra. Lopata je rekla: "Zemlja za kopanje." Krpelji. Larva majske bube.
"Zaštita prirode" - I sami smo dio Prirode, I sitne ribe... Želim da me prevezu ovdje... Svi živimo na istoj planeti. I naša zelena šuma. A čovek bez prirode?... OČUVAJMO PRIRODU Izvršio: Ilja Kočetigov, 5 "B". Priroda može postojati bez čoveka, Čoveče! Čuvajmo i čuvajmo našu prirodu! Insekti takođe trebaju zaštitu
"Sastav tla" - Sadržaj. U tlu ima vode. Pijesak se taloži na dno, a glina na vrhu pijeska. Zemlja. Voda. Iskustvo broj 2. U zemljištu ima humusa. Iskustvo broj 3. Zemljište sadrži soli. Iskustvo broj 1. Ima vazduha u zemljištu. Iskustvo broj 5. Sastav tla. Humus. Plodnost je glavno svojstvo tla. Iskustvo broj 4. Pijesak. Zrak.
"Igra o prirodi" - Rt. Bullfrog. Malina. Zvuk kakvog vodozemca se čuje na 2-3 km? Trešnja. Učiteljica osnovne škole MAOU srednja škola br. 24 Rodina Victoria Evgenievna. Kamilica. Jež. Kornjača. Celandin. Porcupine. Igra. lekovitog bilja. Clover. Đurđevak. Cicada. Ali od detinjstva poštujem lek za srce. Lisnati morski zmaj.
U ovoj temi ima ukupno 36 prezentacija
Supstance i tijela pripadaju materijalnoj komponenti stvarnosti. I jedni i drugi imaju svoje znakove. Razmotrite razliku između materije i tijela.
Definicija
Supstanca naziva se materija koja ima masu (za razliku od, na primjer, od elektromagnetno polje) i ima strukturu od mnogo čestica. Postoje supstance koje se sastoje od nezavisnih atoma, kao što je aluminijum. Češće se atomi kombinuju u manje ili više složene molekule. Takva molekularna tvar je polietilen.
Tijelo- poseban materijalni objekat koji ima svoje granice, koji zauzima dio okolnog prostora. Konstantne karakteristike takvog objekta su masa i zapremina. Tijela također imaju određene veličine i oblike, koji formiraju određenu vizualnu sliku objekata. Tijela mogu već postojati u prirodi ili biti rezultat ljudske kreativnosti. Primjeri tijela: knjiga, jabuka, vaza.
Poređenje
Općenito, razlika između supstance i tijela je sljedeća: supstancija je ono iz čega su stvoreni postojeći objekti (unutrašnji aspekt materije), a sami ti objekti su tijela (spoljni aspekt materije). Dakle, parafin je tvar, a svijeća iz njega je tijelo. Mora se reći da tijelo nije jedino stanje u kojem tvari mogu postojati.
Svaka tvar ima skup specifičnih svojstava zbog kojih se može razlikovati od niza drugih tvari. Takva svojstva uključuju, na primjer, karakteristike kristalne strukture ili stepen zagrijavanja pri kojem dolazi do topljenja.
Miješanjem postojećih komponenti možete dobiti potpuno različite supstance sa svojim jedinstvenim skupom svojstava. Postoje mnoge supstance koje su ljudi stvorili na osnovu onih koje se nalaze u prirodi. Takvi umjetni proizvodi su, na primjer, najlon i soda. Tvari od kojih ljudi nešto naprave nazivaju se materijali.
Koja je razlika između materije i tijela? Supstanca je uvijek homogena po sastavu, odnosno sve molekule ili druge pojedinačne čestice u njoj su iste. Istovremeno, tijelo nije uvijek karakterizirano uniformnošću. Na primjer, staklena tegla je homogeno tijelo, ali je lopata za kopanje heterogena, jer su njeni gornji i donji dijelovi izrađeni od različitih materijala.
Od određenih supstanci mogu se napraviti mnoga različita tijela. Na primjer, lopte su napravljene od gume, auto gume, tepisi. Istovremeno, tijela koja obavljaju istu funkciju mogu biti napravljena od različitih supstanci, kao što su, recimo, aluminijske i drvene kašike.
Tijela su objekti koji nas okružuju.
Tijela se sastoje od supstanci.
Fizička tijela se razlikuju po obliku, veličini, masi, zapremini.
Materija je ono od čega je sačinjeno fizičko telo. Bitno svojstvo supstance je njena masa.
Materijal je supstanca od koje se prave tijela.
Definirajte "supstancu", "materijal", "tijelo".
Koja je razlika između "supstancije" i "tijela"? Navedite primjere. Zašto ima više tijela nego supstanci?
Brojke i činjenice
Od jedne tone starog papira može se proizvesti 750 kg papira ili 25.000 školskih sveska.
