8 классТема 1. Первоначальные химические понятия2. Вещества и их свойства
Регистрация

Версия для слабовидящих
Чем легче учителю учить, тем труднее ученикам учиться
Лев Николаевич Толстой
Сертификат владельца сайта
Сертификат владельца сайта http://www.kuksova-irina.ru/
Центр дистанционного образования

 

 

 

 
Мир олимпиад

ФГОС урок

Высшая школа делового администрирования

Установите себе наш баннер

Показать код баннера
Сейчас на сайте: 49
Школа "Карьера"
Проголосуй за наш сайт
Оцените мой сайт





Результаты
счетчик посещений
Банк Интернет-портфолио учителей
Периодическая таблица
Таблица растворимости
Праздники сегодня

Понятие "вещество" в физике и химии. Свойства веществ. Описание физических свойств веществ

I. Химические вещества и физические тела

Химия – это наука о ве­ще­ствах, их свой­ствах и пре­вра­ще­ни­ях друг в друга.

Все, что нас окру­жа­ет, – люди, жи­вот­ные, рас­те­ния, горы, моря, пред­ме­ты – имеет непо­сред­ствен­ное от­но­ше­ние к химии. Окру­жа­ю­щие нас пред­ме­ты и объ­ек­ты на­зы­ва­ют фи­зи­че­ски­ми те­ла­ми. Тела со­сто­ят из мно­же­ства раз­лич­ных ве­ществ. К на­сто­я­ще­му мо­мен­ту из­вест­но около 15 мил­ли­о­нов ве­ществ, и это да­ле­ко не пре­дел!

Гвоздь – это тело, со­сто­я­щее из ве­ще­ства – же­ле­за. Кусок гра­ни­та – это тоже тело, со­сто­я­щее из несколь­ких ве­ществ – квар­ца, слюды и по­ле­во­го шпата. Рис. 1.

Гранит и составляющие его вещества

Рис. 1. Гра­нит и со­став­ля­ю­щие его ве­ще­ства

Одни и те же тела часто из­го­тав­ли­ва­ют из раз­ных ве­ществ. На­при­мер, про­во­ло­ка может быть мед­ной, же­лез­ной, алю­ми­ни­е­вой. И на­о­бо­рот, из од­но­го и того же ве­ще­ства могут быть из­го­тов­ле­ны раз­лич­ные тела: из стек­ла сде­ла­ны раз­ные виды по­су­ды, вазы и т. д.

За­пом­ни­те! Каж­дое тело со­сто­ит из ка­ко­го-ли­бо ве­ще­ства!

II. Свойства вещества

Фи­зи­че­ские свой­ства ве­ществ

Каж­дое ве­ще­ство ха­рак­те­ри­зу­ет­ся опре­де­лен­ны­ми свой­ства­ми.

Свой­ства ве­ще­ства – это при­зна­ки, по ко­то­рым ве­ще­ства от­ли­ча­ют­ся друг от друга или сход­ны между собой.

К фи­зи­че­ским свой­ствам ве­ще­ства от­но­сят­ся его

  • плот­ность,
  • аг­ре­гат­ное со­сто­я­ние,
  • цвет,
  • тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния и ки­пе­ния,
  • элек­тро- и теп­ло­про­вод­ность.

1. Агрегатное состояние вещества

Агрегатное состояние может быть твёрдым, жидким или газообразным (в звёздах вещество существует ещё в одном — плазменном — состоянии).
В твёрдом агрегатном состоянии частички, из которых состоит вещество (атомы, молекулы или ионы), обладают наименьшим запасом энергии, расстояние между частичками наименьшее, а сами частички совершают колебательные движения.
Например, при нормальных условиях в твёрдом агрегатном состоянии находятся металлы (кроме ртути), алмаз, графит, поваренная соль, пищевая сода, сахар (сахароза).
  

В жидком агрегатном состоянии частички, из которых состоит вещество, обладают большим запасом энергии, расстояния между ними больше, и движутся они поступательно и хаотично (неупорядоченно).

Например, при нормальных условиях жидкостью является вода, винный спирт, ацетон, а также ртуть.
 

