1.1. Badan dan persekitaran. Pengenalan kepada sistem
Semasa belajar fizik tahun lepas, anda mengetahui bahawa dunia yang kita diami adalah dunia badan fizikal Dan Rabu. Bagaimanakah badan fizikal berbeza daripada persekitaran? Mana-mana badan fizikal mempunyai bentuk dan isipadu.
Sebagai contoh, badan fizikal ialah pelbagai jenis objek: sudu aluminium, paku, berlian, gelas, beg plastik, gunung ais, sebutir garam meja, segumpal gula, titisan hujan. Bagaimana dengan udara? Ia sentiasa berada di sekeliling kita, tetapi kita tidak nampak bentuknya. Bagi kami, udara adalah medium. Contoh lain: untuk seseorang, laut adalah, walaupun sangat besar, tetapi masih badan fizikal - ia mempunyai bentuk dan kelantangan. Dan untuk ikan yang berenang di dalamnya, laut kemungkinan besar adalah persekitaran.
Dari pengalaman hidup anda, anda tahu bahawa semua yang mengelilingi kita terdiri daripada sesuatu. Buku teks yang terletak di hadapan anda terdiri daripada helaian teks nipis dan penutup yang lebih tahan lama; jam penggera yang membangunkan anda pada waktu pagi diperbuat daripada pelbagai bahagian. Iaitu, kita boleh berhujah bahawa buku teks dan jam penggera mewakili sistem.
Adalah sangat penting bahawa komponen sistem disambungkan dengan tepat, kerana jika tiada sambungan di antara mereka, mana-mana sistem akan berubah menjadi "timbunan".
Ciri yang paling penting bagi setiap sistem ialah kompaun Dan struktur. Semua ciri lain sistem bergantung pada komposisi dan struktur.
Kami memerlukan idea tentang sistem untuk memahami apa yang terdiri daripada badan fizikal dan persekitaran, kerana semuanya adalah sistem. (Media gas (gas) membentuk satu sistem sahaja bersama-sama dengan apa yang menghalangnya daripada mengembang.)
BADAN, PERSEKITARAN, SISTEM, KOMPOSISI SISTEM, STRUKTUR SISTEM.
1. Berikan beberapa contoh badan fizikal yang hilang daripada buku teks (tidak lebih daripada lima).
2. Apakah persekitaran fizikal yang ditemui katak dalam kehidupan seharian?
3. Bagaimanakah, pada pendapat anda, membezakan badan fizikal dengan persekitaran?
1.2. Atom, molekul, bahan
Jika anda melihat ke dalam mangkuk gula atau salt shaker, anda akan melihat bahawa gula dan garam terdiri daripada bijirin yang agak kecil. Dan jika anda melihat butiran ini melalui kaca pembesar, anda boleh melihat bahawa setiap daripada mereka adalah polihedron dengan tepi rata (kristal). Tanpa peralatan khas, kita tidak akan dapat membezakan kristal ini dari apa, tetapi sains moden mengetahui kaedah yang membolehkan ini dilakukan. Kaedah ini dan instrumen yang menggunakannya telah dibangunkan oleh ahli fizik. Mereka menggunakan fenomena yang sangat kompleks yang tidak akan kami pertimbangkan di sini. Katakan sahaja kaedah ini boleh diibaratkan seperti mikroskop yang sangat berkuasa. Jika kita memeriksa kristal garam atau gula melalui "mikroskop" sedemikian dengan pembesaran yang lebih besar dan lebih besar, maka, pada akhirnya, kita akan mendapati bahawa kristal ini mengandungi zarah sfera yang sangat kecil. Mereka biasanya dipanggil atom(walaupun ini tidak sepenuhnya benar, nama mereka yang lebih tepat ialah nuklida). Atom adalah sebahagian daripada semua badan dan persekitaran di sekeliling kita.
Atom ialah zarah yang sangat kecil, saiznya berkisar antara satu hingga lima angstrom (ditandakan dengan A o.). Satu angstrom ialah 10–10 meter. Saiz hablur gula adalah kira-kira 1 mm hablur sedemikian adalah kira-kira 10 juta kali lebih besar daripada mana-mana atom konstituennya. Untuk lebih memahami betapa kecilnya atom zarah, pertimbangkan contoh ini: jika epal dibesarkan kepada saiz dunia, maka atom yang dibesarkan dengan jumlah yang sama akan menjadi saiz epal purata.
Walaupun saiznya kecil, atom adalah zarah yang agak kompleks. Anda akan menjadi biasa dengan struktur atom tahun ini, tetapi buat masa ini katakan sahaja bahawa mana-mana atom terdiri daripada nukleus atom dan berkaitan kulit elektron, iaitu, ia juga mewakili sistem.
Pada masa ini, lebih daripada seratus jenis atom diketahui. Daripada jumlah ini, kira-kira lapan puluh adalah stabil. Dan daripada lapan puluh jenis atom ini semua objek di sekeliling kita dibina dalam semua kepelbagaian yang tidak terhingga.
Salah satu ciri atom yang paling penting ialah kecenderungannya untuk bergabung antara satu sama lain. Selalunya ini mengakibatkan pembentukan molekul.
Satu molekul boleh mengandungi dari dua hingga beberapa ratus ribu atom. Selain itu, molekul kecil (diatomik, triatomik...) boleh terdiri daripada atom yang sama, manakala yang besar, sebagai peraturan, terdiri daripada atom yang berbeza. Oleh kerana molekul terdiri daripada beberapa atom dan atom ini disambungkan, molekul adalah sistem Dalam pepejal dan cecair, molekul bersambung antara satu sama lain, tetapi dalam gas mereka tidak.
Ikatan antara atom dipanggil ikatan kimia, dan ikatan antara molekul ialah ikatan antara molekul.
Molekul yang bersambung antara satu sama lain bentuk bahan-bahan.
Bahan yang terdiri daripada molekul dipanggil bahan molekul. Oleh itu, air terdiri daripada molekul air, gula - daripada molekul sukrosa, dan polietilena - daripada molekul polietilena.
Di samping itu, banyak bahan terdiri secara langsung daripada atom atau zarah lain dan tidak mengandungi molekul. Sebagai contoh, aluminium, besi, berlian, kaca, dan garam meja tidak mengandungi molekul. Bahan sedemikian dipanggil bukan molekul.
Dalam bahan bukan molekul, atom dan zarah kimia lain, seperti dalam molekul, saling berkaitan dengan ikatan kimia Pembahagian bahan kepada molekul dan bukan molekul ialah pengelasan bahan mengikut jenis struktur.
Dengan mengandaikan bahawa atom yang saling berkaitan mengekalkan bentuk sfera, adalah mungkin untuk membina model tiga dimensi molekul dan hablur bukan molekul. Contoh model sedemikian ditunjukkan dalam Rajah. 1.1.
Kebanyakan bahan biasanya terdapat dalam salah satu daripada tiga keadaan pengagregatan: pepejal, cecair atau gas. Apabila dipanaskan atau disejukkan, bahan molekul boleh berubah dari satu keadaan pengagregatan ke keadaan yang lain. Peralihan sedemikian ditunjukkan secara skematik dalam Rajah. 1.2.
Peralihan bahan bukan molekul dari satu keadaan pengagregatan kepada keadaan yang lain mungkin disertai dengan perubahan dalam jenis struktur. Selalunya, fenomena ini berlaku semasa penyejatan bahan bukan molekul.
Pada lebur, mendidih, pemeluwapan dan fenomena serupa yang berlaku dengan bahan molekul, molekul bahan tidak dimusnahkan atau dibentuk. Hanya ikatan antara molekul yang pecah atau terbentuk. Contohnya, ais bertukar menjadi air apabila mencair, dan air apabila mendidih bertukar menjadi wap air. Dalam kes ini, molekul air tidak dimusnahkan, dan, oleh itu, sebagai bahan, air kekal tidak berubah. Oleh itu, dalam ketiga-tiga keadaan pengagregatan ini adalah bahan yang sama - air.
Tetapi tidak semua bahan molekul boleh wujud dalam ketiga-tiga keadaan pengagregatan. Banyak daripada mereka apabila dipanaskan mereput, iaitu, ia berubah menjadi bahan lain, manakala molekulnya dimusnahkan. Sebagai contoh, selulosa (komponen utama kayu dan kertas) tidak cair apabila dipanaskan, tetapi terurai. Molekulnya dimusnahkan, dan molekul yang sama sekali berbeza terbentuk daripada "serpihan".