20 tona starog papira spasilo je hektar šume od sječe.
radoznao
U vazduhoplovnoj i svemirskoj industriji, u gasnim turbinama, u postrojenjima za hemijsku preradu uglja, gde toplota korištenjem kompozitnih materijala. To su materijali koji se sastoje od plastične podloge (matrice) i punila. Kompoziti uključuju keramičko-metalne materijale (kermeti), norplaste (punjene organske polimere). Kao matrica koriste se metali i legure, polimeri i keramika. Kompoziti su mnogo izdržljiviji od tradicionalnih materijala.
kucni eksperiment
Kromatografija na papiru
Pomiješajte kap plave i crvene tinte (možda mješavina boja topljivih u vodi koje ne djeluju jedna na drugu). Uzmite list filter papira, nanesite malu kap smjese na sredinu papira, a zatim voda kapne u centar ove kapi. Na filter papiru će se početi formirati hromatogram u boji.
Upoznavanje sa laboratorijskim staklenim posuđem i hemijskom opremom
U procesu izučavanja hemije potrebno je provesti mnogo eksperimenata, za koje se koristi posebna oprema i pribor.
U hemiji se koriste posebne posude od tankog i debelog stakla. Proizvodi od stakla tankih stijenki otporni su na temperaturne ekstreme, u njima se izvode kemijske operacije koje zahtijevaju zagrijavanje. Debelo stakleno posuđe ne treba zagrevati. Po dogovoru stakleno posuđe je opšte namjene, posebne namjene i izmjereno. Posuđe opće namjene koristi se za većinu poslova.
Stakleno posuđe opće namjene tankih stijenki
Epruvete se koriste kada se izvode eksperimenti s malim količinama otopina ili čvrstih tvari, za demonstracijske eksperimente. Koristimo pribor za izvođenje eksperimenata.
Sipati u dvije male epruvete od 1-2 ml. rastvor hlorovodonične kiseline. U jednu dodajte 1-2 kapi lakmusa, a u drugu - toliko metil narandže. Uočavamo promjenu boje indikatora. Lakmus postaje crven, a metilnarandžasta postaje ružičasta.
U tri male epruvete sipajte 1-2 ml rastvora natrijum hidroksida. U jednu dodajte 1-2 kapi lakmusa, boja postaje plava. U drugom - ista količina metil narandže - boja postaje žuta. U trećem - fenolftaleinu, boja postaje grimizna. Dakle, uz pomoć indikatora možete odrediti okruženje rješenja.
Stavite malo sode natrijum hidrogenkarbonata u veliku epruvetu i dodajte 1-2 ml rastvora sirćetne kiseline. Odmah opažamo neku vrstu "ključanja" mješavine ovih supstanci. Ovaj utisak nastaje zbog brzog oslobađanja mjehurića. ugljen-dioksid. Ako se upaljena šibica unese u gornju česticu epruvete kada se gas ispusti, ona se gasi bez izgaranja.
Supstance se rastvore u tikvicama, rastvori se filtriraju i titriraju. Kemijske čaše se koriste za izvođenje reakcija taloženja, rastvaranja čvrstih tvari pri zagrijavanju. Grupa posebne namjene uključuje posuđe koje se koristi za određenu namjenu. U posudama debelih zidova izvode se eksperimenti koji ne zahtijevaju zagrijavanje. Najčešće se u njemu pohranjuju reagensi. Od debelog stakla izrađuju se i kapaljke, lijevci, gasometri, Kipp aparati, staklene šipke.
Jednu staklenu šipku umočimo u koncentrovanu hlorovodoničnu kiselinu, a drugu u p amonijak. Približimo štapove jedan drugom, posmatramo stvaranje "dima bez vatre".
U pribor za merenje spadaju pipete, birete, tikvice, cilindri, čaše, čaše. Mjerni pribor precizno određuje volumen tekućine, priprema otopine različitih koncentracija.
Osim staklenog posuđa u laboratoriji koriste chinaware Dodatna oprema: čaše, lonci, malteri. Porculanske čaše se koriste za isparavanje rastvora, a porculanski lončići se koriste za kalcinaciju supstanci u muflnim pećima. Malteri melju čvrste materije.
Laboratorijska oprema
Za zagrijavanje tvari u kemijskim laboratorijama koriste se alkoholne peći, električne peći sa zatvorenom spiralom, vodene kupke i, u prisustvu plina, plinski gorionici. Možete koristiti i suvo gorivo, sagorevajući ga na posebnim štandovima.
Pomoćna sredstva su od velike važnosti pri izvođenju hemijskih eksperimenata: metalni stalak, postolje za epruvete, klešta za lonce, azbestna mreža.
Vage se koriste za vaganje tvari.
Učitavanje...