Если вещество находится в газообразном агрегатном состоянии, частички, из которых состоит вещество, имеют наибольший запас энергии, расстояние между ними наибольшее, и движутся они хаотично с большой скоростью.

Например, при нормальных условиях в газообразном агрегатном состоянии находятся азот, кислород, озон, углекислый газ, аргон и гелий.  
Обратите внимание! При изменении условий агрегатное состояние может измениться.

Так, если температура опускается ниже 0 °С, вода переходит из жидкого в твёрдое агрегатное состояние, то есть превращается в лёд. Если же температура повышается до 100 °С, вода переходит из жидкого в газообразное агрегатное состояние, то есть превращается в водяной пар.

Обратите внимание! Большинство веществ, в зависимости от условий, может существовать как в твёрдом, так в жидком или газообразном состояниях.

Однако некоторые вещества, такие как целлюлоза, из которой изготавливают бумагу, бывают только твёрдыми. Сахар можно расплавить, но перевести его в газообразное агрегатное состояние не получится. Дело в том, что такие вещества при нагревании начинают разлагаться, то есть превращаются в другие вещества, обладающие другими свойствами.

ris_chlor.jpg
ris_rtut_1.jpg
ris_sera.jpg
Хлор — газ жёлто-зелёного цвета, переходит в жидкое агрегатное состояние при температуре –34,04 °СЖидкая ртуть становится твёрдой при температуре –38,83 °С и переходит в газообразное состояние при температуре +356,7 °СЛимонно-жёлтая сера переходит в жидкое агрегатное состоянии при нагревании до температуры +115,2 °С
 
2. Запах
Есть вещества без запаха. Например, кислород, вода, сахар.
У некоторых веществ есть свой характерный запахНапример, резкий удушливый запах имеют нашатырный спирт, озон, кристаллический иод. Следует иметь в виду, что запах воспринимается людьми индивидуально. То есть то, что один человек будет воспринимать как нечто приятное, другому может показаться пахнущим отвратительно. Кроме того, некоторые люди в силу особенностей организма вообще не ощущают запахи.

smell.jpg

Обратите внимание! Нюхать вещества надо очень осторожно, не приближая лицо (нос) к горлышку сосуда, а направляя к себе ладонью газ или пары жидкости.
 
 
 
 
 
 
3. Цвет
Некоторые вещества являются бесцветнымиНапример, такие как кислород, вода, кварц.
Многие вещества имеют характерную окраску.
Например:
  • белого  цвета крахмал, мел, сахарная пудра;
  • чёрного цвета сажа;
  • красного цвета медь и гемоглобин (белок крови, отвечает за транспортировку кислорода в организме);
  • зелёного цвета хлорофилл (пигмент, содержащийся в растительных клетках, участвующих в процессе фотосинтеза);
  • жёлтого цвета сера и золото;
  • большинство металлов имеет серебристо-белый или серебристо-серый цвет.

4. Вкус

Вкуса не имеют:  стекло (мы не чувствуем вкус стекла, когда пьём воду из стакана), азот, вода. 

Некоторые вещества имеют характерный вкус.

Например:

  • солёный вкус имеет поваренная соль;
  • кислый  вкус имеют кислоты (лимонная, молочная и другие);
  • сладкий  вкус у сахарозы (свекловичного и тростникового сахара), глюкозы, фруктозы;
  • горький  вкус имеет хинин.

Обратите внимание! Восприятие цвета и вкуса зависит от физиологического состояния человека. При различных заболеваниях и с возрастом способность человека определять запах, цвет и вкус веществ может изменяться.

5. Твёрдость веществ

Под твёрдостью понимается способность вещества противостоять какому-либо механическому воздействию на него, обычно царапанью или вдавливанию.

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения). По шкале Мооса самым твёрдым веществом является алмаз, на втором месте — корунд, а замыкает шкалу тальк.

