Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

Dane Informacyjne Nazwa Szkoły: Gimnazjum nr 2 w Piszu im. Jana Pawła II ID grupy: 96/28_mp_g2 Kompetencja: Matematyczno-przyrodnicza Temat projektowy: Budowa cząsteczkowa materii Semestr/Rok Szkolny: II/2010

Budowa cząsteczkowa materii

Spis Treści Ogólne informacje o materii Czym można zobaczyć materię Ciała Stałe Budowa Ziemi i jego jądra Przykłady Skał Doświadczenie z monetą Ciecze Przewodnictwo elektryczne cieczy Procentowy skład wody Gazy Podsumowanie(wiersz o materii)

Materia Materia – w potocznym rozumieniu ogół obiektywnie istniejących przedmiotów fizycznych poznawalnych zmysłami. W fizyce termin "materia" stosowany jest w kilku różnych, opisanych w artykule znaczeniach.

Co jeszcze powinniśmy wiedzieć o materii ?

Ile cząsteczek tlenu znajduje się w pudełku o objętości 1 cm3? W 1 cm3 naczynia z tlenem znajduje się około 27 000 000 000 000 000 000 cząsteczek (w normalnych warunkach). Zajmują one jedynie 0,001 objętości naczynia. Pozostała część to próżnia. Ich średnia szybkość w tych warunkach wynosi około 425 m/s.

Jak można podzielić materię? Według jednej z teorii można ją podzielić na: Ciała stałe Ciecze Gazy

Otaczająca nas materia Składa się z atomów lub cząsteczek (drobin)różnie ułożonych w różnych odległościach od siebie, -oddziaływania międzycząsteczkowe są różne w zależności od rodzaju substancji i stanu skupienia , -cząsteczki tej samej substancji są identyczne ;cząsteczki różnych substancji różnią się od siebie miedzy innymi wielkością ,

-cząsteczki są w ciągłym ruchu , czego skutkami są takie zjawiska, jak: 1.ruchy Browna , 2.dyfuzja , 3. rozpuszczanie, czyli powstawanie roztworów , rozszerzalność cieplna ciał.

A jak zobaczyć taką cząsteczkę? Mikroskop optyczny to urządzenie do silnego powiększania obrazu, wykorzystujące światło przechodzące przez specjalny układ optyczny składający się zazwyczaj z zestawu kilku-kilkunastu soczewek optycznych.

Badania z mikroskopem

-ruch cząsteczek jest chaotyczny , -poruszające się cząsteczki zderzają się ze sobą ,podobnie jak sprężyste piłki , -prędkość cząsteczek zależy od temperatury ciała; im wyższa temperatura  tym szybciej poruszają się cząsteczki.

Cząsteczkowa budowa materii Jak duże są cząsteczki? Gdyby wszystkie ciała na Ziemi powiększyć milion razy, to cząsteczki miałyby średnicę około 1 mm, a wzrost przeciętnego człowieka wynosiłby 1600 km.

Schemat Budowy Cząsteczek Kryształek soli składa się z cząsteczek. Jeden z nich dzieli się na jądro oraz elektrony. Jądro dzieli się na nukleony czerwone i zielone. Czerwone dzielą się na protony i kwarki, a zielone na gluony i neutrony

Ciała stałe

Ciała stałe Ciała stałe są nieściśliwe i nierozciągliwe. Ich cząsteczki ściśle do siebie przylegają, nie przemieszczają się ale ciągle drgają.

Budowa wnętrza Ziemi Skorupa ziemska Płaszcz górny Ziemi Płaszcz dolny Ziemi Jądro zewnętrzne Jądro wewnętrzne

Skorupa Ziemska Oceaniczna Sięga na głębokość około 8 km. Ma bardzo dużą gęstość. Kontynentalna Składa się ze skał kwaśnych i osadowych, ma mniejszą gęstość niż oceaniczna

Płaszcz górny ziemi Odznacza się dużą plastycznością Granica tego płaszcza: 10-100 km górna ok. 350 km dolna

Płaszcz dolny ziemi Ciągle, choć niejednostajnie wzrasta prędkość fal sejsmicznych. Materiał skalny jest w stanie stałym.