Jadi, bahan molekul kekal sendiri, iaitu, secara kimia tidak berubah, selagi molekulnya kekal tidak berubah.
Tetapi anda tahu bahawa molekul sentiasa bergerak. Dan atom-atom yang membentuk molekul juga bergerak (berayun). Apabila suhu meningkat, getaran atom dalam molekul meningkat. Bolehkah kita mengatakan bahawa molekul kekal sama sekali tidak berubah? Sudah tentu tidak! Apa yang kemudiannya tidak berubah? Jawapan kepada soalan ini adalah dalam salah satu perenggan berikut.
air. Air adalah bahan yang paling terkenal dan sangat meluas di planet kita: permukaan Bumi adalah 3/4 ditutupi dengan air, seseorang adalah 65% air, kehidupan adalah mustahil tanpa air, kerana semua proses selular badan berlaku dalam larutan akueus. Air adalah bahan molekul. Ia adalah salah satu daripada beberapa bahan yang secara semula jadi berlaku dalam keadaan pepejal, cecair dan gas, dan satu-satunya bahan yang setiap keadaan ini mempunyai namanya sendiri. |
| besi- logam putih keperakan, berkilat, mudah ditempa. Ini adalah bahan bukan molekul. Di antara logam, besi menduduki tempat kedua selepas aluminium dari segi kelimpahan dalam alam semula jadi dan tempat pertama dalam kepentingan manusia. Bersama dengan logam lain - nikel - ia membentuk teras planet kita. Besi tulen tidak mempunyai aplikasi praktikal yang luas. Tiang Qutub yang terkenal, terletak di sekitar Delhi, adalah kira-kira tujuh meter tinggi dan berat 6.5 tan, hampir 2800 tahun (ia didirikan pada abad ke-9 SM) - salah satu daripada beberapa contoh penggunaan besi tulen (99.72). %); ada kemungkinan bahawa ketulenan bahan yang menerangkan ketahanan dan rintangan kakisan struktur ini. Dalam bentuk besi tuang, keluli dan aloi lain, besi digunakan secara literal dalam semua cabang teknologi. Sifat magnetiknya yang berharga digunakan dalam penjana arus elektrik dan motor elektrik. Besi adalah elemen penting untuk manusia dan haiwan, kerana ia adalah sebahagian daripada hemoglobin darah. Dengan kekurangannya, sel-sel tisu tidak menerima oksigen yang mencukupi, yang membawa kepada akibat yang sangat serius. |
ATOM (NUKLID), MOLEKUL, Ikatan KIMIA, Ikatan ANTARA MOLEKUL, BAHAN MOLEKUL, BAHAN BUKAN MOLEKUL, JENIS STRUKTUR, KEADAAN AGREGAT.
1.Ikatan yang manakah lebih kuat: kimia atau antara molekul?
2. Apakah perbezaan antara keadaan pepejal, cecair dan gas? Bagaimanakah molekul bergerak dalam gas, cecair dan pepejal?
3.Pernahkah anda memerhatikan proses pencairan sebarang bahan (kecuali ais)? Bagaimana dengan mendidih (kecuali air)?
4. Apakah ciri-ciri proses ini? Berikan contoh pemejalwapan pepejal yang anda ketahui.
5. Berikan contoh bahan yang anda ketahui yang boleh didapati a) dalam ketiga-tiga keadaan pengagregatan; b) hanya dalam keadaan pepejal atau cecair; c) hanya dalam keadaan pepejal.
1.3. Unsur kimia
Seperti yang anda sedia maklum, atom boleh menjadi sama dan berbeza. Bagaimana atom berbeza berbeza dari satu sama lain dalam struktur, anda akan mengetahui tidak lama lagi, tetapi buat masa ini katakan sahaja bahawa atom yang berbeza adalah berbeza tingkah laku kimia, iaitu keupayaan mereka untuk berhubung antara satu sama lain, membentuk molekul (atau bahan bukan molekul).
Dalam erti kata lain, unsur kimia adalah jenis atom yang sama yang disebutkan dalam perenggan sebelumnya.
Setiap unsur kimia mempunyai nama sendiri, contohnya: hidrogen, karbon, besi, dan sebagainya. Di samping itu, setiap elemen juga diberikan sendiri simbol. Anda melihat simbol ini, sebagai contoh, dalam "Jadual Unsur Kimia" dalam bilik darjah kimia sekolah.
Unsur kimia ialah agregat abstrak. Ini adalah nama untuk sebarang bilangan atom bagi jenis tertentu, dan atom ini boleh ditemui di mana-mana sahaja, contohnya: satu di Bumi, dan satu lagi di Zuhrah. Unsur kimia tidak boleh dilihat atau disentuh dengan tangan anda. Atom-atom yang membentuk unsur kimia mungkin atau mungkin tidak terikat antara satu sama lain. Akibatnya, unsur kimia bukanlah bahan atau sistem bahan.
ELEMEN KIMIA, SIMBOL ELEMEN.
1. Takrifkan konsep “unsur kimia” menggunakan perkataan “jenis atom”.
2. Berapa banyakkah makna perkataan "besi" dalam kimia? Apakah maksud ini?
1.4. Pengelasan bahan
Sebelum anda mula mengelaskan sebarang objek, anda mesti memilih ciri yang anda akan menjalankan pengelasan ini ( tanda klasifikasi). Contohnya, apabila menyusun longgokan pensel ke dalam kotak, anda boleh berpandukan warna, bentuk, panjang, kekerasan atau sesuatu yang lain. Ciri yang dipilih akan menjadi kriteria pengelasan. Bahan adalah objek yang jauh lebih kompleks dan pelbagai daripada pensel, oleh itu terdapat lebih banyak ciri klasifikasi di sini.
Semua bahan (dan anda sudah tahu bahawa jirim adalah sistem) terdiri daripada zarah. Ciri pengelasan pertama ialah kehadiran (atau ketiadaan) nukleus atom dalam zarah ini. Atas dasar ini, semua bahan dibahagikan kepada bahan kimia Dan bahan fizikal.
| Bahan kimia– bahan yang terdiri daripada zarah yang mengandungi nukleus atom. |
Zarah sedemikian (dan ia dipanggil zarah kimia) boleh menjadi atom (zarah dengan satu nukleus), molekul (zarah dengan beberapa nukleus), hablur bukan molekul (zarah dengan banyak nukleus) dan beberapa yang lain. Mana-mana zarah kimia, sebagai tambahan kepada nukleus atau nukleus, juga mengandungi elektron.
Selain bahan kimia, terdapat bahan lain dalam alam semula jadi. Contohnya: jirim bintang neutron, terdiri daripada zarah yang dipanggil neutron; aliran elektron, neutron dan zarah lain. Bahan sedemikian dipanggil fizikal.
| Bahan fizikal– bahan yang terdiri daripada zarah yang tidak mengandungi nukleus atom. |
Di Bumi anda hampir tidak pernah menemui bahan fizikal.
Mengikut jenis zarah kimia atau jenis struktur, semua bahan kimia dibahagikan kepada molekul Dan bukan molekul, anda sudah tahu itu.
Bahan mungkin terdiri daripada zarah kimia yang sama dalam komposisi dan struktur - dalam kes ini ia dipanggil bersih, atau individu, zat. Jika zarahnya berbeza, maka - campuran.
Ini terpakai kepada kedua-dua bahan molekul dan bukan molekul. Sebagai contoh, bahan molekul "air" terdiri daripada molekul air yang sama dalam komposisi dan struktur, dan bahan bukan molekul "garam meja" terdiri daripada kristal garam meja yang sama dalam komposisi dan struktur.
Kebanyakan bahan semula jadi adalah campuran. Sebagai contoh, udara ialah campuran bahan molekul "nitrogen" dan "oksigen" dengan kekotoran gas lain, dan batu "granit" adalah campuran bahan bukan molekul "kuarza", "feldspar" dan "mika" juga dengan pelbagai kekotoran.
Bahan kimia individu sering dirujuk hanya sebagai bahan.
Bahan kimia mungkin mengandungi atom hanya satu unsur kimia atau atom unsur berbeza. Berdasarkan kriteria ini, bahan dibahagikan kepada ringkas Dan kompleks.