 
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости):
 
Эталонный минерал
Твёрдость
Обрабатываемость
Другие минералы
с такой твёрдостью
 Тальк
1
 Царапается ногтем Графит
 Гипс
2
 Царапается ногтем Галит
 Кальцит
3
 Царапается медной монетой Золото, серебро
 Флюорит
4
 Царапается ножом, оконным стеклом Доломит,  сфалерит
 Апатит
5
 Царапается ножом, оконным стеклом Гематит, лазурит
 Ортоклаз
6
 Царапается напильником Опал, рутил
 Кварц
7
 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло Гранат, турмалин
 Топаз
8
 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло Берилл, шпинель
 Корунд
9
 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло
-
 Алмаз
10
 Режет стекло
-
 
6. Температура плавления и кипения

Температура плавления и кристаллизации — температура, при которой твёрдое вещество переходит в жидкое агрегатное состояние и наоборот.

Например, температура плавления и кристаллизации воды — 0 °С.

Температуру, при которой жидкость переходит в газообразное агрегатное состояние, называют температурой кипения.При такой же температуре происходит обратный переход, то есть конденсация паров.

Например, вода кипит, а также водяной пар конденсируется при температуре +100 °С.

7. Плотность веществ

Плотность —  физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Например, плотность воды (при температуре +4°С) ρ=1000 кг/м³, плотность алюминия — 2700 кг/м³.

8. Ковкость и пластичность веществ

Ковкость — это способность металлов и сплавов подвергаться ковке (высокотемпературной обработке) и другим видам обработки давлением (прокатке, волочению, прессованию, штамповке). 

 

 

Ковкость характеризуется двумя показателями — пластичностью, то есть способностью металла подвергаться деформации под давлением без разрушения, и сопротивлением деформации.

У ковких металлов (сталь, латунь, дюралюминий и некоторые другие медные, алюминиевые, магниевые, никелевые сплавы) относительно высокая пластичность сочетается с низким сопротивлением деформации.

К числу весьма пластичных материалов относятся медь, алюминий, латунь, золото.
Менее пластичными являются дюралюминий и бронза.
К числу слабо пластичных материалов относятся многие легированные стали.
 
9. Способность проводить тепло и электричество

Очень хорошо проводят тепло и электричество металлы (серебро, золото, медь, алюминий) и графит.

Плохо проводят тепло и практически не проводят электричество (являются изоляторами) другие вещества, например, воздух, стекло, пластмассы, резина.
Вода также практически не проводит электрический ток. Это примечание не относится к природной воде — она хороший проводник, поскольку содержит растворённые в ней соли.

Одна из задач химии – это изу­че­ние ве­ществ, их свойств и про­гно­зи­ро­ва­ние ис­поль­зо­ва­ния ве­ществ в про­мыш­лен­но­сти, сель­ском хо­зяй­стве и ме­ди­цине.

На­при­мер, ве­ще­ство алю­ми­ний – это ме­талл се­реб­ри­сто-бе­ло­го цвета. Срав­ни­тель­но лег­кий (его плот­ность со­став­ля­ет 2,7 г/см3), пла­вит­ся при тем­пе­ра­ту­ре 600 °С. Алю­ми­ний очень пла­сти­чен и об­ла­да­ет хо­ро­шей элек­тро­про­вод­но­стью. Из-за лег­ко­сти алю­ми­ний в виде спла­вов ис­поль­зу­ют в са­мо­ле­то- и ра­ке­то­стро­е­нии. Его также ис­поль­зу­ют для из­го­тов­ле­ния элек­три­че­ских про­во­дов и пред­ме­тов быта. Рис. 2.

Алюминий и изделия из него

Рис. 2. Алю­ми­ний и из­де­лия из него

Для описания большинства свойств физических тел и веществ используют различные понятия.
 
Слова, используемые в обиходе
для описания свойств физических тел
Слова, используемые в обиходе
для описания свойств веществ
  • Имеющие форму (куба, цилиндра, шара и др.);
  • большие, маленькие;
  • холодные, тёплые;
  • тяжёлые, лёгкие;
  • находящиеся в покое, движущиеся...
  • Без запаха, имеющие запах (с приятным запахом, плохо пахнущие);
  • без вкуса, имеющие вкус (кислые, сладкие и др.);
  • неядовитые, ядовитые;
  • устойчивые к коррозии, разрушающиеся под действием среды, разлагающиеся;
  • негорючие, горючие...

