Исследование диффузии
Диффузия – это явление, которое происходит повсеместно, но не всегда задумываются о том, в каких телах она может происходить. Давайте разберемся!
Численные методы
Для решения дифференциальных уравнений диффузии на компьютерах используют численные методы.
Общие подходы
Существуют детерминированные и стохастические модели диффузии. Первые основаны на законах сохранения массы, импульса, энергии. Вторые учитывают случайный характер теплового движения частиц.
Теоретические основы диффузии
Диффузия – это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого вещества. Происходит это благодаря хаотическому тепловому движению молекул и их столкновениям друг с другом. В результате концентрация вещества постепенно выравнивается во всем объеме.
Основные законы диффузии
Фик и Френкель сформулировали основные законы диффузии. На скорость диффузии влияют:
- Температура
- Вязкость
- Размер частиц
- Высота энергетического барьера
Межмолекулярное взаимодействие — это взаимодействие между молекулами и/или атомами, не приводящее к образованию ковалентных связей. Для малых молекул на больших расстояниях преобладают силы притяжения, а на малых расстояниях начинают преобладать силы отталкивания электронных оболочек частиц.
Молекулярные взаимодействия в конденсированных фазах
Упаковку частиц и расстояние между ними в конденсированной фазе, определяющиеся равновесием между притяжением и отталкиванием, можно предсказать, исходя из ван-дер-ваальсовых радиусов составляющих молекулы атомов (ионных в случае ионов): расстояния между атомами разных молекул не должны превышать суммы радиусов этих атомов.
Для моделирования межмолекулярных взаимодействий используют эмпирические потенциалы. Наиболее известными из них являются потенциалы Леннард-Джонса (отталкивание описывается двенадцатой степенью обратного расстояния, притяжение — шестой) и Бакингема (с более физически обоснованным экспоненциальным отталкиванием). Первый потенциал обычно более удобен для расчетов.
В конденсированной фазе можно использовать метод атом-атомных потенциалов, которые основаны на тех же принципах, но уже для парных взаимодействий атомов с добавлением кулоновских членов, описывающих взаимодействие их эффективных зарядов.
Движение молекул в твёрдых телах
Как движутся молекулы в твёрдых телах? Они колеблются около определённых положений равновесия.
В каких телах происходит диффузия
Конкретное агрегатное состояние, в котором будет происходить диффузия, определяется природой исследуемого объекта. То есть диффузия универсальна и не привязана к какому-то одному агрегатному состоянию.
Диффузия в твердых телах
В твердых кристаллических телах атомы жестко фиксированы в узлах кристаллической решетки, поэтому их подвижность крайне мала. Несмотря на это, диффузия в них возможна. Существуют три основных механизма, причем наиболее вероятен вакансионный механизм, при котором атом перескакивает на соседнюю вакантную позицию в кристаллической решетке. Даже в таких условиях диффузия в твердых телах происходит медленно.
Особый интерес представляет явление самодиффузии, когда атомы вещества диффундируют внутри самого твердого тела. Для ее изучения используют радиоактивные изотопы отдельных элементов.
Несмотря на медленные скорости, диффузия в твердых телах широко применяется в промышленности. Например, для легирования полупроводников, цементации стали, пайки и спекания деталей.
Молекулярные взаимодействия между молекулярными ионами
Исходя из различий в подвижности частиц, диффузия в газах протекает гораздо быстрее, чем в жидкостях и твердых телах. Повышение температуры ускоряет тепловое движение частиц и интенсифицирует процессы диффузии во всех агрегатных состояниях.
Увеличение внешнего давления приводит к замедлению диффузии из-за сближения частиц и затруднения их хаотических перемещений.
Фазовый переход – переход системы из одного агрегатного состояния в другое. При фазовом переходе скачкообразно изменяется какая-либо физическая величина (плотность, внутренняя энергия).
Все агрегатные состояния, включая жидкость, твердое тело и газообразное состояние, могут быть применимы для яблочного сока.
Жидкие металлы
Жидкие металлы имеют специфические свойства, которые делают их уникальными в процессах диффузии.
Markdown:
## Молекулярные взаимодействия в конденсированных фазах
Упаковку частиц и расстояние между ними в конденсированной фазе, определяющиеся равновесием между притяжением и отталкиванием, можно предсказать, исходя из ван-дер-ваальсовых радиусов составляющих молекулы атомов (ионных в случае ионов): расстояния между атомами разных молекул не должны превышать суммы радиусов этих атомов.
Для моделирования межмолекулярных взаимодействий используют эмпирические потенциалы. Наиболее известными из них являются потенциалы Леннард-Джонса (отталкивание описывается двенадцатой степенью обратного расстояния, притяжение — шестой) и Бакингема (с более физически обоснованным экспоненциальным отталкиванием). Первый потенциал обычно более удобен для расчетов.
