Пізнаємо природу. 6 клас. Коршевнюк

§ 8. Що називають матеріалами та як їх використовують

1. Як ти розрізняєш металевий, скляний та дерев’яний вироби?

2. Назви дві чисті речовини, дві природні суміші, дві рукотворні суміші. Кому й навіщо потрібні зазначені речовини й суміші?

3. Прочитай рядки А і Б

• А) дерев’яна миска, мідна миска, пластмасова миска.
• Б) алюмінієва каструля, алюмінієвий дріт, алюмінієва фольга.

Що спільного, а чим відрізняються тіла в одному рядку?

НАУКОВА ДОВІДКА. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РЕЧОВИН

Сучасною наукою досліджено понад 100 мільйонів речовин. Одні з них входять до складу природних тіл, виникли без втручання людини, як-от кисень, залізо, вода, крохмаль. Такі речовини віднесено до групи речовин природного походження. Другу групу утворюють синтетичні і штучні (створені людиною) речовини, наприклад, поліетилен. Великим розмаїттям синтетичних і штучних речовин людство завдячує хімії. Ця наука займається створенням нових речовин з конкретними властивостями.

Наведений приклад ілюструє класифікацію речовин за походженням. Існують інші ознаки, за якими класифікують речовини. Про них ти дізнаєшся на уроках хімії.

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ. КЛАСИФІКАЦІЯ РЕЧОВИН НА ОСНОВІ ЇХ ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

Тобі знадобляться: залізна пластинка, алюмінієва фольга, мідний дріт, сірка, графіт, магніт (для перевірки магнітних властивостей речовин).

Послідовність виконання дослідження

Крок 1. Розглянь видані для дослідження речовини та предмети, опиши властивості речовин, з яких вони виготовлені. Дотримуйся послідовності дослідження: агрегатний стан, колір, запах, блиск, розчинність у воді, притягування до магніту. Як досліджувані речовини сприймаються на дотик (теплі, холодні, масні тощо)?

Крок 2. Склади і заповни таблицю «Властивості досліджених речовин».

Крок 3. Запропонуй ознаки, за якими можна досліджені речовини класифікувати на дві групи. Запиши назви речовин кожної групи.

Крок 4. Скористайся текстом наукової довідки і запиши назви утворених тобою груп речовин. Чи правильною виявилася твоя класифікація в кроці 3?

Серед багатомільйонної кількості речовин виокремлюють дві нечисельні, але широко використовувані людиною групи речовин — метали і неметали (мал. 13).

Метали

Неметали

Мал. 13. Метали і неметали

Метали непрозорі, мають блиск, добре проводять тепло. Приклади металів наведено на малюнку 13. Усі метали є твердими речовинами при кімнатній температурі, за винятком ртуті (рідина). Метали можна кувати, згинати, скручувати, витягувати в тонкий дріт або розкатувати в тонкий лист. Така властивість металів називається пластичністю. Золото — найпластичніший метал. Згідно з Книгою рекордів Гіннеса, один грам золота можна витягнути в дріт довжиною 2,4 кілометра. Тонкі листи золота прикрашають куполи соборів і храмів (мал. 14).

Мал. 14. Позолота Михайлівського Золотоверхого собору в Києві

Неметали не мають блиску (крім графіту), непластичні, не проводять тепло. З-поміж них є газуваті речовини (наприклад, кисень, водень), рідина (бром) і тверді речовини (сірка, графіт та інші).

Завдання 1. Скористайся текстом довідки та малюнком 13 і заповни в зошиті порівняльну таблицю «Властивості металів і неметалів».

Порівняльна таблиця «Властивості металів і неметалів»

Ознака для порівняння	Метали	Неметали
Блиск (є, немає)
Агрегатний стан за кімнатної температури (газоподібний, рідкий, твердий)
Пластичність (є, немає)
Теплопровідність (висока, низька)

НАУКОВА ДОВІДКА. РІЗНОМАНІТНІСТЬ І ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРІАЛІВ

У своїй діяльності людина використовує різноманітні матеріали. Матеріалами називають речовини чи суміші речовин, які утворились у природі або одержані людиною і призначені для виготовлення тіл (предметів, машин, виробів різного призначення тощо).

Для виробництва багатьох виробів матеріалами служать метали залізо, алюміній, мідь, цинк, магній, срібло, золото та інші.

З металів виготовляють сплави (мал. 15). Таку назву мають тверді суміші кількох металів чи металів з неметалами. Чавун і сталь, без яких би не існувало машинобудування, — це сплави на основі заліза з певним умістом деяких металів та неметалів (вуглецю, сірки). Сплави на основі алюмінію легкі, міцні, стійкі до іржавіння. Їх використовують у літакобудуванні.

Сплави й більшість металів витримують значні навантаження, розплавити більшість з них можна лише за дуже високої температури. Тому ці матеріали використовують у виробництві машин, рейок, водогрійних котлів, технічного обладнання, автомобілів, термостійкого посуду.

Мал. 15. Вироби з металів і сплавів

Атоми неметалічних елементів здебільшого є компонентами різних матеріалів, наприклад, скла, гуми. Атоми Сірки входять до складу барвників, лікарських препаратів, добрив, речовини для виробництва сірників. Графіт залишає на папері слід, бо при натисканні розшаровується на маленькі лусочки. Ця властивість зумовлює використання графіту в олівцях та як мастильного матеріалу для зменшення тертя між деталями машин.