III. Разнообразие веществ

Количество известных в настоящее время веществ воистину невообразимо: по некоторым подсчётам оно уже превысило 75 миллионов. Причём благодаря усилиям учёных это число от года к году стремительно возрастает.
 
Многие из веществ существуют в природе. Так, воздух представляет собой смесь различных газов. В реках, морях и океанах, кроме воды, содержатся растворённые в ней вещества. В твёрдом поверхностном слое нашей планеты находятся многочисленные минералы и горные породы. Чрезвычайно большое количество самых разнообразных веществ находится в живых организмах.
Проводя исследования атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы, учёные выделяют, изучают, классифицируют вновь открытые вещества и присваивают им названия.
 
Однако многие из ныне известных веществ в природе не существуют, а получены искусственным путём в ходе химических экспериментов. Проводя опыты, учёные используют разнообразные вещества, которые специально приготовлены для научных целей.
Вещества, которые используются в химических экспериментах, называют химическими реактивами.
ris_polka_s_reaktivami.jpg
ris_rabota_s_reaktivami.jpg
Полка с реактивамиРабота с реактивами в лаборатории
 
Многие вещества используются для изготовления различных предметов.
Вещества, используемые для изготовления предметов, оборудования, а также в строительстве и других отраслях, называют материалами.
Исторически первыми, используемыми людьми, были природные материалы — древесинакаменьглина. Co временем люди научились выплавлять металлы и стекло, получать известь и цемент. В последние десятилетия на замену традиционным материалам приходят новые, в частности различные пластмассы.
Материалы, используемые человеком, можно сгруппировать по их происхождению
1. Материалы естественного происхождения, т. е. такие, которые находятся в природе.

ris_dobica_mramora.jpg

Это вещества как минеральные (песок, глина, мрамор и другие), так и органические (белки, углеводы и другие).
Добыча мрамора в с. Коелга (Челябинская обл.). Мрамор издавна используется в качестве облицовочного материала и для изготовления памятников.
 
 
 
 
 
ris_koza.jpg
Кожа — материал животного происхождения. По своему химическому составу кожа является белком. Благодаря высокой прочности используется для изготовления обуви и других изделий.
 
 
 
 
 
 
 
ris_len_volokno.jpg
Лён — волокно растительного происхождения. По своему химическому составу является углеводом (целлюлозой). Ткани, которые изготовлены изо льна, обладают ценными гигиеническими свойствами.
 
 
 
 
 
 
2. Материалы искусственного происхождения — в природе не встречаются, а создаются человеком. Сюда можно отнести цемент, стекло, сталь и чугун, пластмассы (полиэтилен и др.), резину, синтетические волокна (капрон и др.).
  
ris_cugun.jpg
Первые сведения о выплавке чугуна относятся в VI в. до н. э. (Китай).
В Западной Европе первые печи для выплавки чугуна появились в XIV, а в России — в XVI в.
 
 
 
 
ris_cement.jpg
Цемент — один из основных строительных материалов.
Современная технология его изготовления была разработана в XIX в. Тогда была найдена необходимая для получения цемента рецептура, а также определена температура обжига сырья.
 
 
ris_polietilen.jpeg
Полиэтилен — самая распространённая в мире пластмасса. Вещество получено в 1899 г. С 1933 г. его начали использовать в качестве материала для электрической изоляции кабелей. С 1950-х используется для упаковки пищевых продуктов.
 
 
 
 
IV. Работа с тренажерами

Тренажер №1: “Тела”
Тренажер№2: “Вещества”

Интерактивное задание LearningApps.org по теме: Форма существования химического элемента. Вещество"

Интерактивное задание №2 LearningApps.org по теме: Вещества и тела"

V. Выполните тестовую работу
 
 
Домашнее задание
 
Параграф: “Предмет химии. Вещества и их свойства”
Документы (всего: 2)
Документы (всего: 2)