В конденсированной фазе можно использовать метод атом-атомных потенциалов, которые основаны на тех же принципах, но уже для парных взаимодействий атомов с добавлением кулоновских членов, описывающих взаимодействие их эффективных зарядов.
## Движение молекул в твёрдых телах
Как движутся молекулы в твёрдых телах? Они колеблются около определённых положений равновесия.
### В каких телах происходит диффузия
Конкретное агрегатное состояние, в котором будет происходить диффузия, определяется природой исследуемого объекта. То есть диффузия универсальна и не привязана к какому-то одному агрегатному состоянию.
### Диффузия в твердых телах
В твердых кристаллических телах атомы жестко фиксированы в узлах кристаллической решетки, поэтому их подвижность крайне мала. Несмотря на это, диффузия в них возможна. Существуют три основных механизма, причем наиболее вероятен вакансионный механизм, при котором атом перескакивает на соседнюю вакантную позицию в кристаллической решетке. Даже в таких условиях диффузия в твердых телах происходит медленно.
Особый интерес представляет явление самодиффузии, когда атомы вещества диффундируют внутри самого твердого тела. Для ее изучения используют радиоактивные изотопы отдельных элементов.
Несмотря на медленные скорости, диффузия в твердых телах широко применяется в промышленности. Например, для легирования полупроводников, цементации стали, пайки и спекания деталей.
## Молекулярные взаимодействия между молекулярными ионами
Исходя из различий в подвижности частиц, диффузия в газах протекает гораздо быстрее, чем в жидкостях и твердых телах. Повышение температуры ускоряет тепловое движение частиц и интенсифицирует процессы диффузии во всех агрегатных состояниях.
Увеличение внешнего давления приводит к замедлению диффузии из-за сближения частиц и затруднения их хаотических перемещений.
Фазовый переход – переход системы из одного агрегатного состояния в другое. При фазовом переходе скачкообразно изменяется какая-либо физическая величина (плотность, внутренняя энергия).
Все агрегатные состояния, включая жидкость, твердое тело и газообразное состояние, могут быть применимы для яблочного сока.
## Жидкие металлы
Жидкие металлы имеют специфические свойства, которые делают их уникальными в процессах диффузии.
Жидкие тела: определение и примеры
Жидкими телами называют вещества, которые находятся в жидком состоянии при обычных условиях окружающей среды. Обычно мы привыкли к виду жидких веществ, с которыми сталкиваемся в повседневной жизни, таким как вода, спирт, масла. Однако жидкими телами могут быть и различные элементы периодической системы Менделеева. Например, ртуть – жидкое вещество, которое широко применяется в различных отраслях, от электротехники до металлургии.
Примеры жидких тел
Ртуть: блестящий металл, который испаряется уже при комнатной температуре. Ртуть способна растворять различные металлы, образуя амальгамы. Ее пары являются токсичными и опасными для здоровья человека.
Цезий: этот металл также находится в полужидком состоянии при комнатной температуре. Он имеет золотисто-белый оттенок, напоминающий золото, но светлее.
Компьютерное моделирование и диффузия
Существует множество программ для компьютерного моделирования диффузии в газах, жидкостях и твердых телах. Эти программы позволяют прогнозировать процессы в реальных физических системах. Помимо теоретического моделирования, важную роль играют эксперименты по исследованию диффузионных процессов в различных веществах.
Межмолекулярное взаимодействие и водородная связь
Межмолекулярное взаимодействие в жидких телах может быть описано с помощью дипольного момента молекулы, расстояния между центрами молекул и температуры. Влияние флуктуаций на ориентацию диполей вследствие теплового движения играет значительную роль в этих процессах.
Рассмотрение различных видов сил взаимодействия между молекулами помогает лучше понять природу жидких тел. Например, применение квантовой механики позволяет объяснить межмолекулярное взаимодействие в неполярных системах. Особое внимание следует уделить корреляции движения атомных электронов, влияние которой также играет важную роль в снижении энергии системы.
Для моделирования процессов диффузии в различных средах часто применяются математические модели. Эти модели базируются на уравнениях, которые описывают движение и взаимодействие частиц. Использование математического моделирования позволяет получать количественные характеристики процессов диффузии.
Формула 4
Формула 4 может быть получена более последовательно на основе теории возмущений, без применения модели осциллирующих диполей.
Формула 5
Дж. Слетер и Дж. Кирквуд вывели формулу, дающую взаимодействие многоэлектронных атомов. Формула выглядит следующим образом:
[ F = \frac{{me^2}}{N} ]где N – количество электронов на внешней оболочке, m – масса электрона, e – его заряд.
Формулы (3) и (5) совпадают при N=1.
Силы Лондона
Силы Лондона, также известные как дисперсионные силы, определяются поляризованностью атомов или молекул. Поляризованность важна для коэффициента преломления света и рассеивания энергии света.
