Динамічні зміни вбудовані у саму природу. Все змінюється однак кожен момент. Якщо ви уважно оглянетеся, ви знайдете сотні прикладів фізичних та хімічних явищ, які є цілком природними перетвореннями.

Зміни – єдина константа у Всесвіті

Як не дивно, зміна є єдиною константою у нашому Всесвіті. Щоб зрозуміти фізичні та хімічні явища (приклади у природі зустрічаються кожному кроці), прийнято класифікувати їх за типами, залежно від характеру кінцевого результату, викликаного ними. Розрізняють фізичні, хімічні та змішані зміни, які містять у собі і перші, і другі.

Фізичні та хімічні явища: приклади та значення

Що таке фізичне явище? Будь-які зміни, що відбуваються в речовині без зміни її хімічного складує фізичними. Вони характеризуються змінами фізичних атрибутів та матеріального стану (твердий, рідкий або газоподібний), щільності, температури, обсягу, що відбуваються без зміни його фундаментальної. хімічної структури. Не відбувається створення нових хімічних продуктів чи зміни загальної маси. Крім того, цей тип змін зазвичай є тимчасовим та в деяких випадках повністю оборотним.

Коли ви змішуєте хімікати в лабораторії, можна легко побачити реакцію, але у світі навколо вас відбувається безліч хімічних реакційкожен день. Хімічна реакція змінює молекули, тоді як фізична зміна лише перебудовує їх. Наприклад, якщо ми візьмемо газ хлору та металевий натрій та об'єднаємо їх, ми отримаємо столову сіль. Отримана речовина сильно відрізняється від будь-якої її складових частин. Це хімічна реакція. Якщо потім розчинити цю сіль у воді ми просто змішуємо молекули солі з молекулами води. У цих частках немає змін, це фізичне перетворення.

Приклади фізичних змін

Все складається із атомів. При поєднанні атомів утворюються різні молекули. Різні властивості, які успадковують об'єкти, є наслідком різних молекулярних чи атомних структур. Основні властивості об'єкта залежать від їхнього молекулярного розташування. Фізичні зміни відбуваються без зміни молекулярної чи атомної структури об'єктів. Вони просто перетворюють стан об'єкта, не змінюючи його природу. Плавлення, конденсація, зміна обсягу та випаровування є прикладами фізичних явищ.

Додаткові приклади фізичних змін: метал, що розширюється при нагріванні, передача звуку через повітря, замерзання води взимку в лід, мідь втягується в дроти, формування глини на різних об'єктах, морозиво плавиться до рідини, нагрівання металу та перетворення його в іншу форму, сублімація йоду при нагрівання, падіння будь-якого об'єкта під дією сили тяжіння, чорнило поглинаються крейдою, намагнічування залізних цвяхів, сніговик, що тане на сонці, лампи розжарювання, що світяться, магнітна левітація об'єкта.

Як розрізняти фізичні та хімічні зміни?

Безліч прикладів хімічних явищ і фізичних можна зустріти у житті. Часто важко визначити різницю між ними, особливо коли обидва можуть відбуватися одночасно. Щоб визначити фізичні зміни, задайте наступні питання:

• Чи є стан стану об'єкта зміною (газоподібною, твердою та рідкою)?
• Чи є зміна чисто обмеженою фізичним параметромчи характеристикою, такою як щільність, форма, температура чи об'єм?
• Чи є хімічна природа об'єкта зміною?
• Чи виникають хімічні реакції, що призводять до створення нових продуктів?

Якщо відповіді на одне з перших двох питань так, і відповіді на наступні питання відсутні, це, швидше за все, це фізичне явище. І навпаки, якщо відповідь на будь-яке з двох останніх питань позитивна, тоді як перші два негативні, це, безумовно, хімічне явище. Трюк полягає у тому, щоб просто чітко спостерігати та аналізувати те, що ви бачите.

