Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako si zainteresovan ovo djelo, preuzmite punu verziju.

Nazad napred

Nazad napred

Dob: 3. razred.

Predmet: Tijela, tvari, čestice.

Vrsta lekcije: učenje novog gradiva.

Trajanje lekcije: 45 minuta.

Ciljevi lekcije: formiraju pojam tela, supstance, čestice, uče da razlikuju supstance prema njihovim karakteristikama i svojstvima.

Zadaci:

• Upoznati djecu sa pojmovima tijela, materije, čestice.
• Naučite razlikovati tvari u različitim agregacijskim stanjima.
• Razvijajte pamćenje i razmišljanje.
• Poboljšajte samopoštovanje i vještine samokontrole.
• Povećajte psihološku udobnost lekcije, ublažite napetost mišića (dinamičke pauze, promjene aktivnosti).
• Formirajte prijateljske odnose u timu.
• Negujte interesovanje za svet oko sebe.

Oprema:

1. Multimedija interaktivna prezentacija (Aneks 1). Kontrola prezentacije Dodatak 2.

2. Crteži (čvrste, tečne, gasovite materije).

3. Metalni lenjir, gumena lopta, drvena kocka (od nastavnika).

4. Za eksperiment: čaša, kašičica, komad šećera; prokuhana voda (na dječjim stolovima).

Tokom nastave

I. Organizacioni momenat.

Učitelj dočekuje djecu, provjerava njihovu spremnost za čas, obraćajući se učenicima: „Danas ćete sve zadatke obavljati u grupama. Ponovimo pravila rada u grupi” (slajd br. 2).

1. Postupanje prema drugovima – „učtivost”;
2. Mišljenje drugih - „naučite da slušate, dokažite svoje gledište“;
3. Rad s izvorima informacija (rječnik, knjiga) - istaknite glavnu stvar.

II. Učenje novog gradiva.

Postavljanje cilja učenja: danas počinjemo da proučavamo temu „Ova čudesna priroda“ - idemo na virtuelnu ekskurziju (slajd br. 3). Na toboganu: kap vode, posuda za šećer (skladištenje), čekić, val (voda), glina, metal.

Nastavnik postavlja pitanje „Da li su vam sve riječi omogućile da tačno predstavite predmet?“

Te riječi koje precizno pomažu da se predstavi objekat, naime, imaju obris, oblik, nazivaju se tijelima. Ono od čega su ovi predmeti napravljeni se nazivaju supstance.

Rad sa izvorom informacija (rečnik S.I. Ozhegova):

Zapišite definiciju u svoju bilježnicu: „Zovu se oni predmeti koji nas okružuju tijela” (slajd broj 4).

Slajd broj 5. Nastavnik poziva učenike da uporede slike koje se nalaze na slajdu: gumena lopta, koverta, drvena kocka.

Zadatak 1: pronađite zajedničko. Sva tijela imaju veličinu, oblik itd.

Zadatak 2: identificirati glavne karakteristike tijela. Odgovor na slajdu broj 6: kontrolno dugme “odgovor 2”.

Slajd broj 6. Slike su pokretači. Lopta je okrugla, gumena, svetla. Koverta – pravougaona, papirna, bijela. Kocka je drvena, velika, bež.

Zajedno sa momcima zaključujemo: “Svako tijelo ima veličinu, oblik, boju.” Zapisujemo to u svesku.

Slajd broj 7. Šta je priroda? Odaberite tačan odgovor između tri opcije odgovora:

Slajd broj 8 – rad sa karticama. Učenici na svojim stolovima imaju kartice sa slikama tijela (objekata). Pozivamo učenike da podijele kartice u dvije grupe: sto, sunce, drvo, olovka, oblak, kamen, knjige, stolica. Zapišimo odgovore u naše sveske. Molimo učenike da pročitaju imena tijela, ovo će biti 1 grupa. Na osnovu čega su smjestili riječi u ovu grupu? Isto radimo i sa drugom grupom.

Tačan odgovor:

Izvlačimo zaključak. Kako smo podijelili riječi (po kom principu?): Postoje tijela koja je stvorila priroda, a postoje i ona koja su stvorena ljudskim rukama.

Blok sastavljamo u svesku (slika 1).

Slajd broj 9. Tehnika “Interactive feed”. Na slajdu su prikazana prirodna i umjetna tijela. Pomoću dugmeta za pomeranje, koje je ujedno i okidač, gledamo kroz prirodna i veštačka tela (svaki put kada pritisnete dugme, grupisane slike se menjaju).

Stečeno znanje učvršćujemo uz pomoć igre „Smafor“ (slajdovi 10-12). Igra je o pronalaženju tačnog odgovora.

Slajd 10. Zadatak: pronaći prirodna tijela. Od predloženih tijela na slajdu morate odabrati samo prirodna tijela. Slika je okidač - kada se pritisne, pojavljuje se semafor (crveni ili zeleni). Zvučni fajlovi pomažu učenicima da budu sigurni da su odabrali tačan odgovor.

Učiteljice.Prisjetimo se o čemu smo pričali na početku.Teško nam je bilo da tačno odredimo da li su metal, voda i glina tijela i došli smo do zaključka da nemaju tačne obrise ili oblike, pa stoga nisu tijela. Ove riječi nazivamo supstancama. Sva tijela su napravljena od supstanci. Zapišite definiciju u svoju bilježnicu.

Slajd 13. Na ovom slajdu ćemo pogledati dva primjera.

Primjer 1: makaze - tijelo, od čega su napravljene - supstanca (gvožđe).

Primjer 2: kapi vode su tijela, materija od koje su kapi napravljene je voda.

Slajd broj 14. Razmotrimo tijela koja se sastoje od nekoliko supstanci. Na primjer, olovka i lupa. Na slajdu odvojeno gledamo tvari koje čine olovku. Za demonstraciju kliknite na kontrolne tipke: “grafit”, “guma”, “drvo”. Da biste uklonili nepotrebne informacije, pritisnite križić.

Razmotrimo od kojih se tvari sastoji lupa. Pritisnite okidače „staklo“, „drvo“, „metal“.