Температура кипения
Прочность молекулярных решеток увеличивается с размерами атомов и молекул, которые взаимодействуют. Это иллюстрируется увеличением температур кипения в группе инертных газов.
Кристаллическое состояние гелия
Гелий не может существовать в кристаллическом состоянии даже при обычном давлении и 0K из-за нулевой кинетической энергии и принципа неопределенностей Гейзенберга.
Межмолекулярные взаимодействия
Взаимодействие Ван дер Вальса может быть выражено как ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия. Для атомов и неполярных молекул вклад ориентационных и индукционных сил остается нулевым, в то время как дисперсионное взаимодействие играет ключевую роль.
Благодаря математическим формулам и моделированию можно детально изучать процессы диффузии и взаимодействия частиц в различных средах.
Одна из главнейших характеристик любого тела данной категории – это текучесть. Под данным термином понимается способность тела принимать различную форму, даже если не него оказывается относительно слабое воздействие извне. Именно благодаря данному свойству каждая жидкость может разливаться струями, разбрызгиваться по окружающей поверхности каплями. Если бы тела данной категории не обладали текучестью, было бы невозможным налить воду из бутылки в стакан.
При этом данное свойство выражается у разных веществ в различной степени. Например, мед меняет форму очень медленно по сравнению с водой. Данную характеристику называют вязкостью. Это свойство зависит от внутреннего строения жидкого тела. Например, молекулы меда больше похожи на ветви дерева, а молекулы воды, скорее, напоминают шарики с небольшими выпуклостями. При движении жидкости частицы меда будто «цепляются друг за друга» – именно этот процесс и придает ему большую вязкость, нежели другим типам жидкостей.
Как называется процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое? Кристаллизация 25
Диффузия в жидкостях
В отличие от газов, молекулы жидкостей находятся в постоянном контакте друг с другом, поэтому диффузия в них протекает медленнее.
Опыты по диффузии в жидкостях можно проводить с помощью капель красителя. Например, поместив каплю чернил в стакан с водой, можно наблюдать постепенное равномерное окрашивание всего объема жидкости.
Явление диффузии в жидкостях широко используется на практике. К примеру, при консервировании фруктов и овощей, когда внутрь заливают сахарный или соляной раствор.
Особенности диффузии в различных средах
Диффузия может протекать в газообразных, жидких и твердых средах. Но в каждом агрегатном состоянии этот процесс имеет свои особенности.
Вещества
Вещество – это то, из чего состоит тело. Предмет может состоять из нескольких веществ. Например, кувшин сделан из глины, шарф связан из шерсти, ложка – из металла.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Рис. 2. Вещества
Вещества бывают трех состояний:
Одно из удивительных свойств некоторых тел – это возможность переходить из одного состояния в другое под воздействием некоторых факторов. Например, вода при температуре ниже нуля принимает твердую форму льда, а при 100 градусах по Цельсию начинает кипеть и превращается в газообразную форму – пар.
В отличие от тела, вещества при делении не изменяются. Если кусочек сахара разделить еще на несколько частей, то каждый из них все так же будет сахаром. Или разлить воду по чашкам, она так и останется водой, а не станет новым веществом.
Свойства
Какие жидкие тела существуют помимо перечисленных? Это кровь, нефть, молоко, минеральное масло, алкоголь. Их свойства позволяют этим веществам легко принимать форму тары. Как и другие жидкости, эти вещества не теряют своего объема, если перелить их из одного сосуда в другой. Какие же еще свойства присущи каждому из веществ в данном состоянии? Жидкие тела и их свойства хорошо изучены физиками. Рассмотрим их основные характеристики.
Подвижность частиц
В газах молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и обладают высокой скоростью хаотического движения.
В жидкостях молекулы сближены, но сохраняют подвижность за счет наличия свободного объема.
В твердых телах атомы жестко зафиксированы в узлах кристаллической решетки и могут лишь незначительно колебаться около положения равновесия.
Уравнения диффузии
Для математического описания диффузии чаще всего используют уравнение Фика, связывающее поток вещества с градиентом концентрации и коэффициентом диффузии.
Также применяют кинетические уравнения Больцмана, Власова, Фоккера-Планка и другие.
Что мы узнали?
Тема “Тела, вещества, частицы” по окружающему миру – это очень интересный предмет для обсуждений. Можно делать множество опытов, чтобы изучить их свойства. Тела – это сложные предметы, состоящие из одного или нескольких веществ. В свою очередь, в любом материале есть совокупность наименьших неделимых элементов – частиц.
Спасибо за работу и внимание! Конец урока 31
С точки зрения науки, любой предмет – это тело. Все, что вас окружает, дома, в классе, на улице – это тела. Например, кружка, стол, телефон, камень, стул, мяч.
