Модели агрегатных состояний вещества

Слайд 1. Модели агрегатных состояний вещества

Физика, 8 класс: от молекул до плазмы

Слайд 2. Что такое модели состояний?

Модели твёрдого, жидкого и газообразного состояний — это упрощённые теоретические представления. Они помогают понять, как устроены вещества на уровне молекул и атомов. Различия в их свойствах объясняются особенностями расположения частиц, характером их движения и взаимодействия.

Слайд 3. Единство и различие

В зависимости от условий одно и то же вещество может находиться в разных состояниях.

Молекулы одного вещества в разных состояниях не отличаются друг от друга.

Различия заключаются только в расположении частиц.

Характер движения и сила взаимодействия определяют агрегатное состояние.

Слайд 4. Твёрдое состояние

В твёрдом состоянии положение молекул упорядочено. Они расположены почти вплотную друг к другу, поэтому притяжение между ними очень большое. Молекулы не могут свободно перемещаться, они лишь колеблются около положения равновесия. Благодаря этому твёрдые тела сохраняют и форму, и объём.

Слайд 5. Виды твёрдых веществ

Кристаллические тела — имеют строгий порядок в расположении частиц (кристаллическую решётку).

Аморфные тела — не имеют строгого порядка, занимают промежуточное положение между твёрдыми телами и жидкостями.

Слайд 6. Жидкое состояние

У молекул жидкости силы взаимодействия меньше, чем у твёрдых тел. Под действием внешних сил они легко перемещаются («перескакивают»). Жидкость сохраняет объём, но легко меняет форму, обладает текучестью и практически несжимаема.

Слайд 7. Газообразное состояние

Молекулы газа слабо связаны друг с другом. Они перемещаются по всему объёму с огромными скоростями, часто сталкиваясь. Газы не имеют постоянной формы и объёма, они легко сжимаемы и стремятся занять всё предоставленное пространство.

Слайд 8. Сравнение свойств веществ

Слайд 9. Плазма — четвёртое состояние вещества

Слайд 10. Рождение физики плазмы

Физика плазмы зародилась в период между 1922 и 1929 годами. Само слово «плазма» в переводе с греческого означает «пластичная, вылепленная фигура». Это состояние возникает при экстремальном нагреве газа, когда атомы распадаются и превращаются в ионы.

Слайд 11. Плазма во Вселенной

Вещество Вселенной почти полностью находится в состоянии плазмы.

Плазма образует звёзды, включая наше Солнце.

Солнечный ветер и межзвёздные туманности также являются плазмой.

Слайд 12. Плазма вокруг Земли

Магнитные бури в атмосфере.

Ионосфера Земли.

Радиационные пояса планеты.

Полярные сияния — видимое проявление плазменных процессов.

Слайд 13. Практическое применение плазмы

Светящиеся трубки для рекламы и люминесцентные лампы.

Плазменные лампы (декоративные «шары»).

Плазменные панели телевизоров и мониторов.

Промышленные плазмотроны для резки металлов.

Слайд 14. Фазовые переходы

Слайд 15. Схема превращений вещества

Слайд 16. Плавление

Переход вещества из твёрдого состояния в жидкое называется плавлением. При достижении определённой температуры связи между частицами в кристаллической решётке начинают разрушаться. Пример: тающий лёд при температуре выше $0^{\circ }C$.

Слайд 17. Парообразование

Явление превращения жидкости в пар называется парообразованием. Оно может происходить с поверхности (испарение) или во всем объёме (кипение). Для этого процесса требуется подвод энергии.

Слайд 18. Энергия при нагревании

Процессы плавления и парообразования характеризуются увеличением внутренней энергии. Поглощённая теплота идёт на разрыв связей между частицами вещества. Пока всё вещество не перейдёт в новую фазу, его температура может оставаться постоянной.

Слайд 19. Конденсация

Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией. Она происходит при охлаждении газа. Примером в природе служит образование облаков или утренняя роса на траве.

Слайд 20. Кристаллизация

Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое называют кристаллизацией. При этом частицы снова выстраиваются в строгом порядке, образуя кристаллы. Пример: превращение воды в лёд или образование инея.

Слайд 21. Энергия при охлаждении

Процессы конденсации и кристаллизации характеризуются уменьшением внутренней энергии. При этом выделяется теплота в окружающую среду, так как частицы переходят в состояние с меньшей кинетической энергией и более сильными связями.

Слайд 22. Кристаллическая решётка

Кристаллическая решётка — это пространственная сетка, в узлах которой расположены частицы (атомы, молекулы, ионы). Именно геометрия этой решётки определяет физические свойства кристалла.

Слайд 23. Графит и Алмаз

Прозрачный кристалл, диэлектрик, самое прочное вещество в природе. Атомы углерода связаны в жесткую трехмерную структуру.

Мягкое, непрозрачное, серое вещество, проводящее ток. Атомы углерода расположены слоями, которые легко скользят друг относительно друга.

Слайд 24. Моно- и поликристаллы

Монокристаллы — одиночные крупные кристаллы (алмаз, кварц, рубин).

Поликристаллы — множество мелких кристалликов, спаянных друг с другом (все металлы).

Природные кристаллы вырастают в недрах Земли (соль, кораллы).

Искусственные кристаллы выращиваются в лабораториях (фианиты, искусственные алмазы).

Слайд 25. Особенности аморфных тел

Слайд 26. Примеры аморфных веществ

Стёкла и смолы.

Пластмассы и пластилин.

Шоколад и парафин.

Клей, сургуч и эбонит.

Слайд 27. Свойства аморфных тел

Аморфные тела обладают текучестью и не имеют определённой температуры плавления. При нагревании они постепенно размягчаются. Со временем они могут самопроизвольно переходить в кристаллическое состояние (например, «засахаривание» мёда или помутнение старого стекла).

Слайд 28. Проверь себя

Заполни пропуски:

1. Сахар находится в ... агрегатном состоянии.

2. Кислород находится в ... агрегатном состоянии.

3. Молоко находится в ... агрегатном состоянии.

Выберите вещества в одинаковом состоянии:

• Бензин, водород, вода, спирт.

Слайд 29. Итоги урока

Существует три основных состояния (твёрдое, жидкое, газ) и четвёртое — плазма.

Свойства зависят от расположения, движения и взаимодействия молекул.

Фазовые переходы связаны с изменением внутренней энергии и теплообменом.

Твёрдые тела делятся на кристаллические (порядок) и аморфные (беспорядок).

Слайд 30. Спасибо за внимание!