Приклади хімічних реакцій у повсякденному житті

Хімія відбувається в навколишньому світі, а не тільки в лабораторії. Матерія взаємодіє утворення нових продуктів у вигляді процесу, званого хімічної реакцією чи хімічним зміною. Щоразу, коли ви готуєте чи прибираєте, це хімія у дії. Ваше тіло живе та росте завдяки хімічним реакціям. Є реакції, коли ви приймаєте ліки, запалюєте сірник і зітхаєте. Ось 10 хімічних реакцій у повсякденному житті. Це лише невелика вибірка з тих прикладів фізичних і хімічних явищ у житті, які ви бачите і відчуваєте багато разів щодня:

1. Фотосинтез. Хлорофіл у листі рослин перетворює вуглекислий газі воду в глюкозу та кисень. Це одна з найпоширеніших щоденних хімічних реакцій, а також одна з найважливіших, оскільки саме так рослини виробляють їжу для себе та тварин і перетворюють вуглекислий газ на кисень.
2. Аеробне клітинне дихання є реакцією з киснем у людських клітинах. Аеробне клітинне дихання є протилежним процесом фотосинтезу. Різниця полягає в тому, що молекули енергії поєднуються з киснем, яким ми дихаємо, щоб вивільнити енергію, необхідну нашим клітинам, а також вуглекислий газ та воду. Енергія, використовувана клітинами, є хімічну енергію як АТФ.
3. Анаеробне дихання. Анаеробне дихання виробляє вино та інші ферментовані продукти. Ваші м'язові клітинивиконують анаеробне дихання, коли ви вичерпує кисень, що подається, наприклад, при інтенсивній або тривалій вправі. Анаеробне дихання дріжджами та бактеріями використовується для ферментації для виробництва етанолу, вуглекислого газу та інших. хімічних речовин, які виробляють сир, вино, пиво, йогурт, хліб та багато інших поширених продуктів.
4. Згоряння – це тип хімічної реакції. Це хімічна реакція у повсякденному житті. Щоразу, коли ви запалюєте сірник чи свічку, розпалюєте багаття, ви бачите реакцію горіння. Спалювання поєднує енергетичні молекули з киснем для одержання двоокису вуглецю та води.
5. Іржа - загальна хімічна реакція. Згодом залізо розвиває червоне покриття, що лущиться, зване іржею. Це приклад реакції окиснення. Інші повсякденні приклади включають формування вердигрів на міді та потьмяніння срібла.
6. Змішування хімічних речовин спричиняє хімічні реакції. Пекарський порошок та харчова сода виконують аналогічні функції при випіканні, але вони по-різному реагують на інші інгредієнти, тому ви не завжди можете замінити їх на інший. Якщо ви комбінуєте оцет та харчову соду для хімічного "вулкану" або молока з порошком для випікання в рецепті, ви відчуваєте реакцію подвійного зміщення або метатези (плюс деякі інші). Інгредієнти рекомбінують для отримання газоподібного діоксиду вуглецю та води. Вуглекислий газ утворює бульбашки та допомагає "вирощування" хлібобулочних виробів. Ці реакції здаються простими практично, але часто складаються з кількох етапів.
7. Батареї є прикладами електрохімії. Батареї використовують електрохімічні або окислювально-відновні реакції для перетворення хімічної енергії на електричну.
8. Травлення. Тисячі хімічних реакцій відбуваються під час травлення. Як тільки ви покладете їжу в рот, фермент у вашій слині, званий амілазою, починає руйнувати цукру та інші вуглеводи в більш прості форми, які ваше тіло може поглинати. Соляна кислота у вашому шлунку реагує з їжею, щоб її зруйнувати, а ферменти розщеплюють білки та жири, щоб вони могли всмоктуватись у кров через стінки кишечника.
9. Кислотно-базові реакції. Щоразу, коли ви змішуєте кислоту (наприклад, оцет, лимонний сік, сірчану кислоту, соляну кислоту) з лугом (наприклад, харчовою содою, милом, аміаком, ацетоном), ви виконуєте кислотно-лужну реакцію. Ці процеси нейтралізують один одного, отримуючи сіль та воду. Хлорид натрію не є єдиною сіллю, яка може бути утворена. Наприклад, тут наведено хімічне рівняння реакції кислотно-лужної реакції, у якій утворюється хлорид калію, звичайний замінник столової солі: HCl + KOH → KCl + H 2 O.
10. Мило та миючі засоби. Їх очищають хімічними реакціями. Мило емульгує бруд, що означає, що масляні плями зв'язуються з милом, щоб їх можна було зняти водою. Миючі засоби знижують поверхневий натягводи, тому вони можуть взаємодіяти з оліями, ізолювати їх та змивати.
11. Хімічні реакції під час приготування їжі. Кулінарія – один великий практичний експеримент з хімії. Приготування використовує тепло, щоб викликати хімічні зміни їжі. Наприклад, коли ви сильно кип'ятите яйце, сірководень, отриманий нагріванням яєчного білка, може реагувати із залізом з яєчного жовтка, утворюючи сіро-зелене кільце навколо жовтка. Коли ви готуєте м'ясо або випічку, реакція Майяра між амінокислотами та цукрами дає коричневий колірта бажаний смак.

