• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 1 299
  • 31-08-2015, 21:49


Мудрець каже своєму учневі

– Ось цей глиняний горщик я можу наповнити доверху три рази поспіль, ні разу не спустошуючи.

Учень не повірив. Тоді мудрець накидав в горщик каменів.

– Наповнився? – запитав він.

– Був, – відповів учень.

Після цього поверх каменів мудрець насипав пісок.

– Знову наповнився?

– Знову...

– А тепер дивися, наповниться і в третій раз! – сказав мудрець і залив вміст горщика водою.

Пояснити, що відбувається нескладно. Між камінням є проміжки, куди поміщаються піщинки, а між піщинками є проміжки, куди просочується вода. Але чи є проміжки між частинками води? І чи існують частинки, ще більш дрібні, ніж частинки води?

В ході цього та кількох наступних уроків ви дізнаєтесь, як «влаштовано» речовина, познайомитеся з основними властивостями частинок, з яких воно складається.

Тема: Початкові відомості про будову речовини

Урок: Будова речовини

1. Введення

У своєму житті ми досить часто стикаємося з різними фізичними явищами, і нашого життєвого досвіду зазвичай цілком вистачає, щоб пояснити багато чого з побаченого. І не тільки пояснити, але передбачити хід того чи іншого явища.

Наприклад, кожен з вас може передбачити, що якщо помістити термометр в посудину з гарячою водою, то рівень ртуті в термометрі підніметься. Якщо покласти шматочок льоду в киплячу воду, лід розплавиться. Якщо розв'язати завязочки повітряної кулі, то повітря вийде з нього.

А чи легко вам буде відповісти, наприклад, на питання: чи однаково поведе себе крапля олії, якщо помістити її на поверхню столу і на поверхню води?

Рис. 1. Як поведе себе крапля олії на лакованої поверхні столу і на поверхні води?

Або, наприклад, ви зібралися побудувати модель літака або аероплана і вибираєте матеріал для його спорудження. Якими властивостями повинен володіти вибраний матеріал?

Подібні питання вже викликають певні труднощі. Це відбувається тому, що нам не вистачає відомостей про будову речовин. Саме про це і піде сьогодні мова.

2. Речовина складається з частинок

Поставимо ряд дослідів, щоб зрозуміти, яке ж будову мають різні речовини.

Візьмемо шматочок крейди. Чи можна його розділити на частини? Так, безумовно, можна. А ще на більш дрібні частини? Можна. Досить провести по ньому пальцем, і на пальці залишиться слід. Це частинки крейди.

Рис. 2. Сліди крейди на пальцях – це найдрібніші частинки крейди

У цій посудині підфарбована рідина. Чи можна розділити її на більш дрібні порції? Візьмемо другий стакан і отольем трохи рідини. Що знаходиться в склянці? Частинки рідини. А можна рідина розділити на більш дрібні порції? Можна. Візьмемо ще один стакан і отольем туди ще частина рідини. Нарешті, рідину можна розділити на надзвичайно маленькі порції, розпорошуючи її з пульверизатора.

Рис. 3. Пульверизатор дозволяє розділити воду на дуже маленькі порції – крапельки

З чого ж складається речовина? Можна зробити висновок, що будь-яка речовина складається з частинок. З подальших дослідів ми дізнаємося, який характер руху цих частинок і їх розташування.

3. Між частинками є проміжки

Надута повітряна кулька, якщо докласти зусиль, можна помітно стиснути. При цьому число частинок в кульці залишається тим же самим, але форма і обсяг кульки змінюються.

Рис. 4. Стискаючи кулька, ми зменшуємо відстань між частинками повітря, що знаходиться в ньому

Можна взяти саму звичайну гумку і, приклавши зусилля, розтягнути її. При цьому знову змінюються і форма, і розмір гумки, але кількість частинок і в цьому випадку залишається незмінним.

Рис. 5. Розтягуючи гумку, ми збільшуємо відстань між частинками, з яких вона складається

У першому випадку ми стискали предмет, у другому випадку розтягували його. З цих дослідів можна зробити висновок, що між частинками речовини є проміжки.

Проведемо ще один досвід, наочно доводить, що це дійсно так. Візьмемо мідну кульку, який в звичайних умовах проходить через кільце. Якщо ж цей кулька нагріти, то проміжки між частинками повинні змінитися. Через деякий час, коли кулька нагріється, спробуємо знову помістити його в кільце. Ми побачимо, що кулька застряє в кільці.

Рис. 6. Холодна кулька вільно проходить через кільце, а нагріта – застрягає

Можна зробити висновок про те, що обсяг кульки збільшився. Це доводить, що проміжки між частинками можуть бути змінені, збільшуватися або зменшуватися.

На цьому принципі заснована дія самого звичайного термометра, стовпчик якого складається з підфарбованого спиртового розчину. При підвищенні температури розчин починає збільшуватися в обсязі, проміжки між частинками збільшуються, і стовпчик рухається вгору, показуючи все більш високу температуру.

 

Рис. 7. При підвищенні температури спиртовий розчин у кульці і стовпчику термометра розширюється, так як збільшується відстань між частинками, з яких розчин складається

4. Чому ми не бачимо частинок, з яких складаються речовини?

Ми з вами бачимо різні предмети – це і стіл, і дошка, і скляний посуд. Ми стверджуємо, що всі вони складаються з частинок, але чому ж ми не бачимо ці частинки?

Щоб зрозуміти це, проведемо наступний експеримент. Візьмемо підфарбовану рідину (наприклад, звичайні чорнило) і перенесемо в посудину з водою лише невелика кількість цієї рідини (достатньо однієї краплі чорнила). Ми побачимо, що невелика частина частинок барвника, що входить до складу чорнила, потрапивши у воду, забарвила всю воду. Спробуємо повторити цей експеримент. Знову перельем невелику частину підфарбованої води в наступний посудину з чистою водою. Тепер вже кількість частинок барвника, що потрапили в третій посудину, стало в багато разів менше, ніж було у краплі чорнила. Але навіть їх достатньо, щоб весь обсяг води виявився забарвленим. Значить, частинки, з яких складаються речовини (у нашому прикладі це частинки барвника) дуже малі, а їх кількість величезна.

5. Висновки

Отже, ми прийшли до наступних важливих висновків:

1) всі речовини складаються з часток;

2) між частинками є проміжки;

3) розміри частинок дуже малі, а їх кількість в речовині величезна.

Але тепер перед нами постає нове запитання: а чи можна ділити речовина на частинки до нескінченності? Відповідь на нього буде темою наступного заняття.

 

Список літератури

1. Перышкин А. В. Фізика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М: Дрофа, 2010.

2. Перышкин А. В. Збірник задач з фізики, 7 – 9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Видавництво «Іспит», 2010.

3. Лукашик в. І., Іванова О. В. Збірник задач з фізики для 7 – 9 класів загальноосвітніх установ. – 17-е изд. – М: Просвітництво, 2004.