Sebagai contoh, bahan ringkas "oksigen" terdiri daripada molekul oksigen diatomik, dan bahan "oksigen" hanya mengandungi atom unsur oksigen. Contoh lain: bahan mudah "besi" terdiri daripada kristal besi, dan bahan "besi" hanya mengandungi atom unsur besi. Dari segi sejarah, bahan ringkas biasanya mempunyai nama yang sama dengan unsur yang atomnya membentuk bahan tersebut.
Walau bagaimanapun, beberapa unsur membentuk bukan satu, tetapi beberapa bahan mudah. Sebagai contoh, unsur oksigen membentuk dua bahan ringkas: "oksigen", terdiri daripada molekul diatomik, dan "ozon", terdiri daripada molekul triatomik. Unsur karbon membentuk dua bahan ringkas bukan molekul yang terkenal: berlian dan grafit. Fenomena ini dipanggil alotropi.
Bahan mudah ini dipanggil pengubahsuaian alotropik. Mereka adalah sama dalam komposisi kualitatif, tetapi berbeza antara satu sama lain dalam struktur.
Oleh itu, bahan kompleks "air" terdiri daripada molekul air, yang, seterusnya, terdiri daripada atom hidrogen dan oksigen. Oleh itu, atom hidrogen dan atom oksigen adalah sebahagian daripada air. Bahan kompleks "kuarza" terdiri daripada kristal kuarza, kristal kuarza terdiri daripada atom silikon dan atom oksigen, iaitu atom silikon dan atom oksigen adalah sebahagian daripada kuarza. Sudah tentu, bahan kompleks mungkin mengandungi atom lebih daripada dua unsur.
Bahan kompleks juga dipanggil sambungan.
Contoh bahan ringkas dan kompleks, serta jenis strukturnya, diberikan dalam Jadual 1.
Jadual I. Bahan mudah dan kompleks jenis struktur molekul (m) dan bukan molekul (n/m).
Bahan mudah |
Bahan kompleks |
||
Nama |
Jenis bangunan |
Nama |
Jenis bangunan |
| Oksigen | air | ||
| Hidrogen | garam | ||
| berlian | Sukrosa | ||
| besi | Kuprum sulfat | ||
| Sulfur | Butana | ||
| aluminium | Asid fosforik | ||
| Fosforus putih | Soda | ||
| Nitrogen | Serbuk penaik | ||
Dalam Rajah. Rajah 1.3 menunjukkan skema untuk mengelaskan bahan mengikut ciri yang telah kita pelajari: dengan kehadiran nukleus dalam zarah yang membentuk bahan, dengan identiti kimia bahan, dengan kandungan atom satu atau lebih unsur dan mengikut jenis struktur . Skim ini ditambah dengan membahagikan campuran ke campuran mekanikal Dan penyelesaian, di sini ciri pengelasan ialah tahap struktur di mana zarah bercampur.
Seperti bahan individu, larutan boleh menjadi pepejal, cecair (biasanya dipanggil "penyelesaian") atau gas (dipanggil campuran gas). Contoh penyelesaian pepejal: aloi perhiasan emas dan perak, batu permata delima. Contoh larutan cecair sudah diketahui umum oleh anda: contohnya, larutan garam meja dalam air, cuka meja (larutan asid asetik dalam air). Contoh larutan gas: udara, campuran oksigen-helium untuk penyelam skuba bernafas, dsb.
| berlian– pengubahsuaian alotropik karbon. Ia adalah permata tidak berwarna yang dihargai kerana permainan warna dan kecemerlangannya. Perkataan "berlian" diterjemahkan daripada bahasa India kuno bermaksud "yang tidak pecah." Di antara semua mineral, berlian mempunyai kekerasan yang paling besar. Tetapi, walaupun namanya, ia agak rapuh. Berlian yang dipotong dipanggil cemerlang. Berlian asli, terlalu kecil atau tidak berkualiti, yang tidak boleh digunakan dalam perhiasan, digunakan sebagai bahan pemotong dan pelelas (bahan pelelas ialah bahan untuk mengisar dan menggilap). Mengikut sifat kimianya, berlian adalah bahan aktif yang rendah. |
| grafit– pengubahsuaian alotropik kedua karbon. Ini juga merupakan bahan bukan molekul. Tidak seperti berlian, ia berwarna kelabu hitam, berminyak apabila disentuh dan agak lembut, di samping itu, ia mengalirkan elektrik dengan baik. Oleh kerana sifatnya, grafit digunakan dalam pelbagai bidang aktiviti manusia. Sebagai contoh: anda semua menggunakan pensel "mudah", tetapi batang tulis - plumbum - diperbuat daripada grafit yang sama. Grafit sangat tahan panas, jadi ia digunakan untuk membuat mangkuk pijar refraktori di mana logam cair. Di samping itu, pelincir tahan haba diperbuat daripada grafit, serta sesentuh elektrik boleh alih, khususnya yang dipasang pada bar bas troli di tempat di mana ia meluncur di sepanjang wayar elektrik. Terdapat kawasan lain yang tidak kurang penting penggunaannya. Berbanding dengan berlian, grafit lebih reaktif. |
BAHAN KIMIA, BAHAN INDIVIDU, CAMPURAN, BAHAN MUDAH, BAHAN KOMPLEKS, ALLOTROPI, PENYELESAIAN.
1. Berikan sekurang-kurangnya tiga contoh bahan individu dan bilangan contoh campuran yang sama.
2. Apakah bahan mudah yang anda selalu temui dalam kehidupan?
3. Manakah antara bahan individu yang anda berikan sebagai contoh adalah bahan mudah dan yang manakah kompleks?
4. Antara ayat berikut, yang manakah bercakap tentang unsur kimia, dan yang manakah bercakap tentang bahan mudah?
a) Atom oksigen berlanggar dengan atom karbon.
b) Air mengandungi hidrogen dan oksigen.
c) Campuran hidrogen dan oksigen adalah mudah meletup.
d) Logam yang paling tahan api ialah tungsten.
e) Kuali diperbuat daripada aluminium.
f) Kuarza ialah sebatian silikon dengan oksigen.
g) Molekul oksigen terdiri daripada dua atom oksigen.
h) Tembaga, perak dan emas telah diketahui manusia sejak zaman dahulu.
5. Berikan lima contoh penyelesaian yang anda ketahui.
6. Pada pendapat anda, apakah perbezaan luaran antara campuran mekanikal dan larutan?
1.5. Ciri dan sifat bahan. Pengasingan campuran
Setiap objek sistem bahan (kecuali zarah asas) itu sendiri adalah sistem, iaitu, ia terdiri daripada objek lain yang lebih kecil yang saling berkaitan. Jadi, mana-mana sistem itu sendiri adalah objek yang kompleks, dan hampir semua objek adalah sistem. Contohnya, sistem yang penting untuk kimia - molekul - terdiri daripada atom yang disambungkan antara satu sama lain melalui ikatan kimia (anda akan belajar tentang sifat ikatan ini dengan mempelajari Bab 7). Contoh lain: atom. Ia juga merupakan sistem bahan yang terdiri daripada nukleus atom dan elektron yang terikat kepadanya (anda akan belajar tentang sifat ikatan ini dalam Bab 3).
Setiap objek boleh diterangkan atau dicirikan dengan lebih atau kurang terperinci, iaitu, ia boleh disenaraikan ciri-ciri.
Dalam kimia, objek adalah terutamanya bahan. Bahan kimia datang dalam pelbagai bentuk: cecair dan pepejal, tidak berwarna dan berwarna, ringan dan berat, aktif dan lengai, dan sebagainya. Satu bahan berbeza dari yang lain dalam beberapa cara, yang, seperti yang anda ketahui, dipanggil ciri.
| Ciri-ciri bahan- ciri yang wujud dalam bahan tertentu. |
Terdapat pelbagai jenis ciri bahan: keadaan pengagregatan, warna, bau, ketumpatan, keupayaan untuk mencairkan, takat lebur, keupayaan untuk mengurai apabila dipanaskan, suhu penguraian, hygroscopicity (keupayaan untuk menyerap kelembapan), kelikatan, keupayaan untuk berinteraksi dengan bahan lain dan lain-lain lagi. Ciri-ciri yang paling penting ialah kompaun Dan struktur. Ia bergantung pada komposisi dan struktur bahan yang semua ciri lain, termasuk sifat, bergantung.
Membezakan komposisi berkualiti tinggi Dan komposisi kuantitatif bahan-bahan.
Untuk menerangkan komposisi kualitatif sesuatu bahan, atom-atom yang unsur-unsurnya termasuk dalam komposisi bahan ini disenaraikan.