Інші приклади хімічних та фізичних явищ

Фізичні властивостіописують характеристики, що не змінюють речовину. Наприклад, ви можете змінити колір паперу, але це ще папір. Ви можете кип'ятити воду, але коли ви збираєте та конденсуєте пару, це досі вода. Ви можете визначити масу аркуша паперу, і це все ще папір.

Хімічними властивостями є, які показують, як речовина реагує чи реагує коїться з іншими речовинами. Коли металевий натрій поміщають у воду, він бурхливо реагує, утворюючи гідроксид натрію і водень. Достатнє тепло виділяється тим, що водень виривається в полум'я, реагуючи з киснем повітря. З іншого боку, коли ви кладете шматок мідного металу у воду, реакція не виникає. Таким чином, хімічна властивістьнатрію полягає в тому, що він реагує з водою, а хімічна властивість міді у тому, що це не так.

Які ще можна навести приклади хімічних явищ та фізичних? Хімічні реакції завжди відбуваються між електронами у валентних оболонках атомів елементів у періодичній таблиці. Фізичні явища на низьких енергетичних рівнях включають механічні взаємодії - випадкові зіткнення атомів без хімічних реакцій, таких як атоми або молекули газу. Коли енергії зіткнень дуже великі, цілісність ядра атомів порушується, що призводить до поділу чи злиття залучених видів. Спонтанний радіоактивний розпад вважається фізичним явищем.

Як результат вивчення природи людиною виникла наука

Яка об'єднала всі існуючі на той час знання. Цю науку називали по-різному, наприклад, натурфілософії. Потім внаслідок розширення та поглиблення наукових знаньвиділилися окремі науки, що вивчають певні групи явищ.

Фізика вивчає загальні закономірності явищ природи, властивості та будову матерії, закони її руху.

У перекладі з грецької слово «фізика» таки означає «природа». Цю назву використав Аристотель у IV ст. до зв. е.

Як ви вважаєте, фізика нині - єдина наука про природу?

Якщо ні, спробуйте назвати інші науки.

Діти майже напевно назвуть ботаніку, зоологію, геологію, географію, астрономію, хімію і щось мудріше (мікробіологію, генетику, акустику чи ентомологію). Не виключені спроби включити до цього переліку історію чи етнографію - це дасть привід для обговорення особливостей природничих наук. По кожній із названих наук уточнюється об'єкт вивчення, а якщо можливо, то й буквальний переклад назви науки.

Бачите, який довгий перелік наук ми отримали, а це лише мала їхня частина! Усі ці науки (їх називають природними) вивчають природні явища. Вони тісно пов'язані з фізикою та спираються на її досягнення.

2. Явищами природи називають усе, що закономірно відбувається у природі.

Явища природи - усе, що відбувається у природі.

Пояснити явище - означає вказати його причини: зміна дня та ночі пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі; щоб пояснити зміну пір року, довелося добре розібратися і в русі Землі по орбіті навколо Сонця; виникнення вітру пов'язане з різним нагріванням повітря в різних місцях.

Явища природи, вивченням яких фізика, називаються фізичними явищами. Всі ці явища можна умовно поділити на групи:

1) механічні (падіння каменю, кочення кульки, рух Землі навколо Сонця);

2) теплові (кипіння води, танення льоду, утворення хмар)

3) електричні (блискавка, нагрівання провідника струмом);

4) магнітні (тяжіння залізних предметів до магніту, взаємодія магнітів);

5) світлові (світлення лампи чи полум'я, отримання зображень з допомогою лінзи чи дзеркала).