Jądro zewnętrzne ziemi Właściwości: Stan ciekły Ruchy konwekcyjne w tej warstwie ziemi są źródłem magnetyzmu Ruchy konwekcyjne- stanowią podstawę teorii wędrówki płyt tektonicznych

Jądro wewnętrzne ziemi Właściwości: Temperatura około kilku tysięcy stopni C Stan skupienia stały Skład: Żelazo (Fe), nikiel (Ni), siarka (S), krzem (Si), tlen (O), potas (K), podtlenki żelaza (FeO)

Przykładowe rodzaje skał Granit-kwaśna skała magmowa Gabro-skała magmowa głębinowa

Marmur- skała metamorficzna powstała z przeobrażenia wapieni Piaskowiec- średnioziarnista skała osadowa

Kwarcyt-skała metamorficzna. Powstał przez przeobrażenie piaskowców i mułowców zbudowanych niemal wyłączne z okruchów kwarcu Halit – minerał z gromady halogenków. Nazwa pochodzi od greckich słów halos – sól, słony, oraz lithos – kamień. Minerał znany i używany od czasów starożytnych

Doświadczenie: temperaturowa rozszerzalność ciał stałych Najpierw dokładnie zaznaczono średnicę monety, następnie monetę podgrzano i spróbowano przesunąć ją między szpilkami. Okazało się, że jest to niemożliwe, gdyż moneta zwiększyła swoją objętość.

Zadanie 1 Temperatura we wnętrzu Ziemi rośnie wraz ze wzrostem głębokości. Oblicz w jakiej temperaturze pracowaliby górnicy kopalni węgla kamiennego „Halemba" w rudzie śląskiej na głębokości 1050m, temp. na powierzchni wynosi 30o, a wzrost temperatury powietrza w kopalni wynosi 1oC na każde 35m głębokości.

Zadanie 2 Oblicz objętość prostopadłościanu o masie 36873kg i gęstości 723kg\m3 Wzór na gęstość: gęstość= masa/ objętość

Ciecze Ciecze Ciecze

Właściwości i budowa cieczy Ciecze zmieniają swój kształt w zależności od kształtu naczynia, w którym się znajdują. Łatwo więc zmienić ich kształt. Trudno jest zmienić ich objętość, ponieważ są mało ściśliwe.

Powierzchnia swobodna Ciecze tworzą samorzutnie swoją górną powierzchnię, która nazywa się powierzchnią swobodną. Powierzchnia swobodna cieczy tworzy zawsze płaszczyznę poziomą.

Konwekcja Jest to zjawisko przenoszenia ciepła polegające na samorzutnym wypływaniu cieplejszej cieczy ku górze. Ciecze są najczęściej złymi przewodnikami ciepła.

Przewodnictwo elektryczne cieczy Niektóre ciecze przewodzą prąd elektryczny. Nazywa się je elektrolitami. Są nimi między innymi wodne roztwory kwasów (np. octu) lub soli (np. soli kuchennej).. Ciecze, które nie przewodzą prądu elektrycznego – nieelektrolity – to np. woda destylowana, olej, denaturat, nafta, roztwór cukru.

Rozszerzalność temperaturowa cieczy Ciecze, podobnie jak ciała stałe, charakteryzują się dużą rozszerzalnością temperaturową. Ciecze, pod wpływem temperatury zmieniają swoją objętość. Zjawisko to znalazło zastosowanie w produkcji termometrów. W zbiorniczkach termometrów znajduje się najczęściej alkohol etylowy zabarwiony na niebiesko lub czerwono. Rtęć używana jest najczęściej w termometrach lekarskich.

Dyfuzja Zjawisko samorzutnego mieszania się różnych substancji we wszystkich stanach skupienia zachodzi dzięki temu, że pomiędzy skupieniami (cząsteczkami) jednej substancji istnieją wolne przestrzenie, przez które mogą przenikać cząsteczki innej substancji.