Apabila menerangkan komposisi kuantitatif bahan molekul, atom unsur mana dan dalam kuantiti yang membentuk molekul bahan ini ditunjukkan.
Apabila menerangkan komposisi kuantitatif bahan bukan molekul, nyatakan nisbah bilangan atom bagi setiap unsur yang membentuk bahan ini.
Struktur bahan difahami sebagai a) urutan hubungan antara atom yang membentuk bahan; b) sifat hubungan antara mereka dan c) susunan relatif atom dalam ruang.
Sekarang mari kita kembali kepada soalan yang mana kita mengakhiri perenggan 1.2: apakah yang kekal tidak berubah dalam molekul jika bahan molekul kekal dengan sendirinya? Sekarang kita sudah boleh menjawab soalan ini: komposisi dan struktur molekul kekal tidak berubah. Dan jika ya, maka kami boleh menjelaskan kesimpulan yang kami buat dalam perenggan 1.2:
Sesuatu bahan kekal sendiri, iaitu, secara kimia tidak berubah, selagi komposisi dan struktur molekulnya kekal tidak berubah (untuk bahan bukan molekul - selagi komposisinya dan sifat ikatan antara atom terpelihara ).
Bagi sistem lain, antara ciri-ciri bahan, kumpulan khas diperuntukkan sifat bahan, iaitu, keupayaan mereka untuk berubah akibat interaksi dengan badan atau bahan lain, serta hasil daripada interaksi bahagian konstituen bahan tertentu.
Kes kedua agak jarang berlaku, oleh itu sifat sesuatu bahan boleh ditakrifkan sebagai keupayaan bahan ini untuk berubah dalam cara tertentu di bawah sebarang pengaruh luar. Dan kerana pengaruh luaran boleh menjadi sangat pelbagai (pemanasan, pemampatan, rendaman dalam air, bercampur dengan bahan lain, dll.), ia juga boleh menyebabkan perubahan yang berbeza. Apabila dipanaskan, pepejal boleh cair, atau ia mungkin terurai tanpa lebur, bertukar menjadi bahan lain. Jika bahan cair apabila dipanaskan, maka kita mengatakan bahawa ia mempunyai keupayaan untuk mencairkan. Ini adalah sifat bahan tertentu (ia kelihatan, sebagai contoh, dalam perak dan tiada dalam selulosa). Juga, apabila dipanaskan, cecair mungkin mendidih, atau mungkin tidak mendidih, tetapi juga terurai. Ini adalah keupayaan untuk mendidih (ia menunjukkan dirinya, contohnya, dalam air dan tidak terdapat dalam polietilena cair). Bahan yang direndam dalam air mungkin atau mungkin tidak larut di dalamnya; sifat ini adalah keupayaan untuk larut dalam air. Kertas yang dibawa ke api menyala di udara, tetapi wayar emas tidak, iaitu, kertas (atau lebih tepatnya, selulosa) mempamerkan keupayaan untuk membakar di udara, tetapi wayar emas tidak mempunyai sifat ini. Bahan mempunyai banyak sifat yang berbeza.
Keupayaan untuk mencairkan, keupayaan untuk mendidih, keupayaan untuk berubah bentuk dan sifat yang serupa merujuk kepada ciri-ciri fizikal bahan-bahan.
Keupayaan untuk bertindak balas dengan bahan lain, keupayaan untuk mengurai, dan kadang-kadang keupayaan untuk melarut tergolong dalam sifat kimia bahan-bahan.
Satu lagi kumpulan ciri-ciri bahan ialah kuantitatif ciri-ciri. Daripada ciri-ciri yang diberikan pada permulaan perenggan, yang kuantitatif ialah ketumpatan, takat lebur, suhu penguraian, dan kelikatan. Mereka semua mewakili kuantiti fizik. Dalam kursus fizik, anda telah diperkenalkan kepada kuantiti fizik dalam gred tujuh dan terus mempelajarinya. Anda akan mengkaji kuantiti fizik terpenting yang digunakan dalam kimia secara terperinci pada tahun ini.
Di antara ciri-ciri bahan ada yang bukan sifat mahupun ciri kuantitatif, tetapi sangat penting dalam menerangkan bahan. Ini termasuk komposisi, struktur, keadaan pengagregatan dan ciri-ciri lain.
Setiap bahan individu mempunyai set ciri sendiri, dan ciri kuantitatif bahan tersebut adalah malar. Sebagai contoh, air tulen pada tekanan biasa mendidih tepat pada 100 o C, etil alkohol dalam keadaan yang sama mendidih pada 78 o C. Kedua-dua air dan etil alkohol adalah bahan individu. Dan petrol, sebagai contoh, sebagai campuran beberapa bahan, tidak mempunyai takat didih tertentu (ia mendidih dalam julat suhu tertentu).
Perbezaan dalam sifat fizikal dan ciri-ciri lain bahan memungkinkan untuk memisahkan campuran yang terdiri daripada mereka.
Untuk mengasingkan campuran ke dalam bahan konstituennya, pelbagai kaedah pengasingan fizikal digunakan, contohnya: menegakkan Dengan dengan menyimbah(dengan mengalirkan cecair daripada sedimen), penapisan(meneran), penyejatan,pemisahan magnet(pemisahan magnet) dan banyak kaedah lain. Anda akan menjadi biasa dengan beberapa kaedah ini secara praktikal.
| emas– salah satu logam berharga yang diketahui manusia sejak zaman purba. Orang ramai menjumpai emas dalam bentuk nugget atau pasir emas panned. Pada Zaman Pertengahan, ahli alkimia menganggap Matahari sebagai penaung emas. Emas adalah bahan bukan molekul. Ini adalah logam kuning yang agak lembut, cantik, mudah ditempa, berat, dengan takat lebur yang tinggi. Disebabkan sifat-sifat ini, serta keupayaan untuk tidak berubah dari semasa ke semasa dan imuniti kepada pelbagai pengaruh (reaktiviti rendah), emas telah sangat dihargai sejak zaman purba. Sebelum ini, emas digunakan terutamanya untuk mencetak syiling, untuk membuat perhiasan dan di beberapa kawasan lain, seperti untuk membuat pinggan mangkuk yang berharga. Sehingga kini, sebahagian daripada emas itu digunakan untuk tujuan perhiasan. Emas tulen adalah logam yang sangat lembut, jadi tukang emas tidak menggunakan emas itu sendiri, tetapi aloinya dengan logam lain - kekuatan mekanikal aloi sedemikian jauh lebih tinggi. Namun, kini kebanyakan hasil lombong emas digunakan dalam peralatan elektronik. Walau bagaimanapun, emas masih merupakan logam mata wang. |
| Perak- juga salah satu logam berharga yang diketahui manusia sejak zaman purba. Perak asli berlaku secara semula jadi, tetapi lebih jarang daripada emas. Pada Zaman Pertengahan, ahli alkimia menganggap Bulan sebagai santo penaung perak. Seperti semua logam, perak adalah bahan bukan molekul. Perak adalah logam yang agak lembut, mulur, tetapi kurang mulur daripada emas. Orang ramai telah lama menyedari sifat pembasmian kuman dan antimikrob perak itu sendiri dan sebatiannya. Di gereja-gereja Ortodoks, fon dan peralatan gereja sering diperbuat daripada perak, dan oleh itu air yang dibawa pulang dari gereja kekal jernih dan bersih untuk masa yang lama. Perak dengan saiz zarah kira-kira 0.001 mm termasuk dalam ubat "collargol" - jatuh di mata dan hidung. Telah ditunjukkan bahawa perak terkumpul secara selektif oleh pelbagai tumbuhan, seperti kubis dan timun. Sebelum ini, perak digunakan untuk membuat syiling dan barang kemas. Perhiasan perak masih dihargai sehingga hari ini, tetapi, seperti emas, ia semakin mencari aplikasi teknikal, khususnya dalam pengeluaran bahan filem dan fotografi, produk elektronik, dan bateri. Di samping itu, perak, seperti emas, adalah logam mata wang. |
CIRI-CIRI BAHAN, KOMPOSISI KUALITATIF, KOMPOSISI KUANTITATIF, STRUKTUR BAHAN, SIFAT-SIFAT BAHAN, SIFAT FIZIKAL, SIFAT-SIFAT KIMIA.