Фізичні явища:

1) механічні;

2) теплові;

3) електричні;

4) магнітні;

5) світлові.

Зрозуміло, тут потрібні демонстрації (можливе використання відеофрагментів): наприклад, скочування кульки та візка з похилої площини, кип'ятильник Франкліна, «паріння» керамічних магнітів, свічення лампочки з набору універсального трансформатора. Можна запропонувати учням спостерігати власні зображення у опуклих або увігнутих дзеркалах, отримати на екрані за допомогою лінзи, що збирає, звернене зображення дерев за вікном і т.д.. Велику зацікавленість викликають відеозаписи сонячних і місячних затемнень. Фізика давно пояснила всі явища, які ви зараз спостерігали. З часом, вивчаючи фізику, ви зрозумієте, чому візок обганяє кульку, чому «парять» у повітрі магніти, який принцип дії електричних приладів та багато іншого. Проте є ще чимало явищ, загадкових для фізиків. Ніхто ще не пояснив природу кульової блискавки, ми не до кінця розуміємо «поведінку» елементарних частинок... А що може бути цікавіше, ніж ніким ще не розгадані загадки? Кожна наука має власну мову. Нам необхідно ознайомитися з «азбукою» фізичної мови, тобто. з основними поняттями та термінами. Ми вже знаємо, що таке фізичне явище. Назвемо ще кілька термінів.

Фізичним тілом називають будь-який предмет.

Речовина – це те, з чого складаються фізичні тіла. Матерією називають все, що існує у Всесвіті. Огляньтеся навколо і назвіть фізичні тіла, які оточують нас. А тепер назвіть речовини, із яких складаються ці тіла.

Діти наводять багато прикладів; можна звернути їхню увагу на те, що повітря - теж «повноправна» речовина.

Які ще фізичні тіла та речовини ви можете назвати?

Чи зможете ви назвати якийсь вид матерії, яка не є речовиною?

З певною допомогою діти називають світло (ні фізичне тіло не може складатися зі світла!), а іноді й радіохвилі. Світло та радіохвилі є прикладами поля.

Все, що нас оточує: і жива, і нежива природа перебуває в постійному русі і безперервно змінюється: рухаються планети і зірки, йдуть дощі, ростуть дерева. І людина, як відомо з біології, постійно проходить будь-які стадії розвитку. Перемелювання зерен у борошно, падіння каменю, кипіння води, блискавка, свічення лампочки, розчинення цукру в чаї, рух транспортних засобів, блискавки, веселки – це приклади фізичних явищ.

І з речовинами (залізо, вода, повітря, сіль та ін) відбуваються різноманітні зміни, або явища. Речовина може бути кристалізована, розплавлена, подрібнена, розчинена і знову виділена з розчину. При цьому його склад залишиться тим самим.

Так, цукровий пісок можна подрібнити в порошок настільки дрібний, що від найменшого подиху він підніматиметься в повітря, як пил. Цукрові порошинки можна розглянути лише під мікроскопом. Цукор можна розділити ще більш дрібні частини, розчинивши їх у воді. Якщо ж випарувати з розчину цукру воду, молекули цукру знову з'єднуватись один з одним у кристали. Але і розчинення у воді, і при подрібненні цукор залишається цукром.

У природі вода утворює річки та моря, хмари та льодовики. При випаровуванні вода перетворюється на пару. Водяна пара – це вода в газоподібному стані. При дії низьких температур(нижче 0С) вода переходить у твердий стан - перетворюється на лід. Найдрібніша частина води – це молекула води. Молекула води є і найдрібнішою частинкою пари чи льоду. Вода, лід та пара не різні речовини, а те саме речовина (вода) у різних агрегатних станах.

Подібно до води, та інші речовини можна переводити з одного агрегатного стану в інший.

Характеризуючи ту чи іншу речовину як газ, рідина або тверда речовинамають на увазі стан речовини у звичайних умовах. Будь-який метал можна не тільки розплавити (перекласти на рідкий стан), а й перетворити на газ. Але для цього потрібні дуже високі температури. У зовнішній оболонці Сонця метали перебувають у газоподібному стані, оскільки температура там становить 6000˚С. А, наприклад, вуглекислий газ шляхом охолодження можна перетворити на «сухий лід».