По происхождению тела могут быть:
Рис. 1. Многообразие тел
Любое тело при делении превращается в новый предмет. Например, ручка – тело, но если ее разобрать, получится несколько деталей.
Различают четыре агрегатных состояния вещества: Твёрдое Жидкое Газообразное Плазменное 3
Тест по теме
вещества жидкие, твердые, газообразные. примеры и получил лучший ответ
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: вещества жидкие, твердые, газообразные. примеры
Вода
Одним из основных примеров жидкого тела является вода. Несмотря на принадлежность к данной категории, вода может принимать форму твердого тела или газа – в зависимости от температуры окружающей среды. В процессе перехода из состояния жидкости в твердое, молекулы обычного вещества сжимаются. Но вода ведет себя совершенно иначе. При замерзании ее плотность снижается, и вместо того, чтобы тонуть, лед выплывает на поверхность. Вода в своем обычном, текучем, состоянии обладает всеми свойствами жидкости – у нее всегда имеется конкретный объем, однако, нет определенной формы.
Поэтому вода всегда сохраняет тепло под поверхностью льда. Даже если температура окружающей среды составляет -50°С, то подо льдом она все равно будет составлять около нуля. Однако в начальной школе можно не углубляться в подробности свойств воды или других веществ. В 3 классе примеры жидких тел можно приводить самые простые – и в этот список желательно включить воду. Ведь ученик начальной школы должен иметь общие представления о свойствах окружающего мира. На данном этапе достаточно знать, что вода в ее обычном состоянии является жидкостью.
Как называется процесс перехода вещества из твёрдого состояния в газообразное? Сублимация 26
Каких телах происходит диффузия ответ
Итак, диффузия возможна в газах, жидкостях и твердых телах. Но наиболее интенсивно этот процесс протекает в газообразном состоянии. А наименьшие скорости диффузии наблюдаются в твердых кристаллических веществах.
Частицы
Вещества состоят из еще меньших единиц. Они настолько маленькие, что их невозможно увидеть без микроскопа. Их называют частицы.
Частицы сохраняют свойства вещества. В качестве опыта можно размешать кусочек сахара в воде. От этого жидкость станет сладкой, но вещества мы не увидим, поскольку частицы сахара смешались с частицами воды.
Между частицами есть свободное пространство. Состояние вещества будет завесить от того, как плотно находятся в нем элементы. В твердых веществах промежутков между частицами почти нет, в жидких – имеется некоторое расстояние между элементами, а в газообразных – частицы свободно перемещаются, поскольку между ними большое расстояние.
Рис. 3. Частицы в разных телах
Ответы к тесту I II вариант вариант I- 1 I–3 II- 1, 4, 5 II- 2, 5 III- 3 III- 1 IV- 3 IV- 1 V- 4 V- 4 29 III вариант IV вариан I- 2 т II- 1, 3, 5 I- 3 III- 1 II- 1, 4 IV- 4 III- 3 V- 4 IV- 2 V- 4
Межмолекулярные взаимодействия в твердом теле
Велики или малы силы притяжения между молекулами в твёрдых телах? Очень велики 27
Практические аспекты
Высокие скорости диффузии в газах используются в воздухораспределительных системах, газоразрядных приборах, химических реакторах и других технических устройствах.
Медленная диффузия в твердых телах применяется для получения сплавов заданного состава, модификации поверхности деталей, создания полупроводниковых структур.
Сохранение формы
Нужно помнить и о том, что о каком бы примере жидких тел ни шла речь, они меняют только форму, но не меняют объем. Если налить воды в мензурку, и перелить ее в другую емкость, данная характеристика не изменится, хотя и само тело примет форму нового сосуда, в который его только что перелили. Свойство сохранения объема объясняется тем, что между молекулами действуют как силы взаимного притяжения, так и отталкивающие. Нужно отметить, что жидкости практически невозможно сжать посредством внешнего воздействия за счет того, что они всегда принимают форму контейнера.
Жидкие и твердые тела отличаются тем, что последние не подчиняются Напомним, что данное правило описывает поведение всех жидкостей и газов, и заключается в их свойстве передавать оказываемое на них давление во все стороны. Однако нужно отметить, что те жидкости, которые обладают меньшей вязкостью, делают это быстрее, чем более вязкие жидкие тела. Например, если оказать давление на воду или спирт, то оно распространится достаточно быстро.
В отличие от этих веществ, давление на мед или жидкое масло будет распространяться медленнее, однако, так же равномерно. В 3 классе примеры жидких тел можно приводить без указания их свойств. Более детальные знания школьникам понадобятся в старших классах. Однако если ученик подготовит дополнительный материал, это может поспособствовать получению более высокой оценки на уроке.
Тема: «Средства, действующие на центральную нервную систему».
1. Средства для наркоза.