1.Terangkan bagaimana sistem
a) sebarang objek yang anda ketahui,
b) Sistem suria. Nyatakan komponen sistem ini dan sifat sambungan antara komponen.
2. Berikan contoh sistem yang terdiri daripada komponen yang sama, tetapi mempunyai struktur yang berbeza
3. Senaraikan seberapa banyak ciri yang mungkin bagi beberapa barangan isi rumah, contohnya, pensel (sebagai sistem!). Antara ciri-ciri ini yang manakah merupakan sifat?
4.Apakah ciri sesuatu bahan? Beri contoh.
5.Apakah sifat sesuatu bahan? Beri contoh.
6.Berikut adalah set ciri bagi tiga bahan. Semua bahan ini diketahui oleh anda. Tentukan bahan apa yang kita bincangkan
a) Pepejal tidak berwarna dengan ketumpatan 2.16 g/cm 3 membentuk hablur padu lutsinar, tidak berbau, larut dalam air, larutan berair mempunyai rasa masin, cair apabila dipanaskan hingga 801 o C, dan mendidih pada 1465 o C, dalam keadaan sederhana. dos tidak toksik kepada manusia.
b) Pepejal jingga-merah dengan ketumpatan 8.9 g/cm 3, hablur tidak dapat dibezakan oleh mata, permukaannya berkilat, tidak larut dalam air, mengalirkan elektrik dengan baik, plastik (mudah ditarik ke dalam wayar) , cair pada 1084 o C, dan pada 2540 o C ia mendidih, di udara ia secara beransur-ansur menjadi ditutup dengan salutan biru-hijau pucat yang longgar.
c) Cecair tidak berwarna lutsinar dengan bau pedas, ketumpatan 1.05 g/cm 3, larut dengan air dalam semua aspek, larutan akueus mempunyai rasa masam, dalam larutan akueus cair ia tidak beracun kepada manusia, digunakan sebagai perasa untuk makanan, apabila disejukkan kepada - 17 o C mengeras, dan apabila dipanaskan hingga 118 o C ia mendidih dan menghakis banyak logam. 7. Antara ciri yang diberikan dalam tiga contoh sebelumnya yang manakah mewakili a) sifat fizik, b) sifat kimia, c) nilai kuantiti fizik.
8. Buat senarai anda sendiri ciri-ciri dua lagi bahan yang anda ketahui.
Pengasingan bahan melalui penapisan.
1.6. Fenomena fizikal dan kimia. Tindak balas kimia
Semua yang berlaku dengan penyertaan objek fizikal dipanggil fenomena semulajadi. Ini termasuk peralihan bahan dari satu keadaan pengagregatan ke keadaan yang lain, dan penguraian bahan apabila dipanaskan, dan interaksinya antara satu sama lain.
Semasa lebur, pendidihan, pemejalwapan, aliran cecair, lenturan jasad pepejal dan fenomena lain yang serupa, molekul bahan tidak berubah.
Apa yang berlaku, sebagai contoh, apabila sulfur terbakar?
Apabila sulfur terbakar, molekul sulfur dan molekul oksigen berubah: ia bertukar menjadi molekul sulfur dioksida (lihat Rajah 1.4). Sila ambil perhatian bahawa kedua-dua jumlah bilangan atom dan bilangan atom setiap unsur kekal tidak berubah.
Oleh itu, terdapat dua jenis fenomena alam:
1) fenomena di mana molekul bahan tidak berubah - fenomena fizikal;
2) fenomena di mana molekul bahan berubah - fenomena kimia.
Apakah yang berlaku kepada bahan semasa fenomena ini?
Dalam kes pertama, molekul berlanggar dan terbang berasingan tidak berubah; pada yang kedua, apabila molekul berlanggar, mereka bertindak balas antara satu sama lain, dengan beberapa molekul (lama) dimusnahkan dan yang lain (baru) terbentuk.
Apakah perubahan dalam molekul semasa fenomena kimia?
Dalam molekul, atom disambungkan oleh ikatan kimia yang kuat ke dalam zarah tunggal (dalam bahan bukan molekul - ke dalam kristal tunggal). Sifat atom dalam fenomena kimia tidak berubah, iaitu atom tidak berubah menjadi satu sama lain. Bilangan atom setiap unsur juga tidak berubah (atom tidak hilang atau muncul). Apa yang berubah? Ikatan antara atom! Dengan cara yang sama, dalam bahan bukan molekul, fenomena kimia mengubah ikatan antara atom. Menukar sambungan biasanya berpunca daripada putusnya dan pembentukan sambungan baharu yang seterusnya. Contohnya, apabila sulfur terbakar di udara, ikatan antara atom sulfur dalam molekul sulfur dan antara atom oksigen dalam molekul oksigen terputus, dan ikatan terbentuk antara atom sulfur dan oksigen dalam molekul sulfur dioksida.
Kemunculan bahan baru dikesan dengan kehilangan ciri-ciri bahan bertindak balas dan penampilan ciri-ciri baru yang wujud dalam produk tindak balas. Oleh itu, apabila sulfur terbakar, serbuk sulfur kuning berubah menjadi gas dengan bau yang tajam dan tidak menyenangkan, dan apabila fosforus terbakar, awan asap putih terbentuk, yang terdiri daripada zarah kecil fosforus oksida.
Jadi, fenomena kimia disertai dengan pemecahan dan pembentukan ikatan kimia, oleh itu, kimia sebagai sains mengkaji fenomena alam di mana pemecahan dan pembentukan ikatan kimia berlaku (tindak balas kimia), fenomena fizikal yang menyertainya dan, secara semula jadi, bahan kimia. terlibat dalam tindak balas ini.
Untuk mengkaji fenomena kimia (iaitu kimia), anda mesti terlebih dahulu mengkaji hubungan antara atom (apa itu, apakah ia, apakah ciri-cirinya). Tetapi ikatan terbentuk antara atom Oleh itu, pertama sekali perlu mengkaji atom itu sendiri, atau lebih tepat lagi, struktur atom unsur yang berbeza.
Oleh itu, dalam gred 8 dan 9 anda akan belajar
1) struktur atom;
2) ikatan kimia dan struktur bahan;
3) tindak balas kimia dan proses yang menyertainya;
4) sifat bahan dan sebatian ringkas yang paling penting.
Di samping itu, pada masa ini anda akan menjadi biasa dengan kuantiti fizik yang paling penting yang digunakan dalam kimia dan hubungan antara mereka, serta belajar bagaimana untuk menjalankan pengiraan kimia asas.
| Oksigen. Tanpa bahan gas ini kehidupan kita tidak mungkin. Lagipun, gas tidak berwarna ini, tidak berasa dan tidak berbau, diperlukan untuk pernafasan. Kira-kira satu perlima daripada atmosfera Bumi terdiri daripada oksigen. Oksigen ialah bahan molekul; setiap molekul dibentuk oleh dua atom. Dalam keadaan cecair ia berwarna biru muda, dalam keadaan pepejal ia berwarna biru. Oksigen sangat reaktif dan bertindak balas dengan kebanyakan bahan kimia lain. Pembakaran petrol dan kayu, pengaratan besi, reput dan respirasi adalah semua proses kimia yang melibatkan oksigen. Dalam industri, kebanyakan oksigen diperoleh daripada udara atmosfera. Oksigen digunakan dalam penghasilan besi dan keluli dengan menaikkan suhu nyalaan dalam relau dan dengan itu mempercepatkan proses peleburan. Udara diperkaya oksigen digunakan dalam metalurgi bukan ferus, untuk mengimpal dan memotong logam. Ia juga digunakan dalam perubatan untuk memudahkan pernafasan pesakit. Rizab oksigen di Bumi sentiasa diisi semula - tumbuhan hijau menghasilkan kira-kira 300 bilion tan oksigen setiap tahun. Komponen bahan kimia, sejenis "bata" dari mana ia dibina, adalah zarah kimia, dan ini terutamanya atom dan molekul. Saiznya terletak pada julat panjang tertib 10 -10 – 10 -6 meter (lihat Rajah 1.5).
Fizik mengkaji zarah yang lebih kecil dan interaksinya dipanggil zarah mikrofizikal. Proses di mana zarah dan jasad besar mengambil bahagian sekali lagi dikaji oleh fizik. Geografi fizikal mengkaji objek semula jadi yang membentuk permukaan Bumi. Saiz objek sedemikian berkisar dari beberapa meter (contohnya, lebar sungai) hingga 40 ribu kilometer (panjang khatulistiwa bumi). Planet, bintang, galaksi dan fenomena yang berlaku dengannya dikaji oleh astronomi dan astrofizik. Geologi mengkaji struktur Bumi. Satu lagi sains semula jadi, biologi, mengkaji organisma hidup yang mendiami Bumi. Dari segi kerumitan strukturnya (tetapi bukan dari segi kerumitan memahami sifat interaksi), objek mikrofizikal adalah yang paling mudah. Seterusnya datang zarah kimia dan bahan yang terbentuk daripadanya. Objek biologi (sel, "bahagian" mereka, organisma hidup sendiri) terbentuk daripada bahan kimia, dan, oleh itu, strukturnya lebih kompleks. Perkara yang sama berlaku untuk objek geologi, contohnya, batu yang terdiri daripada mineral (bahan kimia). Semua sains semula jadi, apabila mengkaji alam semula jadi, bergantung pada undang-undang fizikal. Undang-undang fizik ialah undang-undang alam yang paling umum yang tertakluk kepada semua objek material, termasuk zarah kimia. Akibatnya, kimia, mengkaji atom, molekul, bahan kimia dan interaksinya, mesti menggunakan sepenuhnya undang-undang fizik. Sebaliknya, biologi dan geologi, apabila mengkaji objek "mereka", dikehendaki menggunakan bukan sahaja undang-undang fizik, tetapi juga undang-undang kimia. Oleh itu, menjadi jelas tempat yang diduduki kimia di kalangan sains semula jadi yang berkaitan. Lokasi ini ditunjukkan secara skematik dalam Rajah 1.6. Kembali pada abad ke-18, hubungan rapat antara kedua-dua sains semula jadi ini telah diperhatikan dan digunakan dalam karyanya oleh saintis terkenal Rusia Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 - 1765), yang menulis: "Ahli kimia tanpa pengetahuan fizik adalah seperti orang yang mesti mencari segala-galanya dengan sentuhan Dan kedua-dua ilmu ini adalah seperti yang berkaitan antara satu sama lain, yang satu tidak boleh wujud dengan sempurna tanpa yang lain. Sekarang mari kita jelaskan apa yang kimia memberi kita sebagai pengguna? Sebaliknya, tubuh manusia mengandungi sejumlah besar bahan kimia yang berbeza. Pengetahuan tentang kimia membantu ahli biologi memahami interaksi mereka dan memahami sebab berlakunya proses biologi tertentu. Dan ini, seterusnya, membolehkan ubat untuk lebih berkesan memelihara kesihatan orang, merawat penyakit dan, akhirnya, memanjangkan hayat manusia. |
Dalam artikel hari ini kita akan membincangkan apa itu badan fizikal. Anda telah menjumpai istilah ini lebih daripada sekali sepanjang tahun anda bersekolah. Kami mula-mula menemui konsep "badan fizikal", "zat", "fenomena" dalam pelajaran sejarah semula jadi. Mereka adalah subjek kajian dalam kebanyakan cabang sains khas - fizik.
Menurut "badan fizikal", ia bermaksud objek material tertentu yang mempunyai bentuk dan sempadan luaran yang jelas yang memisahkannya daripada persekitaran luaran dan badan lain. Selain itu, badan fizikal mempunyai ciri-ciri seperti jisim dan isipadu. Parameter ini adalah asas. Tetapi selain mereka ada yang lain. Kita bercakap tentang ketelusan, ketumpatan, keanjalan, kekerasan, dll.
Badan fizikal: contoh
Ringkasnya, kita boleh memanggil mana-mana objek di sekelilingnya sebagai badan fizikal. Contoh yang paling biasa ialah buku, meja, kereta, bola, cawan. Ahli fizik memanggil jasad ringkas sebagai sesuatu yang bentuk geometrinya ringkas. Badan fizikal komposit ialah yang wujud dalam bentuk gabungan jasad ringkas yang diikat bersama. Sebagai contoh, secara konvensional figura manusia boleh diwakili sebagai koleksi silinder dan bola.
Bahan dari mana mana-mana badan terdiri dipanggil bahan. Selain itu, ia boleh mengandungi sama ada satu atau beberapa bahan. Mari beri contoh. Badan fizikal - kutleri (garpu, sudu). Mereka paling kerap diperbuat daripada keluli. Pisau boleh berfungsi sebagai contoh badan yang terdiri daripada dua jenis bahan yang berbeza - bilah keluli dan pemegang kayu. Dan produk yang kompleks seperti telefon bimbit dibuat daripada jumlah "bahan" yang lebih besar.
Apakah bahan-bahan tersebut?
Mereka boleh dibuat semula jadi atau buatan. Pada zaman dahulu, orang membuat semua barang yang diperlukan dari bahan semula jadi (anak panah - dari pakaian - dari kulit haiwan). Dengan perkembangan kemajuan teknologi, bahan yang dicipta oleh manusia muncul. Dan pada masa ini mereka adalah majoriti. Contoh klasik badan fizikal asal tiruan ialah plastik. Setiap jenisnya dicipta oleh manusia untuk menyediakan kualiti yang diperlukan bagi sesuatu barang tertentu. Contohnya, plastik lutsinar untuk kanta cermin mata, plastik gred makanan bukan toksik untuk pinggan mangkuk dan plastik tahan lasak untuk bampar kereta.
Mana-mana item (daripada peranti berteknologi tinggi) mempunyai beberapa kualiti tertentu. Salah satu sifat badan fizikal ialah keupayaan mereka untuk menarik antara satu sama lain hasil daripada interaksi graviti. Ia diukur menggunakan kuantiti fizik yang dipanggil jisim. Menurut ahli fizik, jisim badan adalah ukuran graviti mereka. Ia dilambangkan dengan simbol m.
Pengukuran jisim
Kuantiti fizikal ini, seperti yang lain, boleh diukur. Untuk mengetahui jisim mana-mana objek, anda perlu membandingkannya dengan piawai. Iaitu, dengan badan yang jisimnya diambil sebagai kesatuan. Sistem Unit Antarabangsa (SI) ialah kilogram. Unit jisim "ideal" ini wujud dalam bentuk silinder, iaitu aloi iridium dan platinum. Sampel antarabangsa ini disimpan di Perancis, dan salinannya tersedia di hampir setiap negara.
Sebagai tambahan kepada kilogram, konsep tan, gram atau miligram digunakan. Berat badan diukur dengan menimbang. Ini adalah kaedah klasik untuk pengiraan setiap hari. Tetapi dalam fizik moden terdapat yang lain yang jauh lebih moden dan sangat tepat. Dengan bantuan mereka, jisim mikropartikel, serta objek gergasi, ditentukan.
Sifat lain badan fizikal
Bentuk, jisim dan isipadu adalah ciri yang paling penting. Tetapi terdapat sifat lain badan fizikal, yang masing-masing penting dalam keadaan tertentu. Sebagai contoh, objek dengan isipadu yang sama boleh berbeza dengan ketara dalam jisimnya, iaitu, mempunyai ketumpatan yang berbeza. Dalam banyak situasi, ciri-ciri seperti kerapuhan, kekerasan, keanjalan atau sifat magnet adalah penting. Kita tidak seharusnya melupakan tentang kekonduksian terma, ketelusan, kehomogenan, kekonduksian elektrik dan banyak lagi sifat fizikal badan dan bahan.
Dalam kebanyakan kes, semua ciri sedemikian bergantung pada bahan atau bahan dari mana objek itu tersusun. Sebagai contoh, bola getah, kaca dan keluli akan mempunyai set sifat fizikal yang berbeza sama sekali. Ini penting dalam situasi di mana badan berinteraksi antara satu sama lain, contohnya, mengkaji tahap ubah bentuk apabila ia berlanggar.
Mengenai anggaran yang diterima
Cabang fizik tertentu menganggap badan fizikal sebagai sejenis abstraksi dengan ciri-ciri ideal. Sebagai contoh, dalam mekanik, jasad diwakili sebagai titik material yang tidak mempunyai jisim dan sifat lain. Bahagian fizik ini memperkatakan pergerakan titik bersyarat tersebut, dan untuk menyelesaikan masalah yang dikemukakan di sini, kuantiti sedemikian bukanlah kepentingan asas.
Dalam pengiraan saintifik, konsep badan yang benar-benar tegar sering digunakan. Ini secara konvensional dianggap sebagai jasad yang tidak tertakluk kepada sebarang ubah bentuk, tanpa anjakan pusat jisim. Model yang dipermudahkan ini membolehkan seseorang menghasilkan semula secara teori beberapa proses tertentu.
