A dinamikus változás magába a természetbe van beépítve. Minden pillanatról pillanatra változik így vagy úgy. Ha figyelmesen megnézi, több száz példát talál fizikai és kémiai jelenségekre, amelyek teljesen természetes átalakulások.
A változás az egyetlen állandó az Univerzumban
Furcsa módon a változás az egyetlen állandó az Univerzumunkban. A fizikai és kémiai jelenségek megértéséhez (a természetben minden lépésnél találunk példát) szokás típusokba sorolni, az általuk okozott végeredmény jellegétől függően. Vannak fizikai, kémiai és vegyes változások, amelyek mind az elsőt, mind a másodikat tartalmazzák.
Fizikai és kémiai jelenségek: példák és jelentése
Mi a fizikai jelenség? Minden olyan változás, amely az anyagban a kémiai összetételének megváltoztatása nélkül történik, fizikai. Jellemzőjük a fizikai jellemzők és az anyag halmazállapotának (szilárd, folyékony vagy gáz), sűrűségnek, hőmérsékletnek, térfogatnak a megváltozása, amely anélkül következik be, hogy alapvető kémiai szerkezete megváltozna. Nem jön létre új vegyi termékek, vagy nem változik a teljes tömeg. Ezenkívül ez a fajta változás általában átmeneti, és bizonyos esetekben teljesen visszafordítható.
Amikor vegyszereket keverünk össze egy laboratóriumban, könnyen látható a reakció, de a körülöttünk lévő világban sok kémiai reakció történik nap mint nap. A kémiai reakció megváltoztatja a molekulákat, míg a fizikai változás csak átrendezi azokat. Például, ha klórgázt és fémnátriumot veszünk, és ezeket egyesítjük, konyhasót kapunk. A kapott anyag nagyon különbözik bármely alkotórészétől. Ez egy kémiai reakció. Ha ezután feloldjuk ezt a sót vízben, akkor egyszerűen összekeverjük a sómolekulákat a vízmolekulákkal. Ezekben a részecskékben nincs változás, ez egy fizikai átalakulás.
Példák a fizikai változásokra
Minden atomokból áll. Amikor az atomok egyesülnek, különböző molekulák képződnek. Az objektumok által örökölt különböző tulajdonságok különböző molekuláris vagy atomi szerkezetek következményei. Egy objektum alapvető tulajdonságai a molekuláris elrendezésüktől függenek. A fizikai változások a tárgyak molekuláris vagy atomi szerkezetének megváltoztatása nélkül következnek be. Egyszerűen átalakítják egy tárgy állapotát anélkül, hogy megváltoztatnák a természetét. Az olvadás, a kondenzáció, a térfogatváltozás és a párolgás a fizikai jelenségek példái.
További példák a fizikai változásokra: fém tágul hevítéskor, hang átadódik a levegőn, víz jéggé fagy télen, réz huzalokba húzódik, agyag képződik különféle tárgyakon, fagylalt folyadékká olvad, fém melegszik és más formába változik, jódszublimáció hevítéskor, bármilyen tárgy leesése a gravitáció hatására, a tinta krétával való elnyelése, a vasszögek mágnesezése, a napon olvadó hóember, izzó izzólámpák, egy tárgy mágneses lebegése.
Hogyan lehet megkülönböztetni a fizikai és kémiai változásokat?
A kémiai és fizikai jelenségekre számos példát találhatunk az életben. Gyakran nehéz megkülönböztetni a kettőt, különösen akkor, ha mindkettő előfordulhat egyszerre. A fizikai változások meghatározásához tegye fel a következő kérdéseket:
- Változás-e egy tárgy állapota (gáznemű, szilárd és folyékony)?
- A változás pusztán egy fizikai paraméterre vagy jellemzőre korlátozódik, például sűrűségre, alakra, hőmérsékletre vagy térfogatra?
- Változás-e a tárgy kémiai természete?
- Léteznek-e olyan kémiai reakciók, amelyek új termékek létrejöttéhez vezetnek?
Ha az első két kérdés egyikére a válasz igen, a következő kérdésekre pedig nem, akkor nagy valószínűséggel fizikai jelenségről van szó. Ezzel szemben, ha az utolsó két kérdés közül bármelyikre pozitív a válasz, míg az első kettőre negatív, az mindenképpen kémiai jelenség. A trükk abban rejlik, hogy egyszerűen tisztán figyelje meg és elemezze a látottakat.
Példák a mindennapi élet kémiai reakcióira
A kémia a körülötted lévő világban történik, nem csak a laboratóriumban. Az anyagok kölcsönhatásba lépve új termékeket képeznek egy kémiai reakciónak vagy kémiai változásnak nevezett folyamaton keresztül. Minden alkalommal, amikor főz vagy takarít, a kémia működésben van. A tested kémiai reakciók révén él és növekszik. Vannak reakciók, amikor gyógyszert veszel, gyufát gyújtasz és sóhajtozol. Íme 10 kémiai reakció a mindennapi életben. Ez csak egy kis minta az élet fizikai és kémiai jelenségeiből, amelyeket naponta sokszor lát és tapasztal:
- Fotoszintézis. A növényi levelekben található klorofill a szén-dioxidot és a vizet glükózzá és oxigénné alakítja. Ez az egyik leggyakoribb napi kémiai reakció, és egyben az egyik legfontosabb is, mert a növények így készítenek táplálékot maguknak és állatoknak, és így alakítják át a szén-dioxidot oxigénné.
- Az aerob sejtlégzés egy reakció az oxigénnel az emberi sejtekben. Az aerob sejtlégzés a fotoszintézis ellentétes folyamata. A különbség az, hogy az energiamolekulák az oxigénnel, amelyet belélegzünk, felszabadítják a sejtjeink számára szükséges energiát, valamint szén-dioxidot és vizet. A sejtek által felhasznált energia kémiai energia ATP formájában.
- Anaerob légzés. Az anaerob légzés bort és más fermentált élelmiszereket termel. Izomsejtjei anaerob légzést végeznek, amikor kimeríti az oxigénellátást, például intenzív vagy hosszan tartó edzés során. Az élesztők és baktériumok általi anaerob légzést etanol, szén-dioxid és más vegyi anyagok előállítására használják, amelyek sajtot, bort, sört, joghurtot, kenyeret és sok más általános élelmiszert állítanak elő.
- Az égés a kémiai reakció egy fajtája. Ez egy kémiai reakció a mindennapi életben. Minden alkalommal, amikor meggyújtasz egy gyufát vagy gyertyát, vagy tüzet raksz, égési reakciót lát. Az égés során az energiamolekulákat oxigénnel kombinálják, szén-dioxidot és vizet termelve.
- A rozsda gyakori kémiai reakció. Idővel a vas vörös, pelyhes bevonatot hoz létre, amelyet rozsdának neveznek. Ez egy példa az oxidációs reakcióra. Más mindennapi példák közé tartozik a verdigris képződése a rézön és az ezüst elhomályosítása.
- A vegyszerek keverése kémiai reakciókat vált ki. A sütőpor és a szódabikarbóna hasonló funkciókat lát el a sütés során, de máshogy reagálnak más összetevőkre, így nem mindig lehet mással helyettesíteni. Ha ecetet és szódabikarbónát kombinál egy kémiai "vulkánhoz" vagy tejet és sütőport egy receptben, akkor kettős elmozdulás vagy metatézis reakció lép fel (plusz néhány másik). Az összetevőket újra kombinálják szén-dioxid gáz és víz előállítására. A szén-dioxid buborékokat hoz létre, és segíti a pékáruk "növekedését". Ezek a reakciók a gyakorlatban egyszerűnek tűnnek, de gyakran több lépésből állnak.
- Az akkumulátorok az elektrokémia példái. Az akkumulátorok elektrokémiai vagy redox reakciókat használnak a kémiai energia elektromos energiává történő átalakítására.
- Emésztés. Az emésztés során több ezer kémiai reakció megy végbe. Amint táplálékot vesz a szájába, a nyálában lévő enzim, az amiláz, elkezdi lebontani a cukrokat és más szénhidrátokat egyszerűbb formákká, amelyeket a szervezet fel tud venni. A gyomorban lévő sósav reakcióba lép az étellel, hogy lebontsa azt, az enzimek pedig lebontják a fehérjéket és zsírokat, így azok a bélfalon keresztül felszívódhatnak a vérbe.
- Sav-bázis reakciók. Amikor egy savat (például ecetet, citromlevet, kénsavat, sósavat) lúggal (például szódabikarbónával, szappannal, ammóniával, acetonnal) kever össze, akkor sav-bázis reakciót hajt végre. Ezek a folyamatok semlegesítik egymást, sót és vizet termelnek. Nem a nátrium-klorid az egyetlen só, amely képződhet. Például itt van a sav-bázis reakció kémiai egyenlete, amely kálium-kloridot eredményez, amely egy általános konyhasó-helyettesítő: HCl + KOH → KCl + H2O.
- Szappanok és mosószerek. Kémiai reakciókkal tisztítják őket. A szappan emulgeálja a szennyeződéseket, ami azt jelenti, hogy az olajfoltok a szappanhoz kötődnek, így vízzel eltávolíthatók. A mosószerek csökkentik a víz felületi feszültségét, így kölcsönhatásba léphetnek az olajokkal, megkötik és elmossák azokat.
- Kémiai reakciók főzés közben. A főzés egy nagy gyakorlati kémiai kísérlet. A főzés hőt használ fel, hogy kémiai változásokat idézzen elő az élelmiszerekben. Például, amikor keményre főz egy tojást, a tojásfehérje melegítésével keletkező hidrogén-szulfid reakcióba léphet a tojássárgájából származó vassal, és szürkés-zöld gyűrűt képez a sárgája körül. Amikor húst vagy pékárut süt, az aminosavak és a cukrok közötti Maillard-reakció a barna színt és a kívánt ízt eredményezi.
További példák a kémiai és fizikai jelenségekre
A fizikai tulajdonságok olyan jellemzőket írnak le, amelyek nem változtatják meg az anyagot. Például megváltoztathatja a papír színét, de az továbbra is papír. A vizet felforralhatja, de amikor összegyűjti és kondenzálja a gőzt, az továbbra is víz. Meghatározhatja egy darab papír tömegét, és továbbra is papír.
A kémiai tulajdonságok azok, amelyek megmutatják, hogyan reagál az anyag más anyagokkal, vagy nem. Amikor a fém nátriumot vízbe helyezik, heves reakcióba lép nátrium-hidroxid és hidrogén képződésével. Elegendő hő keletkezik, amikor a hidrogén a lángba szökik, és reagál a levegő oxigénjével. Másrészt, ha egy fémrézdarabot vízbe teszünk, nem történik reakció. Tehát a nátrium kémiai tulajdonsága az, hogy reakcióba lép vízzel, de a réz kémiai tulajdonsága az, hogy nem.
Milyen egyéb példákat lehet hozni a kémiai és fizikai jelenségekre? A periódusos rendszerben szereplő elemek atomjainak vegyértékhéjában mindig kémiai reakciók mennek végbe az elektronok között. Az alacsony energiaszintű fizikai jelenségek egyszerűen mechanikai kölcsönhatásokat foglalnak magukban – atomok véletlenszerű ütközését kémiai reakciók nélkül, például atomok vagy gázmolekulák. Ha az ütközési energiák nagyon magasak, az atommag integritása megszakad, ami az érintett fajok hasadásához vagy fúziójához vezet. A spontán radioaktív bomlás általában fizikai jelenségnek számít.
Az ember a természeti világban él. Te magad és minden, ami körülvesz - a levegő, a fák, a folyó, a nap - más vagy természeti tárgyak. Folyamatosan változások következnek be a természeti objektumokkal, amelyeket ún természetes jelenség.
Ősidők óta az emberek megpróbálták megérteni: hogyan és miért fordulnak elő különféle jelenségek? Hogyan repülnek a madarak és miért nem esnek le? Hogyan úszhat egy fa a vízen, és miért nem süllyed el? Néhány természeti jelenség - mennydörgés és villámlás, nap- és holdfogyatkozás - megrémítette az embereket, amíg a tudósok rá nem jöttek, hogyan és miért fordulnak elő.
A természetben előforduló jelenségek megfigyelésével és tanulmányozásával az emberek alkalmazást találtak életükben. A madarak repülését megfigyelve (1. kép) az emberek repülőgépet terveztek (2. kép).
 |  |
| Rizs. 1 | Rizs. 2 |
Egy lebegő fát figyelve az ember megtanult hajókat építeni, és meghódította a tengereket és az óceánokat. A medúza mozgásának módszerét tanulmányozva (3. ábra) a tudósok egy rakétahajtóművet találtak ki (4. ábra). A villámlás megfigyelésével a tudósok felfedezték az elektromosságot, amely nélkül ma az emberek nem tudnak élni és dolgozni. Mindenféle háztartási elektromos eszköz (világítólámpa, televízió, porszívó) mindenhol körülvesz bennünket. Különféle elektromos szerszámokat (elektromos fúró, elektromos fűrész, varrógép) használnak az iskolai műhelyekben és a gyártásban.
A tudósok az összes fizikai jelenséget csoportokra osztották (6. ábra):
 |
| Rizs. 6 |
Mechanikai jelenségek- ezek olyan jelenségek, amelyek a fizikai testekkel egymáshoz képest elmozdulva fordulnak elő (Föld forgása a Nap körül, autók mozgása, inga kilengése).
Elektromos jelenségek- elektromos töltések (villamos áram, villámlás) megjelenése, létezése, mozgása és kölcsönhatása során keletkező jelenségek.
Mágneses jelenségek- ezek olyan jelenségek, amelyek a fizikai testekben a mágneses tulajdonságok megjelenésével kapcsolatosak (vastárgyak mágnes általi vonzása, az iránytű tű észak felé forgatása).
Optikai jelenségek- ezek a fény terjedése, törése és visszaverődése során fellépő jelenségek (fény visszaverődése tükörről, délibábok, árnyékok megjelenése).
Hőjelenségek- ezek a fizikai testek felmelegedésével és lehűlésével kapcsolatos jelenségek (bogrács forralása, ködképződés, víz jéggé alakulása).
Atomi jelenségek- ezek a jelenségek, amelyek akkor jönnek létre, amikor a fizikai testek anyagának belső szerkezete megváltozik (a Nap és a csillagok izzása, atomrobbanás).
Figyeld meg és magyarázd el. 1. Mondjon példát egy természeti jelenségre! 2. A fizikai jelenségek melyik csoportjába tartozik? Miért? 3. Nevezze meg azokat a fizikai testeket, amelyek részt vettek a fizikai jelenségekben!
Az anyagok és jelenségek végtelenül változatos világa vesz körül bennünket.
Folyamatosan változások mennek végbe benne.
A testekben bekövetkező bármilyen változást jelenségnek nevezzük. Csillagok születése, nappal és éjszaka változása, jég olvadása, rügyek duzzadása a fákon, villámok felvillanása zivatar alatt és így tovább – mindezek természeti jelenségek.
Fizikai jelenségek
Emlékezzünk arra, hogy a testek anyagokból állnak. Vegyük észre, hogy egyes jelenségek során a testek anyagai nem változnak, mások során viszont igen. Például, ha egy darab papírt kettétép, akkor a bekövetkezett változások ellenére a papír papír marad. Ha elégeti a papírt, hamuvá és füstölni fog.
Olyan jelenségek, amelyekben a testek mérete, alakja, az anyagok állapota változhat, de az anyagok ugyanazok maradnak, nem alakulnak át mássá, fizikai jelenségeknek nevezzük(víz párolgása, villanykörte izzása, hangszer húrjainak hangja stb.).
A fizikai jelenségek rendkívül változatosak. Vannak köztük mechanikus, termikus, elektromos, fény satöbbi.
Emlékezzünk arra, hogyan úsznak felhők az égen, repül a repülőgép, közlekedik az autó, leesik az alma, gurul a kocsi stb. A fenti jelenségek mindegyikében tárgyak (testek) mozognak. A test helyzetének megváltozásával járó jelenségeket más testekhez képest ún mechanikai(a görög fordításban a „mechanika” azt jelenti gép, fegyver).
Sok jelenséget váltakozó meleg és hideg okoz. Ebben az esetben maguk a testek tulajdonságaiban változások következnek be. Megváltoztatják alakjukat, méretüket, megváltozik ezeknek a testeknek az állapota. Például hevítéskor a jég vízzé, a víz gőzzé válik; Amikor a hőmérséklet csökken, a gőz vízzé, a víz pedig jéggé változik. A testek felmelegedésével és hűtésével kapcsolatos jelenségeket ún termikus(35. ábra).
Rizs. 35. Fizikai jelenség: egy anyag átmenete egyik állapotból a másikba. Ha vízcseppeket fagyaszt, újra jég képződik
Mérlegeljük elektromos jelenségek. Az "elektromosság" szó a görög "elektron" szóból származik. borostyán. Ne feledje, hogy amikor gyorsan leveszi a gyapjú pulóverét, enyhe reccsenést hall. Ha ugyanezt teljes sötétségben teszi, akkor szikrákat is fog látni. Ez a legegyszerűbb elektromos jelenség.
Egy másik elektromos jelenség megismeréséhez végezze el a következő kísérletet.
Tépjen fel kis papírdarabokat, és helyezze őket az asztal felületére. Fésülje meg tiszta és száraz haját műanyag fésűvel, és tartsa a papírdarabokhoz. Mi történt?
Rizs. 36. Kis papírdarabok vonzódnak a fésűhöz
Azokat a testeket, amelyek dörzsölés után képesek magukhoz vonzani a könnyű tárgyakat, nevezzük villamosított(36. ábra). A zivatar alatti villámlás, az égbolt, a papír és a szintetikus anyagok felvillanyozása mind elektromos jelenségek. A telefon, rádió, televízió és különféle háztartási készülékek működése az elektromos jelenségek emberi felhasználásának példája.
A fénnyel kapcsolatos jelenségeket fényjelenségeknek nevezzük. A fényt a Nap, a csillagok, a lámpák és néhány élőlény, például szentjánosbogarak bocsátják ki. Az ilyen testeket ún fénylő.
Fénynek való kitettség esetén látjuk a szem retináján. Abszolút sötétben nem látunk. Azok a tárgyak, amelyek maguk nem bocsátanak ki fényt (például fák, fű, a könyv lapjai stb.), csak akkor láthatók, ha valamilyen világító testtől kapnak fényt, és visszaverik azt a felületükről.
A hold, amelyről gyakran úgy beszélünk, mint éjszakai világítótest, valójában csak a napfény egyfajta visszaverője.
A természet fizikai jelenségeinek tanulmányozásával az ember megtanulta használni azokat a mindennapi életben.
1. Mit nevezünk természeti jelenségeknek?
2. Olvasd el a szöveget. Sorolja fel, milyen természeti jelenségeket nevez meg benne: „Jött a tavasz. A nap egyre jobban süt. Olvad a hó, patakok folynak. A fákon a rügyek megduzzadtak, és megérkeztek a bástya."
3. Milyen jelenségeket nevezünk fizikainak?
4. Az alább felsorolt fizikai jelenségek közül írja fel az első oszlopba a mechanikai jelenségeket! a másodikban - termikus; a harmadikban - elektromos; a negyedikben – fényjelenségek.
Fizikai jelenségek: villámcsapás; hóolvadás; tengerpart; fémek olvasztása; elektromos csengő működtetése; szivárvány az égen; napos nyuszi; mozgó kövek, homok vízzel; forrásban lévő víz.
| <<< Назад
|
Előre >>> |
A fizikai testek a fizikai jelenségek „szereplői”. Ismerjünk meg néhányat közülük.
Mechanikai jelenségek
A mechanikai jelenségek a testek mozgása (1.3. ábra) és egymásra gyakorolt hatásuk, például taszítás vagy vonzás. A testek egymásra gyakorolt hatását interakciónak nevezzük.
A mechanikai jelenségekkel ebben a tanévben fogunk közelebbről is megismerkedni.
Rizs. 1.3. Példák a mechanikai jelenségekre: testek mozgása és kölcsönhatása sportversenyek során (a, b. c); a Föld mozgása a Nap körül és forgása saját tengelye körül (g)
Hangjelenségek
A hangjelenségek, amint azt a neve is sugallja, olyan jelenségek, amelyekben hang is szerepel. Ide tartozik például a hang terjedése levegőben vagy vízben, valamint a hang visszaverődése különböző akadályokról – mondjuk hegyekről vagy épületekről. Amikor a hang visszaverődik, ismerős visszhang jelenik meg.
Hőjelenségek
Hőjelenségek a testek felmelegedése és lehűlése, valamint például a párolgás (a folyadék gőzzé alakulása) és az olvadás (a szilárd anyag folyadékká alakulása).
A termikus jelenségek rendkívül elterjedtek: például meghatározzák a víz körforgását a természetben (1.4. ábra).
Rizs. 1.4. Víz körforgása a természetben
Az óceánok és tengerek vize, amelyet a nap sugarai melegítenek, elpárolog. Ahogy a gőz felemelkedik, lehűl, vízcseppekké vagy jégkristályokká alakul. Felhőket képeznek, amelyekből a víz eső vagy hó formájában visszatér a Földre.
A hőjelenségek igazi „laboratóriuma” a konyha: készül-e a leves a tűzhelyen, felforr-e a víz a vízforralóban, megfagynak-e az élelmiszerek a hűtőszekrényben – mindezek a hőjelenségek példái.
Az autómotor működését a hőjelenségek is meghatározzák: a benzin égésekor nagyon forró gáz keletkezik, ami a dugattyút (motorrészt) nyomja. És a dugattyú mozgását speciális mechanizmusokon keresztül továbbítják az autó kerekeihez.
Elektromos és mágneses jelenségek
Az elektromos jelenség legszembetűnőbb (a szó szó szerinti értelmében) példája a villámlás (1.5. ábra, a). Az elektromos világítás és az elektromos közlekedés (1.5. ábra, b) az elektromos jelenségek alkalmazásának köszönhetően vált lehetővé. A mágneses jelenségek példái közé tartozik a vas és acél tárgyak állandó mágnesek általi vonzása, valamint az állandó mágnesek kölcsönhatása.
Rizs. 1.5. Elektromos és mágneses jelenségek és felhasználásuk
Az iránytű tűje (1.5. ábra, c) úgy forog, hogy „északi” vége éppen északra mutat, mert a tű egy kis állandó mágnes, a Föld pedig egy hatalmas mágnes. Az északi fényt (1.5. ábra, d) az okozza, hogy az űrből repülő elektromosan töltött részecskék mágnesként lépnek kölcsönhatásba a Földdel. Elektromos és mágneses jelenségek határozzák meg a televíziók és a számítógépek működését (1.5. ábra, e, f).
Optikai jelenségek
Bármerre nézünk, mindenhol optikai jelenségeket fogunk látni (1.6. ábra). Ezek a fénnyel kapcsolatos jelenségek.
Az optikai jelenségre példa a fény különféle tárgyak általi visszaverődése. A tárgyakról visszaverődő fénysugarak bejutnak a szemünkbe, ennek köszönhetően látjuk ezeket a tárgyakat.
Rizs. 1.6. Példák optikai jelenségekre: A nap fényt bocsát ki (a); A Hold visszaveri a napfényt (b); A tükrök c) különösen jól visszaverik a fényt; az egyik legszebb optikai jelenség - szivárvány (d)