2. Этиловый спирт.
3. Снотворные средства
4. Противоэпилептические средства.
5. Противопаркинсонические средства
Средства, влияющие на ЦНС
Относятся вещества, вызывающие хирургический наркоз. Наркоз – обратимое угнетение функций ЦНС, которое сопровождается потерей сознания, утратой чувствительности, снижением рефлекторной возбудимости и мышечного тонуса.
Средства для наркоза угнетают передачу нервных импульсов в синапсах ЦНС. Синапсы ЦНС обладают неодинаковой чувствительностью к наркотическим веществам. Этим объясняется наличие стадий в действии средств для наркоза.
1. стадия анальгезии (оглушения)
2. стадия возбуждения
3. стадия хирургического наркоза
1-й уровень – поверхностный наркоз
2-й уровень легкий наркоз
3-й уровень глубокий наркоз
4-й уровень сверхглубокий наркоз
4. стадия пробуждения или агональная.
В зависимости от путей введения различают: ингаляционные и неингаляционные наркотические средства.
Ингаляционные наркотические вещества.
Вводят через дыхательные пути.
К ним относятся:
1. Летучие жидкости – эфир для наркоза, фторотан (галотан), хлорэтил, энфлуран, изофлуран, севофлуран.
2. газообразные вещества – закись азота, циклопропан, этилен.
Это легкоуправляемый наркоз.
Эфир для наркоза – бесцветная, прозрачная, летучая жидкость, взрывоопасная. Высокоактивная. Раздражает слизистую верхних дыхательных путей, угнетает дыхание.
1 стадия – оглушения (анальгезии). Угнетаются синапсы ретикулярной формации. Главный признак – спутанность сознания, снижение болевой чувствительности, нарушение условных рефлексов, безусловные сохранены, дыхание, пульс, АД почти не изменены. На этой стадии можно проводить кратковременные операции (вскрытие абсцесса, флегмоны и т.д.).
2 стадия – возбуждение. Угнетаются синапсы коры головного мозга. Включаются тормозные влияния коры на подкорковые центры, преобладают процессы возбуждения (растормаживается подкорка). «Бунт подкорки».Сознание утрачено, двигательное и речевое возбуждение (поют, ругаются), повышается мышечный тонус (больных привязывают).Усиливаются безусловные рефлексы – кашель, рвота. Дыхание и пульс учащены, АД повышено.
Осложнения: рефлекторная остановка дыхания, вторичная остановка дыхания: спазм голосовой щели, западение языка, аспирация рвотными массами. Эта стадия у эфира очень выражена. Оперировать на этой стадии нельзя.
3 стадия – хирургического наркоза. Угнетение синапсов спинного мозга. Угнетаются безусловные рефлексы, снижается мышечный тонус.
Операцию начинают на 2 уровне, а проводят на 3 уровне. Зрачки будут слегка расширены, почти не реагируют на свет, тонус скелетных мышц резко снижен, АД снижается, пульс чаще, дыхание меньше, редкое и глубокое.
При неправильной дозировке наркотического вещества может наступить передозирование. И тогда развивается 4 уровень сверхглубокий наркоз. Угнетаются синапсы центров продолговатого мозга – дыхательного и сосудодвигательного. Зрачки широкие на свет не реагирует, дыхание поверхностное, пульс частый, АД низкое.
При остановке дыхания сердце может еще работать некоторое время. Начинается реанимация, т.к. наблюдается резкое угнетение дыхания и кровообращения. Поэтому наркоз надо поддерживать на 3 стадии 3 уровня, не доводить до 4 уровня. В противном случае развивается агональная стадия. При правильной дозировке наркотических веществ и прекращения их введения развивается 4 стадия – пробуждения. Восстановление функций идет в обратном порядке.
При эфирном наркозе пробуждение наступает через 20-40 мин. Пробуждение сменяется длительным посленаркозным сном.
Во время наркоза у больного снижается температура тела, угнетается обмен веществ. Снижается выработка тепла. После эфирного наркоза могут возникнуть осложнения: пневмония, бронхит (эфир, раздражает дыхательные пути), перерождение паренхиматозных органов (печень, почки), рефлекторная остановка дыхания, сердечные аритмии, поражение проводящей системы сердца.
Фторотан – (галотан) – бесцветная, прозрачная, летучая жидкость. Негорючая. Сильнее эфира. Слизистые не раздражает. Стадия возбуждения короче, пробуждение быстрее, сон короче. Побочное действие – расширяет сосуды, снижает АД, вызывает брадикардию (для ее предупреждения вводят атропин).