Sposoby oszczędzania wody - Nigdy nie wylewaj niepotrzebnie wody, kiedy można jej użyć np. do podlewania kwiatów, ogrodu, czy sprzątania  - Jeśli masz możliwość wybieraj prysznic zamiast wanny  - Nie pozwól , aby woda była odkręcana, kiedy myjesz zęby.   -Trawnik podlewaj oszczędnie. Ogólną regułą jest to, że trawa potrzebuje podlewania latem co 5 - 7 dni.

Zanieczyszczenia

Ścieki – to zużyte ciecze, roztwory lub zawiesiny, a także odpadowe ciała stałe odprowadzane za pomocą rurociągów do odbiorników naturalnych. W postaci ścieków odprowadza się odpadowe substancje przemysłowe oraz odpady żywnościowe i fekalia z miejskich i osiedlowych gospodarstw domowych. Ze względu na dużą szkodliwość biologiczną ścieków, przed odprowadzeniem do odbiornika powinno się poddawać je oczyszczeniu

Obieg wody w przyrodzie Lądy otrzymują wodę z opadów atmosferycznych. Część wód opadowych wyparowuje, część w wyniku spływu powierzchniowego dostaje się do cieków wodnych, a z nimi do mórz i oceanów, reszta wsiąka w grunt zasilając wody gruntowe .Parowanie wody odbywa się zarówno z powierzchni wód, gleby jak i z innych organizmów a w szczególności roślin. Para wodna przedostaje się do atmosfery a tam wraz z deszczem ponownie powraca do ziemi.

Procentowy skład wody Wszechocean -wszystkie wody na ziemi zajmują ok.. 70% jej powierzchni 97,5 % to woda słona 2,5% to woda słodka a w jej skład wchodzą: lądolody, lodowce, wody podziemne i słodkie jeziora oraz rzeki.

Zadanie 1. 1litr (l)= 0,001m3 Rozwiąż: 500 l = ? m3 250 l =? hl ZAMIANA JEDNOSTEK 1litr (l)= 0,001m3 1hektolitr (hl)=100 l 1 hl = 100 dm3 1 ml(mililitr)= 1cm3 1ml=0,001l(dm3) Rozwiąż: 500 l = ? m3 250 l =? hl 120 ml = ? dm3

Zadanie 2. Gęstość benzyny w sześciennej bryle o krawędzi 3 m wynosi 700kg/m3 .Oblicz ile ton ma ciecz . Wzór na gęstość – q= m/V

Gazy - jeden z trzech podstawowych stanów skupienia materii (oprócz cieczy i ciał stałych), w którym cząsteczki (lub atomy) słabo oddziałują między sobą poruszając się swobodnie w całej objętości oraz nieustannie się zderzając. Gazy nie posiadają określonego kształtu i objętości, wypełniają całą dostępną przestrzeń, mają zdolność do homogenicznego mieszania się, są ściśliwe, mogą dyfundować (dyfuzja gazów). Substancja w tym stanie wykazuje zwykle właściwości izotropowe (izotropia).

Atmosfera Ziemska Powłoka gazowa otaczająca kulę ziemską. Mieszanina gazów składająca się na atmosferę nazywana jest powietrzem atmosferycznym. Cechą atmosfery jest nieustanna zmienność w czasie i przestrzeni jej parametrów fizycznych.

Atmosfera Ziemska Egzosfera – Dolna granica egzosfery rozpoczyna się powyżej 600 km, natomiast jej zewnętrzna, górna granica jest określona na około 2 tysięcy km. Powyżej tej wysokości rozpoczyna się otwarta przestrzeń kosmiczna. Temperatura w egzosferze jest zbliżona do zera bezwzględnego (-273 °C). Termosfera- warstwa atmosfery ziemskiej zaczynająca się na wysokości ok. 85 km nad powierzchnią Ziemi i sięgająca do ok. 500-600 km. Termosfera położona jest nad mezosferą i pod egzosferą.

