Природничі науки. 5 клас. Засєкіна

Досліджуємо світ навколо себе

Тема 2. Речовина: знайома й таємнича

§ 6. Тверді, рідкі, газуваті — чому вони такі?

Чому важливо знати будову речовини?

1. Назви об'єкти на картині (мал. 6.1). Поясни, що між ними спільного.

Мал. 6.1. Мисткиня Зарія Форман проти глобального потепління: фотореалістична картина льодовиків Гренландії

2. Набери в піпетку трохи рідкого харчового барвника й крапни в посудину з водою (мал. 6.2). Спостерігай, що відбуватиметься.

Мал. 6.2. Що відбувається?

3. Роздивися обладнання на малюнку 6.3. Чи зможеш за його допомогою довести або спростувати те, що тверді / рідкі / газуваті речовини: а) мають масу; б) займають і зберігають об'єм; в) мають форму й зберігають її? Виконай досліди й порівняй їхні результати з інформацією в рубриці «Дізнавайся».

Мал. 6.3. Досліди властивості твердих тіл, рідин і газів

З чого утворені речовини?

Давньогрецький філософ Демокріт стверджував, що будь-який об'єкт, наприклад, яблуко чи головку сиру, можна розрізати навпіл, потім половинку — ще раз навпіл, після цього поділити одну з четвертинок і так далі. Урешті-решт утвориться найдрібніша неподільна частка. Демокріт назвав її атомом. Науковцям знадобилися тисячі років, щоби розкрити таємницю цих складників речовин.

Тепер загальновідомо, що атоми містяться в будь-якій речовині. А їхнє поєднання в молекули є причиною розмаїття об’єктів навколишнього світу — від мікроскопічного вірусу до Місяця або Сонця...

Наразі відомо 118 видів атомів, які різняться масою, розміром, а також — не дивуйся! — кількістю і розташуванням ще дрібніших частинок усередині них.

Отже, будь-яка речовина не суцільна, а утворена з дуже дрібних частинок. Докази цього ти бачиш щодня: коли заварюєш чай, відчуваєш запахи тощо.

Дослід із харчовим барвником доводить: частинки речовини можуть рухатися й проникати в проміжки одна між одною (мал. 6.4, а).

Молекула — система з кількох атомів.

Переміщення частинок однієї речовини в проміжки між частинками іншої називають дифузією.

Поширення запахів у повітрі — приклад дифузії в газах. Під час дихання також відбувається дифузія — перенесення в легенях молекул вуглекислого газу й кисню (мал. 6.4, б). Дифузія відбувається й у твердих тілах, але дуже повільно.

Мал. 6.4. Дифузія: а) у рідині; б) в газах; в) у твердих тілах

Чим зумовлені властивості твердих тіл, рідин і газів?

Властивості речовини в кожному з агрегатних станів (твердому, рідкому, газуватому) залежать від того, в якому порядку розташовані одна відносно одної її частинки та як вони взаємодіють між собою.

Частинки газуватої речовини вільно рухаються і стикаються між собою та зі стінками посудини (мал. 6.5, а). Між собою вони притягуються дуже слабо. Частинки не мають порядку в розташуванні — тому гази не мають власної форми. Відстані між частинками значно більші за їхні розміри, тому гази легко стиснути. Вони займають увесь об’єм посудини, у яку вміщені. Не можна наполовину заповнити посудину газом.

На відміну від газу, частинки рідини тісно контактують між собою (мал. 6.5, б). Їхній рух не такий вільний, як у газах, але й не такий обмежений, як у твердих тілах. Порядку в розташуванні частинок немає, але відстані між частинками близькі до розмірів частинок, взаємодія між частинками досить сильна, але не постійна. Тому рідинам властива плинність. Вони мають сталий об’єм. Проте не мають сталої форми й змінюють її залежно від посудини, в яку налиті. Посудину можна частково заповнити рідиною, на відміну від газів.

Мал. 6.5. Розкриваємо таємниці стану речовини

У речовини у твердому стані частинки найщільніше прилягають одна до одної. Їхній рух дуже обмежений, вони лише злегка коливаються. Водночас частинки речовини у твердому стані можуть утворювати як бездоганно впорядковані структури (мал. 6.5, в), так і безладні (мал. 6.5, г). Тверде тіло має власну форму й об’єм.

1. Назви дрібні частинки, з яких утворено речовини.

2. Визнач на малюнку 6.6 фрагмент, на якому правильно зображено явище дифузії.

Мал. 6.6. Де правильно?

3. Сформулюй висновок про будову речовини, який можна зробити з явища дифузії.

4. Об'єднайтеся в групи й змоделюйте рухи частинок у твердих речовинах, рідинах і газах. Дбайте про взаємну безпеку (рухи й поштовхи не мають завдавати болю і/або шкоди).

5. Склади таблицю, використавши слова й словосполучення з переліків:

  • у заголовках — чи, як, мають, зберігають, рухаються, розташовані, речовини, масу, об’єм, форму;
  • у комірках — так, ні; не, зберігає; вільно, рухаються, коливаються, можуть здійснювати незначні переміщення, щільно, у певному порядку, невпорядковано, безладно тощо.

У комірках останнього рядка намалюй моделі будови речовини в кожному агрегатному стані.

6. Змоделюй із підручних матеріалів (пластикових пляшок, корків, паперу, картону, шматочків пінопластової упаковки, намистин, желейних цукерок тощо) будову речовин у різних агрегатних станах. Сортуй матеріали, дібрані тобою для моделювання так, як сортують сміття. Поясни, які із цих матеріалів є біорозкладаними.