Явища, у яких немає перетворень одних речовин на інші, відносять до фізичних явищ. Фізичні явища можуть призвести до зміни, наприклад, агрегатного стану або температури, але склад речовин залишиться тим самим.

Усі фізичні явища можна розділити кілька груп.

Механічні явища - це явища, що відбуваються з фізичними тілами при їхньому русі відносно один одного (звернення Землі навколо Сонця, рух автомобілів, політ парашутиста).

Електричні явища - це явища, які виникають при появі, існуванні, русі та взаємодії електричних зарядів(Електричний струм, телеграфування, блискавка при грозі).

Магнітні явища - це явища, пов'язані з виникненням у фізичних тіл магнітних властивостей(Притягнення магнітом залізних предметів, поворот стрілки компаса на північ).

Оптичні явища - це явища, які відбуваються при поширенні, заломленні та відображенні світла (райдуга, міражі, відображення світла від дзеркала, поява тіні).

Теплові явища - це явища, що відбуваються при нагріванні та охолодженні фізичних тіл (танення снігу, кипіння води, туман, замерзання води).

Атомні явища - це явища, що виникають при зміні внутрішньої будовиречовини фізичних тіл (свічення Сонця та зірок, атомний вибух).

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

Людина живе у світі природи. Ти сам і все, що тебе оточує, – повітря, дерева, річка, сонце – це різні об'єкти природи. З об'єктами природи постійно відбуваються зміни, які називаються природними явищами.
З давніх-давен люди намагалися зрозуміти: як і чому відбуваються різні явища? Як літають птахи та чому вони не падають? Як дерево може пливти по воді і чому воно не тоне? Деякі природні явища - грім і блискавка, сонячне та місячне затемнення- лякали людей, доки вчені не з'ясували, як і чому вони виникають.
Спостерігаючи та вивчаючи явища, що відбуваються у природі, люди знайшли їм застосування у своєму житті. Спостерігаючи польоту птахів (рис. 1), люди сконструювали літак (рис. 2).

Мал. 1	Мал. 2

Спостерігаючи за плаваючим деревом, людина навчилася будувати кораблі, підкорила моря та океани. Вивчивши спосіб пересування медузи (рис. 3), вчені вигадали ракетний двигун(Рис. 4). Спостерігаючи за блискавкою, вчені відкрили електрику, без якої сьогодні люди не можуть жити та працювати. Різні побутові електричні пристрої (освітлювальні лампи, телевізори, пилососи) оточують нас усюди. Різні електричні інструменти (електрродель, електропила, швейна машинка) використовуються у шкільних майстернях та на виробництві.

Вчені розділили всі фізичні явища на групи (рис. 6):

Мал. 6

Механічні явища- це явища, що відбуваються з фізичними тілами при їхньому русі відносно один одного (звернення Землі навколо Сонця, рух автомобілів, хитання маятника).
Електричні явища- це явища, що виникають при появі, існуванні, русі та взаємодії електричних зарядів (електричний струм, блискавка).
Магнітні явища- Це явища, пов'язані з виникненням у фізичних тіл магнітних властивостей (тяжіння магнітом залізних предметів, поворот стрілки компасу на північ).
Оптичні явища- це явища, що виникають при поширенні, заломленні та відображенні світла (віддзеркалення світла від дзеркала, міражі, поява тіні).
Теплові явища- це явища, пов'язані з нагріванням та охолодженням фізичних тіл (кипіння чайника, утворення туману, перетворення води на лід).
Атомні явища- це явища, що виникають при зміні внутрішньої будови речовини фізичних тіл (свічення Сонця та зірок, атомний вибух).
Спостерігай і пояснюй. 1. Наведи приклад природного явища. 2. До якої групи фізичних явищ воно належить? Чому? 3. Назви фізичні тіла, які брали участь у фізичних явищах.

Нас оточує нескінченно різноманітний світречовин та явищ.

У ньому безперервно відбуваються зміни.