Хлорэтил – сильнее эфира, вызывает легко управляемый наркоз. Быстро наступает и быстро проходит. Недостаток – малая широта наркотического действия. Оказывает токсическое действие на сердце и печень. Используют для рауш-наркоза (непродолжительный наркоз при вскрытии флегмон, абсцессов). Широко используют для местной анестезии, наносят на кожу. Кипит при температуре тела. Охлаждает ткани, снижает болевую чувствительность. Применяют для поверхностного обезболивания при хирургических операциях, при миозитах, невралгии, растяжении связок, мышц. Нельзя переохлаждать ткани, т.к. может быть некроз.
Закись азота – веселящий газ.
Выпускается в баллонах под давлением. Применяют в смеси с О 2 . Слабое наркотическое вещество. Комбинируют с другими наркотическими веществами – эфиром, веществами для внутривенного наркоза.
Наркоз наступает быстро, без стадии возбуждения. Быстро пробуждается. Наркоз поверхностный. Побочных эффектов нет. Применяют при травмах, инфаркте миокарда, транспортировке больных, хирургических вмешательствах.
Циклопропан – газ. В 6 раз сильнее закиси азота. Активен. Наркоз легко управляем.
Стадия возбуждение короткая, слабо выражена. Пробуждение сразу. Последствий почти нет. Осложнения – сердечные аритмии. Взрывоопасен.
Окружающий мир – это разнообразие предметов и форм. Но все многообразие нашего мира можно условно разделить на три группы: тела, вещества и частицы. О том, как их отличить, и что характеризует каждое из этих понятий, речь пойдет на уроке окружающего мира в 3 классе.
За счёт чего создаётся давление газа на дно и стенки сосуда? Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа. 22
Серная кислота
Примером того, какие бывают жидкие тела, также являются и практически все неорганические кислоты. К примеру, серная кислота, на вид представляющая собой тяжелую маслянистую жидкость. У нее нет ни цвета, ни запаха. При нагревании она становится очень сильным окислителем. На холоде она не вступает во взаимодействие с металлами – например, железом и алюминием. Данное вещество проявляет свои характеристики только в чистом виде. Разбавленная серная кислота не проявляет окислительных свойств.
Газы 1)Легко сжимаются. 2)Могут неограниченно расширяться. 3)Не сохраняют ни форму ни объём. 4)Многочисленные удары молекул о стенки сосуда создают давление газа. 5) Силы взаимодействия очень малы. 6) Молекулы движутся хаотически. 10
Твёрдые тела 1)Сохраняют объём и форму 2)Молекулы или атомы колеблются около определённых положений равновесия 3)Силы взаимодействия очень большие 4) Большинство твёрдых тел имеет кристаллическую решётку 18
Натяжение поверхности – свойство воды
Вода обладает большим, чем другие жидкости, показателем натяжения поверхности. Благодаря этому свойству образуются капли дождя, а, следовательно, и поддерживается круговорот воды в природе. Иначе пары воды не могли бы так легко превратиться в капли и пролиться на поверхность земли в виде дождя. Вода, действительно, является примером жидкого тела, от которого напрямую зависит возможность существования живых организмов на нашей планете.
Поверхностное натяжение объясняется тем, что молекулы жидкости притягиваются друг к другу. Каждая из частиц стремится окружить себя другими и уйти с поверхности жидкого тела. Именно поэтому мыльные и образующиеся при кипении воды пузыри стремятся принять жидкую форму – при этом объеме минимальной толщиной поверхности может обладать только шар.
Почему газы легко сжимаются? Расстояние между атомами или молекулами в газах во много раз больше размеров самих молекул. 21
Почему сжать жидкость почти так же трудно, как и твёрдое тело? Молекулы жидкости находятся непосредственно друг возле друга. При попытке сжать жидкость начинается деформация самих молекул 23
Почему газы способны неограниченно расширяться? Слабые силы притяжения молекул газа не способны удержать их друг возле друга 20
Диффузия в газах
Газообразные вещества имеют высокую подвижность молекул и большие межмолекулярные расстояния.
Поэтому диффузия в газах протекает очень быстро по сравнению с жидкостями и твердыми телами.
Это можно продемонстрировать таким опытом: если открыть в классе пробирку с нашатырным спиртом, то его резкий запах быстро распространится по всей комнате.
Диффузия газов играет важную роль в природе и технике. Например, благодаря диффузии происходит смешение компонентов воздуха. А в газоразрядных лампах электрический разряд возникает именно из-за диффузии паров ртути в инертный газ.
Презентации к уроку
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Тема: Тела, вещества, частицы.
Тип урока: изучение нового материала.
Продолжительность урока: 45 минут.
Цели урока: сформировать понятие тело, вещество, частица, научить различать вещества по их признакам и свойствам.
1. Мультимедийная интерактивная презентация (Приложение 1) . Управление презентацией Приложение 2.
2. Рисунки (твёрдые, жидкие, газообразные вещества).
3. Металлическая линейка, резиновый мяч, деревянный кубик (у учителя).