ПЛІЧ-О-ПЛІЧ

1. Розгляньте світлини колажу і назвіть відомі вам матеріали, з яких виготовлені зображені вироби.

2. Наведіть приклади інших відомих вам матеріалів.

3. Складіть розповідь про те, як завдяки новим матеріалам змінюються речі повсякденного вжитку, транспорт, житло тощо.

Пізнаючи природу, людина дізнавалася про властивості речовин і знаходила їм те чи інше застосування. У перших водогонах вода рухалася дерев’яними жолобами, з часом їх замінили металевими трубами. Можливо тобі доводилось бачити: іржаві залізні труби, якими подається вода в оселі, замінюють на пластмасові, виготовлені з поліетилену (мал. 16).

Мал. 16. Складові частини водогонів

Нині вражаючою є кількість речовин і матеріалів, які не існують у природі, а виготовлені людиною. У цьому велика заслуга хімічної науки, адже вона вивчає не лише речовини, що існують у природі, а й займається створенням нових речовин і матеріалів. З різноманітністю речовин і матеріалів, які використовують люди, знайомить малюнок 17.

Мал. 17. Схема «Різноманітність матеріалів»

МЕДІАПОШУК

Відшукай відомості про один з матеріалів на власний вибір. Дізнайся про його 1) походження, 2) властивості, 3) створення (якщо матеріал не природного походження), 4) використання, 5) безпечність для людини і навколишнього середовища. Презентуй дібрану інформацію однокласникам/однокласницям.

З одного матеріалу можуть бути виготовлені кілька предметів або навпаки: предмети одного призначення виготовляють із різних матеріалів (повернися до завдання , що на початку параграфа, і пригадай свою відповідь). Поширеною практикою є використання різних матеріалів для виготовлення одного предмета/виробу. Наприклад, одяг виготовляють із різноманітних тканин. Серед них є такі, що мають природне походження, як-от вовна тварин, волокна конопель чи льону. Багато тканин (капрон, найлон, кевлар), виробляють хімічним способом, за якого спершу створюють речовини, які не існують у природі.

Знання властивостей матеріалів люди використовують, обираючи ті чи інші вироби певного призначення. Наприклад, гумові чоботи не пропускають воду, тож вони стануть в нагоді в дощову погоду і захистять ноги від намокання. Але таке взуття не зберігає тепло і не пропускає повітря, тож не в усі пори року воно комфортне.

Завдання 2. Ознайомся зі складом матеріалів, з яких виготовлений твій одяг. В цьому допоможуть наявні на ньому етикетки. Зроби для себе висновки, на що слід зважати при наступних покупках нових речей. Обирай одяг кращий для твого здоров’я.

Характеристики деяких матеріалів уміщено до таблиці 8.

Таблиця 8

Матеріал	Характеристики матеріалу
Деревина	добре зберігає тепло, легко обробляється різальними інструментами, горить
Скло	прозоре, тверде, не пошкоджується при контакті з багатьма речовинами, крихке
Сталь	міцна, витримує великі навантаження, добре проводить тепло
Пластмаси (пластик)	стійкі до вологи, гниття та іржавіння; легкі й деякі з них термопластичні (під впливом температури здатні змінювати форму та зберігати її в подальшому)

Завдання 3. Наведи приклади виробів зі скла, деревини, сталі, пластмас. Які властивості перелічених матеріалів використано при створенні названих тобою виробів?

ДОБРІ СПРАВИ ДЛЯ ПРИРОДИ

Виробництво і використання виробів із пластмас нині перетворюється на екологічну проблему в усьому світі. Якщо пластмасові вироби викинути як сміття, вони понад 100 років не розкладуться у природі. Якщо їх спалювати, то це погіршує склад повітря.

Людство б’є на сполох, багато країн приймають рішення про відмову від використання пакувальних матеріалів з пластику. У нашій країні в 2021 році прийнято закон «Про обмеження обігу пластикових пакетів на території України».

Обов’язково дбай про збереження природи від засмічування пластмасовими відходами. Для цього зроби для себе нормою такі екозвички: сортування сміття, заміна поліетиленових пакетів на екоторбинки, відмова від спалювання відпрацьованих пластмасових речей.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви один сплав, два неметали і три метали.

2. Що тобі відомо про походження матеріалів?

3. Встанови відповідність між назвою, властивістю та застосуванням матеріалу.

4. Склади картотеку (за прикладом таблиці із завдання 3) матеріалів із твого найближчого оточення (наприклад, класної кімнати, приміщення, де ти живеш, речей повсякденного вжитку).

Матеріал	Властивість	Застосування
Алюміній	Еластичність	Мостобудування
Скло	Міцність	Колеса
Сталь	Прозорість	Електричні дроти
Гума	Електропровідність	Вікна

5. Обери будь-який виріб і проведи власне дослідження, аби дізнатися про матеріали, з яких він виготовлений, та їх походження. Чому для дослідження обрав/обрала саме цей виріб? Яке його призначення? Зазнач, які джерела інформації використано в твоєму дослідженні. Оформи результати дослідження у вигляді комп’ютерної презентації, постера чи лепбука та презентуй однокласникам/однокласницям.

6. Розшир свою обізнаність про властивості та характеристики тіл, речовин і матеріалів. Для цього поцікався у знайомих дорослих, з яких речовин і матеріалів виготовлено різні предмети щоденного вжитку, інструменти їх професійної діяльності. Про кілька нових прикладів, що стануть тобі відомі, зроби повідомлення у класі.