Slajd br. 15. Da bismo to potvrdili, pogledajmo još dva primjera. Od čega je napravljen čekić? Čekić se sastoji od gvožđa i drveta (drška). Od čega su napravljeni noževi? Noževi se sastoje od željeza i drva.

Slajd broj 16. Razmotrite dva predmeta koja se sastoje od nekoliko supstanci. Mlin za meso: od gvožđa i drveta. Sanjke: od željeza i drveta.

Slajd 17. Zaključujemo: tijela se mogu sastojati od jedne supstance, ili se mogu sastojati od više.

Slajdovi 18, 19, 20. Tehnika “Interactive feed”. Pokazujemo učenicima. Jedna supstanca može biti dio više tijela.

Slajd 18. Supstance se u potpunosti ili djelimično sastoje od stakla.

Slajd 19. Supstance se u potpunosti ili djelimično sastoje od metala.

Slajd 20. Supstance se u potpunosti ili djelimično sastoje od plastike.

Slajd 21. Nastavnik postavlja pitanje „Da li su sve supstance iste?“

Na slajdu kliknite na kontrolno dugme „Start“. Unos u bilježnicu: sve tvari se sastoje od sitnih nevidljivih čestica. Uvodimo klasifikaciju supstanci prema njihovom agregatnom stanju: tečne, čvrste, gasovite. Tobogan koristi okidače (strelice). Kada kliknete na strelicu, možete vidjeti sliku čestica u datom stanju agregacije. Ponovo kliknite na strelicu i objekti će nestati.

Slajd 22. Eksperimentalni dio. Potrebno je dokazati da su čestice sitne, nevidljive oku, ali da zadržavaju svojstva supstance.

Hajde da napravimo eksperiment. Na stolovima učenika nalaze se tacni sa setom jednostavne laboratorijske opreme: čaša, kašika za mešanje, salveta, komad šećera.

Stavite komad šećera u čašu i miješajte dok se potpuno ne otopi. šta vidimo? Otopina je postala homogena, više ne vidimo komad šećera u čaši vode. Dokažite da u čaši još ima šećera. Kako? Probati. Šećer: supstanca bijela, slatkog ukusa. Zaključak: nakon rastvaranja šećer nije prestao biti šećer, jer je ostao sladak. To znači da se šećer sastoji od sitnih čestica nevidljivih oku (molekula).

Slajd 23. Razmotrimo raspored čestica u supstancama u čvrstom agregacijskom stanju. Demonstriramo lokaciju čestica i materije (primjeri) koristeći tehniku ​​„interaktivne trake“ - tipka za pomicanje omogućava vam da prikažete slike potreban broj puta. Zaključak zapisujemo u našu bilježnicu: u čvrstim tijelima čestice se nalaze blizu jedna drugoj.

Slajd 24. Raspored čestica u tečnim materijama. U tekućim tvarima čestice se nalaze na određenoj udaljenosti jedna od druge.

Slajd br. 25. Raspored čestica u gasovitim supstancama: čestice se nalaze daleko jedna od druge, rastojanje između njih značajno premašuje samu veličinu čestica.

Slajd 31. Vrijeme je za sumiranje. Zajedno sa nastavnikom se prisjećaju šta su novo naučili na lekciji. Nastavnik postavlja pitanja:

1. Sve što nas okružuje zove se... tijela
2. Ima tijela prirodno I vještački.
3. Zapišite dijagram u svoju bilježnicu. Učitelj: Pogledajmo dijagram. Tijela mogu biti prirodna i umjetna, tvari mogu biti čvrste, tekuće, plinovite. Supstance se sastoje od čestica. Čestica zadržava svojstva tvari (zapamtite da je šećer ostao sladak kada se otopi). Slajd koristi okidače. Kliknite na oblik "Tijelo", pojavljuju se strelice, zatim oblici označeni "Vještački" i "Prirodni". Kada kliknete na figuru "supstance", pojavljuju se tri strelice (tečnost, čvrsta, gasovita).

Slajd broj 30. Popunite tabelu. Pažljivo pročitajte upute.

(Označite sa “ + ” u odgovarajuću kolonu koje su od navedenih supstanci čvrste, tečne, gasovite).

Provjera napretka rada (slajd 30). Djeca naizmjence imenuju supstancu i objašnjavaju kojoj grupi pripada.

Sažetak lekcije

1) Sumiranje

Radili ste zajedno.

Hajde da saznamo koja je grupa bila najpažljivija na lekciji. Nastavnik postavlja pitanje: „Šta se nazivaju tijelima, šta karakteriše tijelo, daj primjer.“ Učenici odgovaraju. Sve što nas okružuje nazivamo tijelima. Koje su vrste supstanci na osnovu njihovog agregatnog stanja: tečne, čvrste, gasovite. Od čega se sastoje supstance? Navedite primjere kako čestice zadržavaju svojstva tvari. Na primjer, ako dodamo sol u supu, kako ćemo znati da su svojstva tvari sačuvana? Probati. Popunite dijagram (slika 2)

Diskusija: sa čime se slažemo, sa čime se ne slažemo.

Šta ste novo naučili? Djeca prijavljuju. ( Svi objekti koji nas okružuju nazivaju se tijelima. Tijela se sastoje od supstanci. Supstance su napravljene od čestica).

Zadaća

Učitelj kaže djeci zadaća(opciono):

• riješi mali test (Dodatak 5).
• interaktivni test (Dodatak 3).
• pogledajte prezentaciju o vodi (Dodatak 7). U prezentaciji se možete upoznati sa šest poznate činjenice o vodi. Razmislite, momci, zašto morate bolje da upoznate ovu supstancu? Odgovor: najčešća supstanca na Zemlji. Koju drugu supstancu želite pozvati u svoje mjesto (kreiranje virtuelnih izleta).
• proučite elektronski udžbenik (Dodatak 4).

Napomena: nastavnik može dodatno koristiti slajdove br. 32, 33, 36.

Slajd broj 32. Zadatak: testirajte se. Pronađite proizvode (interaktivni test).

Slajd broj 33. Zadatak: testirajte se. Pronađite tijela živa i nežive prirode(interaktivni test).

Slajd broj 36. Zadatak: podijeliti tijela na tijela žive i nežive prirode (interaktivni test).

Književnost.

1. Gribov P.D. kako osoba istražuje, proučava, koristi prirodu. 2-3 razreda. Volgograd: Učitelj, 2004.-64 str.
2. Maksimova T.N. Razvoj lekcija za kurs “ Svijet”: 2. razred. - M.: VAKO, 2012.-336 str. - (Za pomoć učitelju).
3. Rešetnikova G.N., Strelnikov N.I. Svijet. 3. razred: zabavni materijali - Volgograd: Učitelj, 2008. - 264 str.: ilustr.
4. Tikhomirova E.M. Testovi iz predmeta „Svijet oko nas“: 2. razred: za obrazovni komplet A.A. Plešakova „Svet oko nas. 2. razred.” - M.: Izdavačka kuća “Ispit”, 2011. – 22 str.

Vrsta lekcije: kombinovano

Target

— formiranje holističke slike svijeta i svijesti o mjestu osobe u njemu zasnovane na jedinstvu racionalno-naučnog znanja i emocionalnog i vrijednosnog razumijevanja djeteta lično iskustvo komunikacija sa ljudima i prirodom;

problem:

Šta je tijelo, supstanca, čestica?

Zadaci:

Razlikovati tijela, supstance i čestice,

Provedite eksperimente koristeći laboratorijsku opremu

Rezultati predmeta

će naučiti

Okarakterizirati pojmove “tijelo”, “supstanca”, “čestica”;

Razlikovati tijela i tvari i klasificirati ih.

Universal aktivnosti učenja(UUD)

Regulatorno: adekvatno koristiti govor za planiranje i regulaciju svojih aktivnosti; transformirati praktični problem u kognitivni.

kognitivni: postavljati i formulisati probleme, pratiti i evaluirati proces i rezultat aktivnosti (iskustvo); prijenos informacija.

komunikativan: koštati monolog, argumentujte svoj stav.

Lični rezultati

Motivacija za aktivnosti učenja

Osnovni pojmovi i definicije

Tijela, tvari, čestice. Prirodna i vještačka tijela. Čvrste, tečne, gasovite materije

Provjera spremnosti za učenje novog gradiva

Zapamtite u koje grupe se mogu podijeliti svi objekti koji nas okružuju.

Pogledaj dijagram. U koje se dvije grupe tijela mogu podijeliti? Navedite primjere tijela iz svake grupe.

Učenje novog gradiva

Bilo koja stavka, bilo koja Živo biće može se nazvati tijelom. Kamen, komad šećera, drvo, ptica, žica - to su tijela. Nemoguće je nabrojati sva tijela, bezbroj ih je. Sunce, planete i mjesec su također tijela. Zovu se nebeska tijela

SUPSTANCE

Tijela se sastoje od supstanci. Komad šećera je tijelo, a sam šećer je supstanca. Aluminijska žica je tijelo, aluminij je supstanca.

Postoje tijela koja nisu formirana od jedne, već od nekoliko ili više supstanci. Živa tijela imaju veoma složen sastav. Na primjer, biljke sadrže vodu, šećer, škrob i druge tvari. Tijela životinja i ljudi formirana su od mnogih različitih tvari.

Dakle, supstance su ono od čega se sastoje tela.

Razlikovati čvrsta, tečna I gasovite materije.Šećer i aluminijum su primeri čvrstih materija. voda - tečna supstanca. Vazduh se sastoji od nekoliko gasovitih materija (gasova).

TijelaIsupstance

Tijela. Supstance

Iskustvo. Odštasastoji sesupstance

Tristanjesupstance

ČESTICE

Iskustvo. Uzmimo tijelo koje formira jedna supstanca - komad šećera. Stavite ga u čašu vode i promiješajte. U početku je šećer jasno vidljiv, ali postepeno postaje nevidljiv. Hajde da probamo tečnost. Slatka je. To znači da šećer nije nestao, ostao je u čaši. Zašto ga ne vidimo? Pogodi.

Komad šećera se razbio na sitne komadiće vidljivo okučestice od kojih se sastojao (otopljen), i te čestice pomiješane sa česticama vode.

zaključak: iskustvo dokazuje da se supstance, a samim tim i tela, sastoje od čestica.

Svaka tvar se sastoji od posebnih čestica koje se po veličini i obliku razlikuju od čestica drugih tvari.

Naučnici su otkrili da postoje praznine između čestica. U čvrstim tijelima ovi praznini su vrlo mali, u tekućinama su veći, u plinovima još veći. U bilo kojoj tvari, sve čestice se stalno kreću.

Razumijevanje i razumijevanje stečenog znanja

Prezentacija "Tijela, supstance, molekule"

TijelaIsupstanceokolonas

1. Provjerite u svom udžbeniku da li su tvrdnje u nastavku tačne.

Bilo koji predmet, bilo koje živo biće se može nazvati tijelom.

Supstance su ono od čega se sastoje tela.

2. Prvo odaberite tijela sa liste, a zatim supstance. Testirajte se na stranicama za samotestiranje.

Potkovica, staklo, gvožđe, cigla, šećer, lubenica, so, skrob, kamen.

3.Upotrebom modela prikažite proces rastvaranja komadića šećera u vodi.

4. Koristeći modele, oslikajte raspored čestica u čvrstim, tekućim i plinovitim tvarima.

Samostalna primjena znanja

Kako se zovu tijela? Navedite primjere.

Šta su supstance? Navedite primjere. 3. Od čega se sastoje supstance? Kako to dokazati? 4. Šta nam možete reći o česticama?

Zadaća. Upišite u rječnik: tijelo, supstanca, čestica.

Izvori informacija:

A. A. Plešakov udžbenik, radna sveska Svijet oko nas, 3. razred Moskva

"Prosvjeta" 2014

Hosting prezentacija svijet

Opasna roba klase 2 uključuje čiste plinove, mješavine plinova, mješavine jednog ili više plinova s ​​jednom ili više drugih tvari, kao i proizvode koji sadrže takve tvari. Supstance i proizvodi klase 2 dijele se na komprimirani plin; tečni gas; rashlađeni tečni plin; otopljeni gas; aerosolni sprejevi i male posude koje sadrže plin ( gasne patrone); ostali proizvodi koji sadrže plin pod pritiskom; gasovi bez pritiska pokriveni posebne zahtjeve(uzorci gasa). Dostava opasne robe Klasa 2 nosi opasnost od eksplozije, požara, gušenja, promrzlina ili trovanja.

Zrak- prirodna mešavina gasova koja se po zapremini sastoji od 78% azota, 21% kiseonika, 0,93% argona, 0,3% ugljen-dioksida i veoma malih količina plemenitih gasova, vodonika, ozona, ugljen-monoksida, amonijaka, metana, sumpor-dioksida i dr. Gustina tečnog vazduha 0,96 g/kub. cm (na -192°C i normalnom pritisku). Vazduh je neophodan za odvijanje mnogih procesa: sagorevanja goriva, topljenja metala iz ruda, industrijske proizvodnje raznih hemijska jedinjenja. Vazduh se takođe koristi za proizvodnju kiseonika, azota i plemenitih gasova; kao rashladno sredstvo, toplota i materijal za zvučnu izolaciju, radni fluid u električnim izolacionim uređajima, pneumatskim gumama, mlaznim i prskalicama, pneumatskim mašinama itd.

Kiseonik - hemijski element, koji ima izražena oksidirajuća svojstva. Kiseonik se uglavnom koristi u medicini. Osim u medicini, kisik se koristi u metalurgiji i drugim industrijama, a tekući kisik služi kao oksidant za raketno gorivo.

Propan– bezbojni, zapaljivi, eksplozivni gas bez mirisa koji se nalazi u prirodnim i pratećim naftnim gasovima, u gasovima dobijenim iz CO i H2, kao i tokom prerade nafte. Propan negativno utiče na centralni nervni sistem; ako tečni propan dođe u kontakt sa kožom, može doći do promrzlina.

Nitrogen- bezbojni gas, bez ukusa i mirisa. Dušik se koristi u mnogim industrijama: kao inertni medij u raznim hemijskim i metalurškim procesima, za punjenje slobodan prostor V živini termometri, pri pumpanju zapaljivih tečnosti i sl. Tečni azot se koristi u raznim rashladne jedinice. Azot se koristi za industrijska proizvodnja amonijak, koji se zatim prerađuje u azotnu kiselinu, đubriva, eksploziv itd.

Hlor- otrovni gas žuto-zelene boje. Glavne količine hlora se prerađuju na mjestu njegove proizvodnje u spojeve koji sadrže hlor. Klor se koristi i za beljenje celuloze i tkanina, za sanitarne potrebe i hlorisanje vode, kao i za hlorisanje nekih ruda za ekstrakciju titana, niobijuma, cirkonija itd. Trovanje hlorom je moguće u hemijskoj, celulozno-papirnoj, tekstilnoj, farmaceutskoj industriji. , itd. d. Klor iritira sluzokožu očiju i respiratornog trakta, a često se primarnim upalnim promjenama pridruži i sekundarna infekcija. Koncentracija hlora u vazduhu je 500 mg/m3. m. sa petnaestominutnom ekspozicijom je fatalan. Da bi se spriječilo trovanje, potrebno je: zaptivanje proizvodnu opremu, efikasna ventilacija, po potrebi koristite gas masku.

Amonijak- bezbojni gas sa oštrim karakterističnim mirisom. Za proizvodnju se koristi amonijak azotna đubriva, eksplozivi i polimeri, azotne kiseline, soda i drugi proizvodi hemijske industrije. Tečni amonijak se koristi kao rastvarač. U tehnologiji hlađenja, amonijak se koristi kao rashladno sredstvo (717). Takođe se široko koristi 10% rastvor amonijaka ( amonijak) primljena u medicini. Po svom fiziološkom dejstvu na organizam spada u grupu supstanci sa zadušljivim i neurotropnim dejstvom, sposobnih da izazovu toksični plućni edem i teška oštećenja pri udisanju. nervni sistem. Amonijak ima lokalno i resorptivno djelovanje. Pare amonijaka snažno iritiraju sluzokožu očiju i dišnih organa, kao i kožu, uzrokujući prekomjerno suzenje, bol u očima, hemijske opekotine konjunktive i rožnjače, gubitak vida, napade kašlja, crvenilo i svrab kože. Kada tečni amonijak i njegove otopine dođu u dodir s kožom, javlja se osjećaj peckanja, a moguća je i kemijska opekotina s mjehurićima i ulceracijama. Osim toga, tečni amonijak upija toplinu kada isparava, a kada dođe u dodir s kožom dolazi do promrzlina različitog stepena.

Gasovito stanje materije

Polimeri su prirodnog (biljna i životinjska tkiva) i vještačkog (plastika, celuloza, fiberglas, itd.) porijekla.

Baš kao u slučaju običnih molekula, sistem makromolekula. formiranje polimera teži najvjerojatnijem stanju - stabilnoj ravnoteži koja odgovara minimumu slobodna energija. Stoga bi u principu i polimeri trebali imati strukturu kristalne rešetke. Međutim, zbog obima i složenosti makromolekula, samo u nekoliko slučajeva bilo je moguće dobiti savršene makromolekularne kristale. U većini slučajeva, polimeri se sastoje od kristalnih i amorfnih područja.

Tečno stanje karakterizira činjenica da potencijalna energija privlačenja molekula neznatno premašuje njihovu kinetičku energiju u apsolutnoj vrijednosti. Sila privlačenja između molekula u tečnosti osigurava da se molekuli drže u zapremini tečnosti. U isto vrijeme, molekuli u tekućini nisu međusobno povezani stacionarnim stabilnim vezama, kao u kristalima. Oni gusto ispunjavaju prostor koji zauzima tečnost, tako da su tečnosti praktično nestišljive i imaju dovoljno velika gustoća. Grupe molekula mogu promijeniti svoj relativni položaj, čime se osigurava fluidnost tečnosti. Svojstvo tečnosti da se odupire strujanju naziva se viskozitet. Tečnosti karakteriše difuzija i Brownovo kretanje, ali u mnogo manjoj meri od gasova.

Zapremina koju zauzima tekućina ograničena je površinom. Budući da za dati volumen sfera ima minimalnu površinu, tečnost u slobodnom stanju (na primjer, u bestežinskom stanju) poprima oblik kugle.

Tečnosti imaju neku strukturu, koja je, međutim, mnogo manje izražena od one kod čvrste materije. Najvažnije svojstvo tečnosti je izotropnost svojstava. Jednostavan idealni model fluida još nije stvoren.

Između tečnosti i kristala postoji srednje stanje koje se naziva tečno kristalno. Odlika tekućih kristala sa molekularne tačke gledišta je izduženi, vretenasti oblik njihovih molekula, što dovodi do anizotropije njihovih svojstava.

Postoje dvije vrste tečnih kristala - nematici i smektici. Smektike karakterizira prisustvo paralelnih slojeva molekula koji se međusobno razlikuju po redoslijedu strukture. Kod nematika, red se osigurava orijentacijom molekula. Anizotropija svojstava tečnih kristala određuje njihova važna optička svojstva. Tečni kristali mogu, na primjer, biti prozirni u jednom smjeru i neprozirni u drugom. Važno je da se orijentacija molekula tekućih kristala i njihovih slojeva može lako kontrolirati vanjskim utjecajima (na primjer, temperatura, električna i magnetska polja).

Gasovito stanje materije nastaje kada

kinetička energija toplotnog kretanja molekula premašuje potencijalna energija njihove veze. Molekuli imaju tendenciju da se udalje jedan od drugog. Gas nema strukturu, zauzima čitavu zapreminu koja mu se daje i lako se kompresuje; Difuzija se lako dešava u gasovima.

Svojstva supstanci u gasovitom stanju objašnjavaju se kinetičkom teorijom gasa. Njegovi glavni postulati su sljedeći:

Svi plinovi se sastoje od molekula;

Veličine molekula su zanemarljive u odnosu na udaljenosti između njih;

Molekuli su stalno u stanju haotičnog (Brownovskog) kretanja;

Između sudara, molekuli se zadržavaju konstantna brzina pokreti; putanje između sudara su pravi segmenti;

Sudar između molekula i molekula sa zidovima posude su idealno elastični, tj. ukupna kinetička energija sudarajućih molekula ostaje nepromijenjena.

Razmotrimo pojednostavljeni model gasa koji se povinuje gornjim postulatima. Takav gas se naziva idealnim gasom. Neka se idealni gas sastoji od N identičnih molekula, od kojih svaki ima masu m, nalazi se u kubičnoj posudi s dužinom ruba l(Sl. 5.14). Molekuli se kreću haotično; njihova prosečna brzina<v>. Da pojednostavimo, podijelimo sve molekule u tri jednake grupe i pretpostavimo da se kreću samo u smjerovima okomitim na dvije suprotne stijenke posude (slika 5.15).

Rice. 5.14.

Svaki molekul gasa se kreće brzinom<v> na apsolutno elastični sudar sa zidom posude, promijenit će smjer kretanja u suprotan bez promjene brzine. Molecular Momentum<R> = m<v> postaje jednako - m<v>. Promjena momenta u svakom sudaru je očigledno . Sila koja djeluje tokom ovog sudara je jednaka F= -2m<v>/Δ t. Potpuna promjena zamaha pri sudaru sa zidovima svih N/3 molekula je jednako . Definirajmo vremenski interval Δ t, tokom kojeg će doći do svih N/3 sudara: D t = 2//< v >. Tada je prosječna vrijednost sile koja djeluje na bilo koji zid

Pritisak R definirajte plin na zidu kao omjer sila<F> do područja zida l 2:

Gdje V = l 3 – zapremina posude.

Dakle, pritisak gasa je obrnuto proporcionalan njegovoj zapremini (podsjetimo da su ovaj zakon empirijski utvrdili Boyle i Marriott).

Prepišimo izraz (5.4) u obliku

Evo prosječne kinetičke energije molekula plina. proporcionalna je apsolutnoj temperaturi T:

Gdje k– Boltzmannova konstanta.

Zamjenom (5.6) u (5.5) dobijamo

Zgodno je ići od broja molekula N na broj mladeža n gas, podsjećamo da ( N A je Avogadrov broj), a zatim

Gdje R = kN A - je univerzalna plinska konstanta.

Izraz (5.8) je jednadžba stanja klasičnog idealnog plina za n molova. Ova jednačina, napisana za proizvoljnu masu m gas

Gdje M - molarna masa gas se naziva Clapeyron-Mendeleev jednačina (vidi (5.3)).

Realni gasovi se pridržavaju ove jednačine u ograničenoj meri. Činjenica je da jednačine (5.8) i (5.9) ne uzimaju u obzir međumolekularnu interakciju u realnim gasovima – van der Waalsove sile.

Fazni prelazi. Supstanca, ovisno o uvjetima u kojima se nalazi, može promijeniti svoje agregacijsko stanje, ili, kako kažu, prelaziti iz jedne faze u drugu. Ovaj prelaz se naziva fazni prelaz.

Kao što je gore navedeno, najvažniji faktor, koji određuje stanje supstance je njena temperatura T, koji karakteriše prosečnu kinetičku energiju toplotnog kretanja molekula i pritiska R. Stoga se stanja materije i fazni prijelazi analiziraju pomoću dijagrama stanja, gdje su vrijednosti iscrtane duž osi T I R, a svaka tačka na koordinatnoj ravni određuje stanje date supstance koje odgovara ovim parametrima. Analizirajmo tipičan dijagram (slika 5.16). Curves OA, AB, AK odvojena stanja materije. Kad dosta niske temperature Gotovo sve tvari su u čvrstom kristalnom stanju.

Dijagram ističe dvije karakteristične točke: A I TO. Dot A zove se trostruka tačka; na odgovarajućim temperaturama ( T t) i pritisak ( R r) sadrži gas, tečnost i čvrstu materiju u ravnoteži u isto vreme.

Dot TO ukazuje na kritično stanje. U ovom trenutku (u T cr and R cr) razlika između tečnosti i gasa nestaje, tj. potonji imaju ista fizička svojstva.

Curve OA je kriva sublimacije (sublimacije); pri odgovarajućem pritisku i temperaturi dolazi do prelaza gas-čvrsto stanje (čvrsto-gas) zaobilazeći tečno stanje.

Pod pritiskom R T< R < R Prijelaz iz plinovitog u čvrsto stanje (i obrnuto) može se dogoditi samo kroz tečnu fazu.

Curve AK odgovara isparavanju (kondenzaciji). Pri odgovarajućem pritisku i temperaturi dolazi do prelaza „tečnost – gas“ (i obrnuto).

Curve AB je prelazna kriva tečnost-čvrsta materija (topljenje i kristalizacija). Ova kriva nema kraja, jer se tečno stanje uvijek razlikuje po strukturi od kristalnog stanja.

Za ilustraciju, predstavljamo oblik površina stanja materije u varijablama p, v, t(Sl. 5.17), gdje je V- zapremina supstance

Slova G, F, T označavaju područja površina čije tačke odgovaraju plinovitom, tekućem ili čvrstom stanju i područja površine T-G, Zh-T, T-Zh - dvofazna stanja. Očigledno, ako projektiramo linije sučelja između faza na koordinatnu ravan RT, dobićemo fazni dijagram (vidi sliku 5.16).

Kvantna tečnost - helijum. Na uobičajenim temperaturama u makroskopskim tijelima, zbog izraženog haotičnog toplinskog kretanja, kvantni efekti su neprimjetni. Međutim, sa smanjenjem temperature, ovi efekti mogu doći do izražaja i manifestirati se makroskopski. Na primjer, kristale karakterizira prisustvo toplinskih vibracija jona smještenih na čvorovima kristalne rešetke. Kako temperatura pada, amplituda oscilacija se smanjuje, ali čak i kada se približavaju apsolutnoj nuli, oscilacije, suprotno klasičnim idejama, ne prestaju.

Objašnjenje ovog efekta slijedi iz relacije nesigurnosti. Smanjenje amplitude oscilacija znači smanjenje područja lokalizacije čestice, odnosno nesigurnost njenih koordinata. Prema odnosu nesigurnosti, to dovodi do povećanja nesigurnosti momenta. Dakle, "zaustavljanje" čestice je zabranjeno zakonima kvantne mehanike.

Ovaj čisto kvantni efekat manifestuje se postojanjem supstance koja ostaje u tekućem stanju čak i na temperaturama blizu apsolutne nule. Takva "kvantna" tečnost je helijum. Energija vibracija nulte tačke dovoljna je da uništi kristalnu rešetku. Međutim, pri pritisku od oko 2,5 MPa, tečni helijum i dalje kristališe.

Plazma. Dodavanje značajne energije atomima (molekulama) gasa izvana dovodi do jonizacije, odnosno raspadanja atoma na jone i slobodne elektrone. Ovo stanje materije naziva se plazma.

Ionizacija se javlja, na primjer, kada se plin jako zagrije, što dovodi do značajnog povećanja kinetička energija atoma, tokom električnog pražnjenja u gasu (udarna jonizacija naelektrisanim česticama), kada je gas izložen elektromagnetnom zračenju (autojonizacija). Plazma dobijena na ultravisokim temperaturama naziva se visokotemperaturnom.

Budući da se joni i elektroni u plazmi nose nekompenzirano električnih naboja, njihov međusobni uticaj je značajan. Između nabijenih čestica plazme ne postoji parna interakcija (kao u plinu), već kolektivna interakcija. Zbog toga se plazma ponaša kao neka vrsta elastičnog medija u kojem se lako pobuđuju i šire različite oscilacije i valovi.

Plazma aktivno stupa u interakciju s električnim i magnetskim poljima. Plazma je najčešće stanje materije u Univerzumu. Zvijezde se sastoje od visokotemperaturne plazme, hladne magline - od plazme niske temperature. U Zemljinoj jonosferi postoji slabo jonizovana plazma niske temperature.

Reference za Poglavlje 5

1. Akhiezer A. I., Rekalo Ya. P. Elementarne čestice. - M.: Nauka, 1986.

2. Azshlov A. Svijet ugljika. - M.: Hemija, 1978.

3. Bronshtein M.P. Atomi i elektroni. - M.: Nauka, 1980.

4. Benilovsky V.D. Ovi neverovatni tečni kristali. - M: Prosvetljenje, 1987.

5. Vlasov N.A. Antimaterija. - M.: Atomizdat, 1966.

6. Christie R., Pitti A. Struktura materije: uvod u modernu fiziku. - M.: Nauka, 1969.

7. Krejci V. Svijet očima moderne fizike. - M.: Mkr, 1984.

8. Nambu E. Kvarkovi. - M.: Mir, 1984.

9. Okun L. B. α, β, γ, …,: elementarni uvod u fiziku elementarnih čestica. - M.: Nauka, 1985.

10. Petrov Yu. I. Fizika malih čestica. - M.: Nauka, 1982.

11. I, Purmal A.P. et al. Kako se supstance pretvaraju. - M.: Nauka, 1984.

12. Rosenthal I.M. Elementarne čestice i struktura svemira. - M.: Nauka, 1984.

13. Smorodinsky Ya. A. Elementarne čestice. - M.: Znanje, 1968.

Danas je poznato postojanje više od 3 miliona različitih supstanci. I ova brojka raste svake godine, jer sintetički hemičari i drugi naučnici neprestano provode eksperimente kako bi dobili nova jedinjenja koja imaju neka korisna svojstva.

Neke supstance su prirodni stanovnici, nastali prirodnim putem. Druga polovina je umjetna i sintetička. Međutim, i u prvom i u drugom slučaju značajan dio čine plinovite tvari, čije ćemo primjere i karakteristike razmotriti u ovom članku.

Agregatna stanja supstanci

Od 17. veka, opšte je prihvaćeno da su sva poznata jedinjenja sposobna da postoje u tri agregatna stanja: čvrste, tečne i gasovite supstance. Međutim, pažljiva istraživanja posljednjih decenija u oblastima astronomije, fizike, hemije, svemirske biologije i drugih nauka dokazala su da postoji još jedan oblik. Ovo je plazma.

šta je ona? Ovo je djelimično ili potpuno, a ispostavilo se da u Univerzumu postoji ogromna većina takvih supstanci. Dakle, u stanju plazme se nalazi sljedeće:

• međuzvjezdana materija;
• kosmička materija;
• gornji slojevi atmosfere;
• magline;
• sastav mnogih planeta;
• zvijezde.

Stoga danas kažu da postoje čvrste materije, tečnosti, gasovi i plazma. Inače, svaki plin se može umjetno prevesti u ovo stanje ako se podvrgne ionizaciji, odnosno prisili da se pretvori u ione.

Plinovite tvari: primjeri

Postoji mnogo primjera supstanci koje se razmatraju. Uostalom, gasovi su poznati još od 17. veka, kada je Van Helmont, prirodnjak, prvi put došao ugljen-dioksid i počeo da istražuje njegova svojstva. Inače, on je i dao ime ovoj grupi jedinjenja, jer su, po njegovom mišljenju, gasovi nešto neuređeno, haotično, povezano sa duhovima i nešto nevidljivo, ali opipljivo. Ovo ime se ukorijenilo u Rusiji.

Moguće je klasificirati sve plinovite tvari, tada će biti lakše dati primjere. Uostalom, teško je pokriti svu raznolikost.

Po sastavu se razlikuju:

• jednostavno,
• kompleksnih molekula.

Prva grupa uključuje one koji se sastoje od identičnih atoma u bilo kojoj količini. Primer: kiseonik - O 2, ozon - O 3, vodonik - H 2, hlor - CL 2, fluor - F 2, azot - N 2 i drugi.

• vodonik sulfid - H 2 S;
• hlorovodonik - HCL;
• metan - CH 4;
• sumpor dioksid - SO 2;
• smeđi gas - NO 2;
• freon - CF 2 CL 2;
• amonijak - NH 3 i drugi.

Klasifikacija prema prirodi tvari

Također možete klasificirati vrste plinovitih tvari prema njihovoj pripadnosti organskom i neorganskom svijetu. Odnosno, po prirodi atoma koji ga čine. Organski gasovi su:

• prvih pet predstavnika (metan, etan, propan, butan, pentan). Opća formula C n H 2n+2 ;
• etilen - C 2 H 4;
• acetilen ili etilen - C 2 H 2;
• metilamin - CH 3 NH 2 i drugi.

Druga klasifikacija koja se može primijeniti na jedinjenja u pitanju je podjela na osnovu čestica koje sadrže. Nisu sve plinovite tvari napravljene od atoma. Primjeri struktura u kojima su prisutni ioni, molekuli, fotoni, elektroni, Brownove čestice i plazma također se odnose na spojeve u ovom agregacijskom stanju.

Svojstva gasova

Karakteristike supstanci u razmatranom stanju razlikuju se od karakteristika čvrstih ili tečnih jedinjenja. Stvar je u tome što su svojstva gasovitih materija posebna. Njihove čestice su lako i brzo pokretne, tvar u cjelini je izotropna, odnosno svojstva nisu određena smjerom kretanja struktura uključenih u sastav.

Moguće je identifikovati najvažnija fizička svojstva gasovitih supstanci, koja će ih razlikovati od svih drugih oblika postojanja materije.

1. To su veze koje se ne mogu vidjeti, kontrolirati ili osjetiti običnim ljudskim sredstvima. Da bi razumjeli svojstva i identificirali određeni plin, oslanjaju se na četiri parametra koji ih sve opisuju: tlak, temperatura, količina tvari (mol), zapremina.
2. Za razliku od tekućina, plinovi su sposobni zauzeti cijeli prostor bez traga, ograničen samo veličinom posude ili prostorije.
3. Svi plinovi se lako miješaju jedan s drugim, a ova jedinjenja nemaju međuprostor.
4. Postoje lakši i teži predstavnici, pa je pod uticajem gravitacije i vremena moguće uočiti njihovo razdvajanje.
5. Difuzija je jedna od najvažnija svojstva ove veze. Sposobnost prodiranja u druge tvari i njihovo zasićenje iznutra, pri čemu se unutar svoje strukture izvode potpuno neuređeni pokreti.
6. Pravi gasovi struja ne može provoditi, ali ako govorimo o rijetkim i ioniziranim tvarima, tada se provodljivost naglo povećava.
7. Toplotni kapacitet i toplotna provodljivost gasova je nizak i varira među različitim vrstama.
8. Viskoznost se povećava sa povećanjem pritiska i temperature.
9. Postoje dvije opcije za međufazni prijelaz: isparavanje - tekućina se pretvara u paru, sublimacija - solidan, zaobilazeći tečnost, postaje gasovito.

Posebnost para od pravih gasova je da se prvi, pod određenim uslovima, mogu pretvoriti u tečnu ili čvrstu fazu, dok drugi nisu. Takođe treba napomenuti da su jedinjenja u pitanju sposobna da odole deformacijama i da budu fluidna.

Takva svojstva gasovitih supstanci omogućavaju im da se u najširoj upotrebi raznim oblastima nauke i tehnologije, industrije i nacionalne ekonomije. Osim toga, specifične karakteristike su strogo individualne za svakog predstavnika. Razmatrali smo samo karakteristike zajedničke svim stvarnim strukturama.

Kompresibilnost

At različite temperature, a također pod utjecajem tlaka, plinovi se mogu komprimirati, povećavajući svoju koncentraciju i smanjujući zauzetu zapreminu. Na povišenim temperaturama se šire, na niskim se skupljaju.

Promjene se javljaju i pod pritiskom. Gustoća gasovitih supstanci se povećava i, kada se postigne kritična tačka, koja je različita za svakog predstavnika, može doći do prelaska u drugo agregaciono stanje.

Glavni naučnici koji su doprinijeli razvoju proučavanja plinova

Ima mnogo takvih ljudi, jer je proučavanje gasova radno intenzivan i istorijski dug proces. Hajde da se fokusiramo na najviše poznate ličnosti koji je uspio doći do najznačajnijih otkrića.

1. otkrio je 1811. Nije bitno koji gasovi, glavno je kada isti uslovi Jedan volumen sadrži jednak broj njih u smislu broja molekula. Postoji izračunata vrednost nazvana po imenu naučnika. To je jednako 6,03 * 10 23 molekula za 1 mol bilo kojeg plina.
2. Fermi je stvorio teoriju idealnog kvantnog gasa.
3. Gay-Lussac, Boyle-Marriott - imena naučnika koji su kreirali osnovne kinetičke jednačine za proračune.
4. Robert Boyle.
5. John Dalton.
6. Jacques Charles i mnogi drugi naučnici.

Struktura gasovitih materija

Najviše glavna karakteristika u konstrukciji kristalne rešetke razmatranih supstanci, to je da u njenim čvorovima postoje ili atomi ili molekuli koji su međusobno povezani slabim kovalentnim vezama. Van der Waalsove sile su prisutne i kada su u pitanju joni, elektroni i drugi kvantni sistemi.

Stoga su glavne vrste strukture plinskih rešetki:

• atomski;
• molekularni.

Veze iznutra se lako kidaju, pa te veze nemaju stalan oblik, već ispunjavaju čitav prostorni volumen. Ovo takođe objašnjava nedostatak električne provodljivosti i slabu toplotnu provodljivost. Ali plinovi imaju dobru toplinsku izolaciju, jer zahvaljujući difuziji mogu prodrijeti u čvrste tvari i zauzeti slobodne klasterske prostore unutar njih. U isto vrijeme, zrak se ne propušta, toplina se zadržava. Ovo je osnova za kombinovanu upotrebu gasova i čvrstih materija u građevinske svrhe.

Jednostavne supstance među gasovima

Gore smo već govorili o tome koji gasovi po strukturi i strukturi pripadaju ovoj kategoriji. To su oni koji se sastoje od identičnih atoma. Može se navesti mnogo primjera, jer je značajan dio nemetala od svih periodni sistem u normalnim uslovima postoji upravo u ovom agregatnom stanju. Na primjer:

• bijeli fosfor - jedan od ovog elementa;
• nitrogen;
• kiseonik;
• fluor;
• klor;
• helijum;
• neon;
• argon;
• kripton;
• xenon.

Molekuli ovih plinova mogu biti jednoatomni (plemeniti plinovi) ili poliatomski (ozon - O 3). Vrsta veze je kovalentna nepolarna, u većini slučajeva je prilično slaba, ali ne u svim. Kristalna ćelija molekularni tip, koji omogućava ovim supstancama da se lako kreću iz jednog stanje agregacije drugome. Na primjer, jod u normalnim uvjetima je tamnoljubičasti kristali s metalnim sjajem. Međutim, kada se zagriju, sublimiraju se u oblake svijetlo ljubičastog plina - I 2.

Usput, bilo koja tvar, uključujući metale, može postojati u plinovitom stanju pod određenim uvjetima.

Složena jedinjenja gasovite prirode

Takvih gasova je, naravno, većina. Razne kombinacije atomi u molekulima, ujedinjeni kovalentnim vezama i van der Waalsovim interakcijama, omogućavaju formiranje stotina različitih predstavnika razmatranog agregacijskog stanja.

Primjeri naime složene supstance među gasovima mogu biti sva jedinjenja koja se sastoje od dva ili više različitih elemenata. Ovo može uključivati:

• propan;
• butan;
• acetilen;
• amonijak;
• silan;
• fosfin;
• metan;
• ugljični disulfid;
• sumpor dioksid;
• smeđi gas;
• freon;
• etilen i drugi.

Kristalna rešetka molekularnog tipa. Mnogi predstavnici se lako otapaju u vodi, stvarajući odgovarajuće kiseline. Večina Ovakva jedinjenja su važan deo hemijskih sinteza koje se provode u industriji.

Metan i njegovi homolozi

Ponekad opšti koncept„gas“ se odnosi na prirodni mineral, koji je čitava mješavina plinovitih proizvoda pretežno organske prirode. Sadrži supstance kao što su:

• metan;
• etan;
• propan;
• butan;
• etilen;
• acetilen;
• pentan i neki drugi.

U industriji su veoma bitni, jer je to smjesa propan-butan domaći gas, na kojoj ljudi kuvaju hranu, koja se koristi kao izvor energije i toplote.

Mnogi od njih se koriste za sintezu alkohola, aldehida, kiselina i drugih organska materija. Godišnja potrošnja prirodni gas iznosi trilione kubnih metara, i to je sasvim opravdano.

Kiseonik i ugljični dioksid

Koje se plinovite tvari mogu nazvati najraširenijim i poznatim čak i učenicima prvog razreda? Odgovor je očigledan - kisik i ugljični dioksid. Na kraju krajeva, oni su direktni učesnici u razmjeni gasova koja se događa u svim živim bićima na planeti.

Poznato je da je život moguć zahvaljujući kiseoniku, jer samo neke vrste mogu postojati bez njega. anaerobne bakterije. A ugljen dioksid jeste potreban proizvod"hrana" za sve biljke koje ga apsorbuju kako bi sprovele proces fotosinteze.

WITH hemijska tačka vid kisika i ugljičnog dioksida - važne supstance za izvođenje sinteze jedinjenja. Prvi je jak oksidant, drugi je češće redukcijski agens.

Halogeni

Ovo je grupa jedinjenja u kojoj su atomi čestice gasovite supstance, međusobno povezane u parovima zbog kovalentne nepolarna veza. Međutim, nisu svi halogeni gasovi. Brom je tečnost u uobičajenim uslovima, a jod je lako sublimirana čvrsta supstanca. Fluor i hlor su otrovne tvari koje su opasne po zdravlje živih bića, koje su jaki oksidanti i vrlo se široko koriste u sintezama.