4. Для эксперимента: стакан, чайная ложка, кусочек сахара; кипячёная вода (на столах у детей).
I. Организационный момент.
Учитель приветствует детей, проверяет готовность к уроку, обращаясь к учащимся: “Сегодня вы все задания будете выполнять в группах. Давайте повторим правила работы в группе” (слайд № 2).
II. Изучение нового материала.
Постановка учебной цели: сегодня мы начинаем изучать тему “Эта удивительная природа” – совершим виртуальную экскурсию (слайд № 3). На слайде: капля воды, сахарница (контейнер для хранения), молоток, волна (вода), глина, металл.
Учитель задает вопрос “Все ли слова позволили точно представить предмет?”
Те слова, которые точно помогают представить предмет, а именно, имеют очертания, форму, называют телами. То, из чего сделаны эти предметы, называют веществами.
Работа с источником информации (словарь С.И. Ожегова):
Записать определение в тетради: “Те предметы, которые нас окружают, называются телами ” (слайд № 4).
Слайд № 5. Учитель предлагает учащимся сравнить картинки, расположенные на слайде: резиновый мяч, конверт, деревянный кубик.
Задание 1: найди общее. Все тела имеют размер, форму и т. д.
Задание 2: определи основные признаки тел. Ответ на слайде № 6: управляющая кнопка “ответ 2”.
Слайд № 6. Картинки – триггеры. Мяч – круглый, резиновый, яркий. Конверт – прямоугольный, бумажный, белый. Кубик – деревянный, большой, бежевый.
Вместе с ребятами делаем вывод “Каждое тело имеет размер, форму, цвет”. Записываем в тетрадь.
Слайд № 7. Что такое природа? Из трех вариантов ответов выбрать правильный ответ:
Слайд № 8 – работа с карточками. У учащихся на столах карточки с изображением тел (предметов). Предложим учащимся разделить карточки на две группы: стол, солнце, дерево, карандаш, облако, камень, книги, кресло. Запишем в тетради ответы. Просим учащихся прочитать названия тел, это будет 1 группа. По какому признаку они поместили слова в эту группу? Тоже делаем со второй группой.
Делаем вывод. Как мы разделили слова (по какому принципу?): есть тела, которые созданы природой, а есть те, которые созданы руками человека.
Оформляем блок в тетрадь (Рисунок 1).
Слайд № 9. Прием “Интерактивная лента”. На слайде представлены тела естественные и искусственные. С помощью кнопки – прокрутки, которая одновременно является триггером, просматриваем тела естественные и искусственные (каждый раз нажатие на кнопку осуществляет смену сгруппированных картинок).
Закрепляем полученные знания с помощью игры “Светофор” (слайды 10-12). Игра заключается в поиске правильного ответа.
Слайд 10. Задание: найди естественные тела. Из предложенных тел на слайде необходимо выбрать только естественные тела. Картинка является триггером – при нажатии появляется сигнал светофора (красный или зеленый). Звуковые файлы помогают учащимся убедиться в выборе правильного ответа.
Учитель.Вспомним то, о чем мы говорили вначале.Мы затруднялисьточно определить, являются лиметалл, вода, глина телами и пришли к выводу, что они не имеют точных очертаний, формы, а значит, не являются телами. Данные слова мы называем веществами. Все тела состоят из веществ. Записываем в тетрадь определение.
Слайд 13. На данном слайде рассмотрим два примера.
Пример 1: ножницы – тело, то, из чего они сделаны – вещество (железо).
Пример 2: капли воды – тела, вещество, из которого состоят капли – вода.
Слайд № 14. Рассмотрим тела, которые состоят из нескольких веществ. Например, карандаш и лупа. На слайде отдельно смотрим вещества, из которых состоит карандаш. Для демонстрации нажимаем на управляющие кнопки: “графит”, “каучук”, “дерево”. Для того чтобы убрать ненужную информацию нажимаем крестик .
Рассмотрим, из каких веществ состоит лупа. Нажимаем триггеры “стекло”, “дерево”, “металл”.
Слайд № 15. Для закрепления рассмотрим еще два примера. Из чего состоит молоток? Молоток состоит из железа и дерева (рукоятка). Из чего состоят ножи? Ножи состоят из веществ железа и дерева.
Слайд № 16. Рассмотрим два предмета, которые состоят из нескольких веществ. Мясорубка: из железа и дерева. Санки: из железа и дерева.
Слайд 17. Делаем вывод: тела могут состоять из одного вещества, а могут из нескольких.
Слайды 18, 19, 20. Прием “Интерактивная лента”. Демонстрируем учащимся. Одно вещество может входить в состав нескольких тел.
Слайд 18. Вещества полностью или частично состоят из стекла.
Слайд 19. Вещества полностью или частично состоят их металла.
Слайд 20. Вещества полностью или частично состоят из пластмассы.
Слайд 21. Учитель задает вопрос “А все ли вещества одинаковы?”
На слайде нажимаем управляющую кнопку “Начать”. Запись в тетради: все вещества состоят из мельчайших невидимых частиц. Вводим классификацию веществ по агрегатному состоянию: жидкие, твердые, газообразные. На слайде используются триггеры (стрелочки). При нажатии на стрелочку можно посмотреть картинку с частицами в данном агрегатном состоянии. Повторное нажатие на стрелочку – объекты исчезнут.
Слайд 22. Экспериментальная часть. Необходимо доказать, что частицы – мельчайшие, невидимые глазом, но сохраняющие свойства вещества.
Проделаем эксперимент. На столах у учащихся лотки с набором простейшего лабораторного оборудования: стаканчик, ложечка для размешивания, салфетка, кусочек сахара.
Опустить кусочек сахара в стакан, перемешать до полного растворения. Что наблюдаем? Раствор стал однородным, мы больше не видим кусочка сахара в стакане воды. Доказать, что в стакане по-прежнему присутствует сахар. Каким образом? Попробовать на вкус. Сахар: вещество белого цвета, сладкое на вкус. Вывод: после растворения сахар не перестал быть сахаром, потому что остался сладким. Значит, сахар состоит из мельчайших частиц, не видимых глазу (молекул).
Слайд 23. Рассмотрим расположение частиц в веществах с твердым агрегатным состоянием. Демонстрируем расположение частиц и вещества (примеры) с помощью приема “интерактивная лента” – кнопка прокрутки позволяет показать картинки нужное число раз. Записываем вывод в тетради: в твердых веществах частицы располагаются близко к друг другу.
Слайд 24. Расположение частиц в жидких веществах. В жидких веществах частицы расположены на некотором расстоянии друг от друга.
Слайд № 25. Расположение частиц в газообразных веществах: частицы расположены далеко друг от друга, расстояние между ними значительно превышает сам размер частиц.
Слайд 31. Настало время подвести итоги. Вместе с учителем вспоминают то, что нового узнали на уроке. Учитель задает вопросы:
Слайд № 30. Заполните таблицу. Внимательно читайте инструкцию.
(Отметьте знаком “+ ” в соответствующей графе, какие из перечисленных веществ относятся к твёрдым, жидким, газообразным).
Вещество Твёрдое Жидкое Газообразное
Проверка выполнения работы (слайд 30). По очереди дети называют вещество и объясняют, к какой группе его отнесли.
- Подведение итогов
Вы дружно работали.
Узнаем, какая группа была самой внимательной на уроке. Учитель задает вопрос: “Что называется телами, что характеризует тело, приведи пример”. Учащиеся отвечают. Все, что нас окружает, называется телами. Какие бывают вещества по агрегатному состоянию: жидкие, твердые, газообразные. Из чего состоят вещества? Приведите примеры, как частицы сохраняют свойства веществ. Например, если мы посолили суп, как узнать, что свойства вещества сохранились? Попробовать на вкус. Заполните схему (Рисунок 2)
Обсуждение: с чем согласны, с чем не согласны.
Что нового узнали? Дети сообщают. (Телами называют все предметы, окружающие нас. Тела состоят из веществ. Вещества – из частиц).
Учитель сообщает детям домашнее задание (на выбор):
Примечание: учитель может использовать дополнительно слайды № 32, 33, 36.
Слайд № 32. Задание: проверь себя. Найди изделия (интерактивный тест).
Слайд № 33. Задание: проверь себя. Найди тела живой и неживой природы (интерактивный тест).
Слайд № 36. Задание: раздели тела на тела живой и неживой природы (интерактивный тест).
Вода и газ. Все они различаются по своим свойствам. Особое место в этом списке занимают жидкости. В отличие от твердых тел, в жидкостях молекулы не расположены упорядочено. Жидкость – это особое состояние вещества, являющееся промежуточным между газом и твердым телом. Вещества в этом виде могут существовать только при строгом соблюдении интервалов определенных температур. Ниже этого интервала жидкое тело превратится в твердое, а выше – в газообразное. При этом границы интервала напрямую зависят от давления.
Домашнее задание
1. § 61,62 2. Ответить на вопросы к § 62 3. Заполнить таблицу Агрегатное состояние вещества 30 Расстояние между частицами Взаимодействие частиц Характер движения частиц Сохранение формы и объема
В одном мгновенье видеть вечность Огромный мир – в зерне песка, В едином миге – бесконечность И небо – в чашечке цветка. У. Блейк. 1
Жидкости 1)Мало сжимаются. 2)Сохраняют свой объём. 3)Текучи, легко меняют форму. 4)Принимают форму сосуда. 5)Силы взаимодействия большие. 6) Молекулы движутся беспорядочно, перескоками. 14