Bahagian termodinamik menggunakan konsep jasad hitam mutlak untuk tujuannya. Apa itu? Badan fizikal (beberapa objek abstrak) mampu menyerap sebarang sinaran yang jatuh pada permukaannya. Pada masa yang sama, jika tugas memerlukannya, mereka boleh mengeluarkan gelombang elektromagnet. Jika, mengikut syarat pengiraan teori, bentuk badan fizikal tidak asas, ia diandaikan secara lalai bahawa ia adalah sfera.
Mengapakah sifat-sifat badan begitu penting?
Fizik itu sendiri timbul daripada keperluan untuk memahami undang-undang yang mana badan fizikal berkelakuan, serta mekanisme kewujudan pelbagai fenomena luaran. Faktor semula jadi termasuk sebarang perubahan dalam persekitaran kita yang tidak berkaitan dengan hasil aktiviti manusia. Ramai daripada mereka orang menggunakan untuk kelebihan mereka, tetapi yang lain boleh berbahaya dan bahkan membawa bencana.
Kajian tentang tingkah laku dan pelbagai sifat badan fizikal adalah perlu untuk orang ramai untuk meramalkan faktor yang tidak menguntungkan dan mencegah atau mengurangkan kemudaratan yang ditimbulkannya. Sebagai contoh, dengan membina pemecah ombak, orang ramai terbiasa memerangi manifestasi negatif unsur laut. Manusia telah belajar untuk menentang gempa bumi dengan membangunkan struktur bangunan khas tahan gempa. Bahagian menanggung beban kereta dibuat dalam bentuk khas yang ditentukur dengan teliti untuk mengurangkan kerosakan dalam kemalangan.
Mengenai struktur badan
Menurut definisi lain, istilah "badan fizikal" membayangkan segala-galanya yang boleh diiktiraf sebagai benar-benar wujud. Mana-mana daripada mereka semestinya menduduki sebahagian daripada ruang, dan bahan dari mana ia terdiri adalah koleksi molekul struktur tertentu. Zarah-zarah lain yang lebih kecil ialah atom, tetapi setiap daripadanya bukanlah sesuatu yang tidak boleh dibahagikan dan mudah sepenuhnya. Struktur atom agak kompleks. Dalam komposisinya, seseorang boleh membezakan zarah asas yang bercas positif dan negatif - ion.
Struktur mengikut mana zarah tersebut disusun dalam sistem tertentu dipanggil kristal untuk pepejal. Mana-mana kristal mempunyai bentuk tertentu yang tetap, yang menunjukkan pergerakan teratur dan interaksi molekul dan atomnya. Apabila struktur kristal berubah, sifat fizikal badan terganggu. Keadaan pengagregatannya, yang boleh menjadi pepejal, cecair atau gas, bergantung pada tahap mobiliti komponen asasnya.
Untuk mencirikan fenomena kompleks ini, konsep pekali mampatan atau keanjalan isipadu, yang merupakan kuantiti saling songsang, digunakan.
Pergerakan molekul
Keadaan rehat tidak wujud sama ada dalam atom atau molekul pepejal. Mereka berada dalam gerakan yang berterusan, sifatnya bergantung pada keadaan haba badan dan pengaruh yang ia terdedah pada masa ini. Sesetengah zarah asas - ion bercas negatif (dipanggil elektron) bergerak pada kelajuan yang lebih tinggi daripada yang bercas positif.
Dari sudut pandangan keadaan pengagregatan, jasad fizikal ialah objek pepejal, cecair atau gas, yang bergantung kepada sifat gerakan molekul. Keseluruhan set pepejal boleh dibahagikan kepada kristal dan amorfus. Pergerakan zarah dalam kristal diiktiraf sebagai tersusun sepenuhnya. Dalam cecair, molekul bergerak mengikut prinsip yang sama sekali berbeza. Mereka bergerak dari satu kumpulan ke kumpulan lain, yang boleh dibayangkan secara kiasan seperti komet yang mengembara dari satu sistem angkasa ke yang lain.
Dalam mana-mana badan gas, molekul mempunyai ikatan yang jauh lebih lemah daripada pada cecair atau pepejal. Zarah-zarah di situ boleh dikatakan menolak antara satu sama lain. Keanjalan badan fizikal ditentukan oleh gabungan dua kuantiti utama - pekali ricih dan pekali keanjalan isipadu.
Kecairan badan
Walaupun semua perbezaan ketara antara badan fizikal pepejal dan cecair, sifatnya mempunyai banyak persamaan. Sebahagian daripada mereka, dipanggil lembut, menduduki keadaan perantaraan pengagregatan antara yang pertama dan kedua dengan sifat fizikal yang wujud dalam kedua-duanya. Kualiti seperti kecairan boleh didapati dalam pepejal (contohnya, ais atau pengilat kasut). Ia juga wujud dalam logam, termasuk yang agak keras. Di bawah tekanan, kebanyakannya mampu mengalir seperti cecair. Dengan menyambung dan memanaskan dua kepingan logam pepejal, adalah mungkin untuk mematerinya menjadi satu keseluruhan. Selain itu, proses pematerian berlaku pada suhu yang jauh lebih rendah daripada takat lebur setiap satunya.
Proses ini boleh dilakukan dengan syarat kedua-dua bahagian berada dalam hubungan lengkap. Ini adalah bagaimana pelbagai aloi logam dihasilkan. Sifat yang sepadan dipanggil difusi.
Mengenai cecair dan gas
Berdasarkan keputusan banyak eksperimen, saintis telah membuat kesimpulan berikut: badan fizikal pepejal bukanlah kumpulan terpencil. Perbezaan antara mereka dan cecair hanya dalam geseran dalaman yang lebih besar. Peralihan bahan kepada keadaan yang berbeza berlaku dalam keadaan suhu tertentu.
Gas berbeza daripada cecair dan pepejal kerana daya keanjalan tidak meningkat walaupun dengan perubahan isipadu yang kuat. Perbezaan antara cecair dan pepejal ialah berlakunya daya kenyal dalam pepejal semasa ricih, iaitu perubahan bentuk. Fenomena ini tidak diperhatikan dalam cecair, yang boleh mengambil mana-mana bentuk.
Kristal dan amorf
Seperti yang telah disebutkan, dua keadaan pepejal yang mungkin adalah amorfus dan kristal. Jasad amorfus termasuk jasad yang mempunyai sifat fizikal yang sama dalam semua arah. Kualiti ini dipanggil isotropi. Contohnya termasuk resin yang dikeraskan, produk ambar dan kaca. Isotropi mereka adalah hasil susunan rawak molekul dan atom dalam komposisi bahan.
Dalam keadaan kristal, zarah asas disusun dalam susunan yang ketat dan wujud dalam bentuk struktur dalaman yang berulang secara berkala dalam arah yang berbeza. Sifat fizikal badan sedemikian adalah berbeza, tetapi dalam arah selari ia bertepatan. Sifat yang wujud dalam kristal ini dipanggil anisotropi. Sebabnya ialah kekuatan interaksi yang tidak sama antara molekul dan atom dalam arah yang berbeza.
Mono- dan polihablur
Kristal tunggal mempunyai struktur dalaman yang homogen dan diulang sepanjang keseluruhan isipadu. Polihablur kelihatan seperti banyak kristal kecil yang bercantum secara huru-hara antara satu sama lain. Zarah-zarah yang membentuknya terletak pada jarak yang ditentukan dengan ketat antara satu sama lain dan dalam susunan yang diperlukan. Kisi kristal difahami sebagai satu set nod, iaitu titik yang berfungsi sebagai pusat molekul atau atom. Logam dengan struktur kristal berfungsi sebagai bahan untuk bingkai jambatan, bangunan dan struktur tahan lama yang lain. Itulah sebabnya sifat badan kristal dikaji dengan teliti untuk tujuan praktikal.
Ciri kekuatan sebenar dipengaruhi secara negatif oleh kecacatan kekisi kristal, kedua-dua permukaan dan dalaman. Cawangan fizik yang berasingan, dipanggil mekanik pepejal, ditumpukan kepada sifat pepejal yang serupa.
Zat dan jasad tergolong dalam komponen material realiti. Kedua-duanya mempunyai tanda-tanda tersendiri. Mari kita pertimbangkan bagaimana bahan berbeza daripada badan.
Definisi
Bahan memanggil bahan yang mempunyai jisim (berbanding dengan, sebagai contoh, medan elektromagnet) dan mempunyai struktur banyak zarah. Terdapat bahan yang terdiri daripada atom bebas, seperti aluminium. Lebih kerap, atom bergabung menjadi molekul yang lebih atau kurang kompleks. Bahan molekul sedemikian ialah polietilena.
Badan- objek material yang berasingan dengan sempadannya sendiri, menduduki sebahagian daripada ruang sekeliling. Ciri malar bagi objek sedemikian dianggap sebagai jisim dan isipadu. Badan juga mempunyai saiz dan bentuk tertentu, dari mana imej visual objek tertentu terbentuk. Jasad mungkin sudah wujud secara semula jadi atau hasil kreativiti manusia. Contoh badan: buku, epal, pasu.
Perbandingan
Secara umum, perbezaan antara jirim dan jasad adalah seperti berikut: jirim ialah benda sedia ada yang diperbuat daripada (aspek dalaman jirim), dan objek ini sendiri adalah badan (aspek luaran jirim). Jadi, parafin adalah bahan, dan lilin yang diperbuat daripadanya adalah badan. Ia mesti dikatakan bahawa badan bukanlah satu-satunya keadaan di mana bahan boleh wujud.
Mana-mana bahan mempunyai satu set sifat khusus, yang mana ia boleh dibezakan daripada beberapa bahan lain. Sifat sedemikian termasuk, sebagai contoh, ciri struktur kristal atau tahap pemanasan di mana lebur berlaku.
Dengan mencampurkan komponen sedia ada, anda boleh mendapatkan bahan yang sama sekali berbeza yang mempunyai set sifat unik mereka sendiri. Terdapat banyak bahan yang dicipta oleh manusia berdasarkan bahan yang terdapat di alam semula jadi. Produk tiruan tersebut adalah, sebagai contoh, nilon dan soda. Bahan dari mana sesuatu dibuat oleh orang dipanggil bahan.
Apakah perbezaan antara jirim dan badan? Suatu bahan sentiasa homogen dalam komposisinya, iaitu, semua molekul atau zarah individu lain di dalamnya adalah sama. Pada masa yang sama, badan tidak selalu dicirikan oleh kehomogenan. Sebagai contoh, balang yang diperbuat daripada kaca adalah badan homogen, tetapi penyodok penggali adalah badan heterogen, kerana bahagian atas dan bawahnya diperbuat daripada bahan yang berbeza.
Daripada bahan tertentu banyak badan yang berbeza boleh dibuat. Sebagai contoh, getah digunakan untuk membuat bola, tayar kereta, dan permaidani. Pada masa yang sama, badan yang menjalankan fungsi yang sama boleh dibuat daripada bahan yang berbeza, seperti, katakan, aluminium dan sudu kayu.
Dalam kehidupan kita dikelilingi oleh pelbagai badan dan objek. Contohnya, di dalam rumah ini ialah tingkap, pintu, meja, mentol lampu, cawan, di luar rumah - kereta, lampu isyarat, asfalt. Mana-mana badan atau objek terdiri daripada jirim. Artikel ini akan membincangkan apa itu bahan.
Apakah kimia?
Air adalah pelarut dan penstabil penting. Ia mempunyai kapasiti haba yang kuat dan kekonduksian haba. Persekitaran berair adalah sesuai untuk berlakunya tindak balas kimia asas. Ia dicirikan oleh ketelusan dan boleh dikatakan tahan terhadap mampatan.
Apakah perbezaan antara bahan bukan organik dan bahan organik?
Tiada perbezaan luaran yang sangat kuat antara kedua-dua kumpulan bahan ini. Perbezaan utama terletak pada struktur, di mana bahan bukan organik mempunyai struktur bukan molekul, dan bahan organik mempunyai struktur molekul.
Bahan bukan organik mempunyai struktur bukan molekul, jadi ia dicirikan oleh takat lebur dan didih yang tinggi. Mereka tidak mengandungi karbon. Ini termasuk gas mulia (neon, argon), logam (kalsium, kalsium, natrium), bahan amfoterik (besi, aluminium) dan bukan logam (silikon), hidroksida, sebatian binari, garam.
Bahan organik struktur molekul. Mereka mempunyai takat lebur yang agak rendah dan terurai dengan cepat apabila dipanaskan. Terutamanya terdiri daripada karbon. Pengecualian: karbida, karbonat, karbon oksida dan sianida. Karbon membolehkan pembentukan sejumlah besar sebatian kompleks (lebih daripada 10 juta daripadanya diketahui secara semula jadi).
Kebanyakan kelas mereka tergolong dalam asal biologi (karbohidrat, protein, lipid, asid nukleik). Sebatian ini termasuk nitrogen, hidrogen, oksigen, fosforus dan sulfur.
Untuk memahami apa itu bahan, adalah perlu untuk membayangkan apakah peranannya dalam kehidupan kita. Dengan berinteraksi dengan bahan lain, ia membentuk bahan baharu. Tanpa mereka, kehidupan dunia sekeliling tidak dapat dipisahkan dan tidak dapat difikirkan. Semua objek terdiri daripada bahan tertentu, jadi ia memainkan peranan penting dalam kehidupan kita.
"Bagaimana dunia berfungsi" - Alam semula jadi tidak bernyawa RAIN CLAY CLOUD GOLD. Bagaimana dunia berfungsi. Apakah alam semula jadi? Langit berwarna biru muda. Matahari keemasan bersinar, angin bermain dengan daun, awan terapung di langit. Hidupkan alam semula jadi. Jenis-jenis alam. Alam yang hidup dan tidak bernyawa saling berkaitan antara satu sama lain. Sains biologi mengkaji alam hidup. Bolehkah seseorang melakukan tanpa alam semula jadi?
"Pelangi pelbagai warna" - Matahari bersinar dan ketawa, Dan hujan mencurah ke Bumi. Kerja guru sekolah rendah Kucherova I.V. Dan Arka Tujuh Warna muncul ke dalam padang rumput. Ketahuilah, Sits. di mana. Warna pelangi. Pheasant. Mengapa pelangi berwarna-warni? Pemburu. Hajat. Sinar matahari, jatuh pada titisan hujan di langit, terpecah menjadi sinar pelbagai warna.
"Penduduk tanah" - Dan orang berkata: "Bumi untuk hidup!" Kasut itu berkata: "Bumi untuk berjalan." Medvedka. tanah. katak. Cacing tanah. Satu baldi kentang dalam pantri yang indah bertukar menjadi dua puluh baldi. Penduduk tanah. A. Teterin. Kumbang tanah. Scolopendra. Sekop itu berkata: "Bumi untuk digali." kutu. Mungkin larva kumbang.
"Perlindungan Alam Semula Jadi" - Kita sendiri adalah sebahagian daripada Alam, Dan ikan kecil... Saya mahu diangkut ke sini... Kita semua hidup di planet yang sama. Dan ke hutan hijau kami. Dan seorang lelaki tanpa alam semula jadi?... JOM SELAMATKAN ALAM Disediakan oleh: Ilya Kochetygov, 5 "B". Alam boleh wujud tanpa manusia, Man! Mari jaga dan pelihara alam semula jadi kita! Serangga juga memerlukan perlindungan
"Komposisi tanah" - Kandungan. Terdapat air di dalam tanah. Pasir mendap ke bawah, dan tanah liat mendap di atas pasir. Tanah. air. Pengalaman No. 2. Terdapat humus di dalam tanah. Pengalaman No. 3. Tanah mengandungi garam. Eksperimen No. 1. Terdapat udara di dalam tanah. Pengalaman No. 5. Komposisi tanah. Humus. Kesuburan adalah harta utama tanah. Pengalaman No. 4. pasir. Udara.
"Permainan tentang alam semula jadi" - Pembawa Jubah. katak lembu. Raspberi. Bunyi amfibia yang manakah boleh didengar pada 2-3 km? ceri. Guru sekolah rendah, Sekolah Menengah MAOU No. 24 Rodina Victoria Evgenievna. Chamomile. Landak. penyu. Celandine. Landak. Permainan. Tumbuhan ubatan. Semanggi. Lily lembah. Cicada. Tetapi saya menghormati Heart Remedy sejak kecil. Naga laut berdaun.
Terdapat sejumlah 36 pembentangan dalam topik tersebut