Будь-які зміни, що відбуваються із тілами, називають явищами.Народження зірок, зміна дня і ночі, танення льоду, набухання нирок на деревах, блискавка при грозі і так далі - все це явища природи.

Згадаймо, що тіла складаються із речовин. Зауважимо, що з одних явищах речовини тіл не змінюються, а інших – змінюються. Наприклад, якщо розірвати листок паперу навпіл, то, незважаючи на зміни, що відбулися, папір залишиться папером. Якщо ж папір спалити, то вона перетвориться на попіл та дим.

Явища, за якихможуть змінюватися розміри, форма тіл, стан речовин, але речовини залишаються колишніми, не перетворюються на інші, називають фізичними явищами(Випарювання води, свічення електричної лампочки, звучання струн музичного інструменту тощо).

Фізичні явища надзвичайно різноманітні. Серед них розрізняють механічні, теплові, електричні, світловіта ін.

Згадаймо, як пливуть по небу хмари, летить літак, їде автомобіль, падає яблуко, котиться візок і т. д. У всіх перерахованих явищах предмети (тіла) рухаються. Явлення, пов'язані зі зміною положення будь-якого тіла по відношенню до інших тіл, називають механічними(у перекладі з грецької «механі» означає машина, знаряддя).

Багато явищ викликаються зміною тепла та холоду. У цьому відбуваються зміни властивостей самих тел. Вони змінюють форму, розміри, змінюється стан цих тіл. Наприклад, при нагріванні лід перетворюється на воду, вода – на пару; при зниженні температури пара перетворюється на воду, вода – на лід. Явища, пов'язані з нагріванням та охолодженням тіл, називають тепловими(Рис. 35).

Мал. 35. Фізичне явище: перехід речовини з одного стану до іншого. Якщо заморозити краплі води, знову виникне крига

Розглянемо електричніявища. Слово "електрика" походить від грецького слова "електрон" - Бурштин.Згадайте, що коли ви швидко знімаєте з себе вовняний светр, ви чуєте легкий тріск. Виконавши те ж у темряві, ви побачите ще й іскри. Це найпростіше електричне явище.

Щоб познайомитися з одним електричним явищем, проробіть наступний досвід.

Нарвіть маленькі шматочки паперу, покладіть їх на поверхню столу. Розчешіть чисте та сухе волосся пластмасовим гребінцем і піднесіть її до папірців. Що сталося?

Мал. 36. Невеликі шматочки паперу притягуються до гребінця.

Тіла, які здатні після натирання притягувати легкі предмети, називають наелектризованими(Рис. 36). Блискавки при грозі, полярні сяйва, електризація паперу та синтетичних тканин – це електричні явища. Робота телефону, радіо, телевізора, різноманітних побутових приладів – приклади використання людиною електричних явищ.

Явища, пов'язані зі світлом, називають світловими. Світло випромінюють Сонце, зірки, лампи та деякі живі істоти, наприклад жуки-світлячки. Такі тіла називаються світиться.

Ми бачимо за умови впливу світла на сітківку ока. В абсолютній темряві ми бачити не можемо. Предмети, які самі не випромінюють світло (наприклад, дерева, трава, сторінки цієї книги та ін), видно тільки тоді, коли вони отримують світло від якогось тіла, що світиться, і відбивають його від своєї поверхні.

Місяць, про який ми часто говоримо як про нічне світило, насправді є лише своєрідним відбивачем сонячного світла.

Вивчаючи фізичні явища природи, людина навчилася використовувати їх у повсякденному житті, побуті.

1. Що називають явищами природи?

2. Прочитайте текст. Перерахуйте, які явища природи називаються в ньому: «Настала весна. Сонце гріє дедалі сильніше. Тане сніг, біжать струмки. На деревах набрякли бруньки, прилетіли граки».

3. Які явища називають фізичними?

4. З наведених нижче фізичних явищ у перший стовпчик випишіть механічні явища; у другій – теплові; у третій – електричні; у четвертий – світлові явища.

Фізичні явища: спалах блискавки; танення снігу; спуск із гори на санчатах; плавлення металів; робота електричного дзвінка; веселка на небі; сонячний зайчик; переміщення каміння, піску водою; кипіння води.