Atmosfera Ziemska Mezosfera – warstwa atmosfery ziemskiej znajdująca się na wysokości od 45-50 km do 80-85 km między stratosferą a termosferą, w której temperatura powietrza maleje wraz ze wzrostem wysokości (od ok. 0 °C do ok. –70 °C). Stratosfera – druga od dołu warstwa atmosfery ziemskiej, położona nad troposferą, a pod mezosferą. Zaczyna się od wysokości ok. 15-20 km nad powierzchnią Ziemi, a kończy na wysokości ok. 45-55 km.

Atmosfera Ziemska Troposfera – jest najniższą i najcieńszą warstwą atmosfery, stanowi ok. 80% jej całkowitej masy. Górna jej granica zmienia się w zależności od pory roku i od szerokości geograficznej. Nad biegunami sięga ona do 7 km w zimie i do 9 km w lecie. Litosfera – zewnętrzna, sztywna powłoka Ziemi obejmująca skorupę ziemską i górną część płaszcza ziemskiego. Miąższość litosfery wynosi ok. 70-80 km, a jej temperatura dochodzi do 700°C.

Atmosfera ziemska Największą rolę odgrywa typ termiczny i wilgotnościowy stanów atmosfery. Znaczenie atmosfery przejawia się także w ochronie powierzchni Ziemi przed niekorzystnym dla życia zakresem promieniowania słonecznego.

Skład Powietrza Atmosferycznego

Skład Powietrza Atmosferycznego Powietrze składa się ze składników stałych tzn. zachowujących stały udział w jego całkowitej objętości oraz składników zmiennych. Składniki zmienne nazywane są domieszkami. Wśród stałych składników powietrza objętościowo najwięcej jest azotu (ok. 78 %); tlen stanowi ok. 21 %, a argon niecały 1 %. Czwartym składnikiem stałym jest dwutlenek węgla, którego objętość stanowi zaledwie 0,03 %.

Gazy w Tablicy Mendelejewa

Doświadczenie Pierwsze Zmiana Objętości Powietrza W Strzykawce Dowód na ściśliwość gazów przedstawiono w tabeli Grzegorz Przemysław Aleksandra Strzykawka I 5 ml. 0.6 ml. 0.2 ml. 1 ml. Strzykawka II 10 ml. 1.5 ml. 2 ml. Strzykawka III 20 ml. 3 ml. 5 ml.

Doświadczenie Drugie I Na pierwszym zdjęciu widać pojemnik z wodorotlenkiem sodu. Na drugim zdjęciu widać jak nasypujemy 3 granulki wodorotlenku sodu.

Doświadczenie Drugie II Po nasypaniu 3 granulek Wodorotlenku Sodu należy poczekać( podgrzać). Po jakimś czasie granulki będą śliskie, a po jeszcze dłuższym czasie rozpłyną się.

Obliczanie Temperatury Powietrza Zadanie 1. Zamień stopnie z Celsjusz’a na Fahrenheit’a i odwrotnie. A) 500 °F B) 50 °C Zadanie 2. Zamień stopnie z Celsjusz’a na Kelvin’a i odwrotnie. A) 36.6 °C B) 421.15 K

A na koniec wiersz napisany przez Damiana Dziś poznałem coś małego coś śmiesznego, nazywała się materia pomyliłem ją z bakterią więc pokazała mi swe wnętrze. Miała jądro, elektrony, nie ma męża lecz nukleony. W nukleonach dwa kolory, jeden czerwony a ten drugi to zielony, te czerwone to protony, a zielone neutrony. A w protonach są tez kwarki, w neutronach są gluony. Dowiedziałem się dziś wiele, że materia to nasi przyjaciele. Jest ich bardzo wiele a jedna z nich jest moim przyjacielem, już od dzisiaj się z nią przyjaźń dowiesz się o niej bardzo wiele, bądź dla materii przyjacielem.

Wykonali: Joanna Parda Aleksandra Matyjas Sebastian Ptak Katarzyna Topka Dominik Lachowicz Karolina Baczewska Kacper Piotrowski Przemysław Gryglik Grzegorz Łęg Damian Pocztański

Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie