Вещества и их физические свойства

Вещество. Материал. Тело

Все окружающие нас предметы называются физическими телами или просто телами. Тела могут быть природными, например Солнце, камень, зерно, снежинка, или созданными человеком — книга, мяч, ваза, автомобиль. То, из чего состоит тело, называют веществом. Например, гвозди сделаны из железа, мяч — из резины, ваза — из стекла, свечи — из воска или парафина. Железо, резина, стекло, парафин — это вещества.

Иногда, говоря о том, из чего сделано тело, используют термин «материал». Материал — это вещество (или смесь веществ), кото-

изготовлены из одного и того же вещества. Таким образом, физические тела, образованные одним и тем же веществом, имеют подобные свойства.

Тела, изображенные на рисунке 32, имеют одинаковые форму и объем, но изготовлены из разных веществ. У них разный цвет, стеклянный шар прозрачный, а железный имеет металлический блеск и притягивается магнитом. Вещества, из которых изготовлены эти шары, имеют разную плотность, поэтому если их поместить в воду, то шар из дерева будет плавать на поверхности, а другие утонут. Резиновый и пластмассовый упругие, поэтому, если их бросить на пол, они подпрыгнут. А стеклянный шар при этом может разбиться. Таким образом, физические тела, образованные разными веществами, могут иметь одинаковую форму, но они обязательно отличаются по своим свойствам.

Физические свойства веществ

Свойства веществ — это признаки, по которым они отличаются друг от друга или сходны между собой. Выделяя главные признаки веществ, мы сможем их описывать, различать и правильно применять. Исследовать вещество — означает узнать о его свойствах. Различают физические и химические свойства. Физические свойства характеризуют явления (процессы), в которых не происходит превращения веществ из одного в другое.

К физическим свойствам веществ относят цвет, запах, вкус, способность изменять агрегатное состояние (она характеризуется температурой плавления и кипения), способность проводить электрический ток и теплоту, растворимость в воде, пластичность и др. Например, при обычных условиях вода — это бесцветная жидкость без вкуса и запаха, которая замерзает при 0 °С, кипит при 100 °С, плохо проводит электрический ток, ее плотность равна 1000 кг/м³.

Некоторые физические свойства, такие как плотность или температуру плавления, можно измерить (рис. 33). Соответствующие данные для некоторых веществ приведены в справочниках (см. Приложение 1). А такие свойства, как цвет, запах или вкус, определяются только непосредственным наблюдением, поэтому их сложно точно описать. Например, кому-то из нас море кажется синим, а кому-то — зеленым.

Нередко цвет вещества зависит от различных факторов. Так, вещества, кажущиеся бесцветными (например лед, стекло), в результате измельчения становятся белыми. Все видели медь — блестящий металл красноватого цвета, однако если его очень сильно измельчить, то по цвету он не будет отличаться от цвета почвы.

Таким образом, каждому веществу присущ определенный набор свойств. Конечно же, некоторые свойства у разных веществ могут быть сходными. Например, и сахар, и поваренная соль — вещества белого цвета, хорошо растворяются в воде. Однако сахар плавится при температуре 185 °С, а поваренная соль — при 800 °С, и кроме того, они отличаются по вкусу. Два разных вещества не могут быть похожи друг на друга по всем свойствам.

Почему же разные вещества имеют разные свойства? Дело в том, что вещества состоят из очень мелких частиц — атомов или молекул. Именно они определяют все свойства веществ. Каждое вещество имеет свой уникальный набор атомов или молекул. Молекулы разных веществ не подобны, часто они отличаются очень существенно, поэтому и образованные ими вещества отличаются по свойствам.

Агрегатные состояния веществ

Описывая физические свойства веществ, необходимо указывать их агрегатное состояние при обычных условиях: твердое, жидкое или газообразное. Агрегатное состояние не является в полной мере физическим свойством вещества — это только состояние вещества при определенных условиях. Каждое вещество может находиться в разных агрегатных состояниях. В твердом состоянии частички вещества плотно закреплены в определенных положениях, они не могут перемещаться относительно друг друга, а только колеблются вокруг определенного положения (рис. 34а). Поэтому твердые вещества почти не сжимаются, не могут течь и сохраняют форму. В жидком состоянии молекулы также расположены плотно, но они более свободны и могут перемещаться относительно друг друга. Благодаря этому жидкие вещества также почти не сжимаются, но могут течь и приобретать форму сосуда, в котором хранятся (рис. 346). В газообразном состоянии молекулы вещества находятся на значительных расстояниях друг от друга и свободно двигаются. Благодаря этому газообразные вещества легко сжимаются и расширяются и занимают весь объем сосуда, в котором хранятся, приобретая его форму (рис. 34в).

При изменении температуры и давления вещество может менять свое агрегатное состояние. Например, когда на улице температура воздуха опускается ниже 0 °С, вода в лужах превращается в лед — замерзает, или, научным языком, кристаллизируется. При кипении вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Этот процесс называется испарением. А когда водяной пар охлаждается на холодной

1. Рассмотрите образцы выданных веществ. Определите, в каком агрегатном состоянии они находятся. Опишите их цвет, запах, отметьте наличие или отсутствие металлического блеска. Основываясь на собственном опыте, сделайте вывод о способности веществ проводить электрический ток и теплоту. Значение плотности, температур кипения и плавления выпишите из справочника (см. Приложение 1).

2. Проверьте, растворимы ли вещества в воде. Для определения способности растворяться в воде небольшую порцию вещества поместите в пробирку, влейте 1 мл воды (в обычной пробирке 1 мл воды соответствует слою жидкости приблизительно в 1 см высотой) и перемешайте, как показано на рисунке 36. Опишите свои наблюдения в тетради.

3. Заполните таблицу и сделайте выводы.

Выводы:

1. Все окружающие нас предметы называют телами. Физическое тело — это предмет, который имеет постоянные массу, форму и объем. Тела состоят из веществ. Химическое вещество — это субстанция, которая имеет определенный химический состав и характеризуется определенными физическими и химическими свойствами. Вещества или их смеси, которые человек использует для изготовления тел, называют материалами.

2. Вещества имеют определенные признаки, которые называют свойствами веществ. У каждого вещества есть свой, присущий только ему набор физических свойств. К физическим свойствам веществ относят цвет, запах, вкус, температуру плавления, температуру кипения, плотность, способность проводить электрический ток и теплоту, растворимость в воде, пластичность и др.

3. Физические свойства веществ обусловлены частицами, из которых они состоят и которые являются носителями свойств вещества и минимальной «порцией» данного вещества.

4. Агрегатное состояние — это характеристика вещества при определенных условиях. Различают твердое, жидкое и газообразное агрегатные состояния. Они отличаются возможностью сжатия и способностью течь.

Контрольные вопросы

1. Что означают и чем отличаются термины «физическое тело», «вещество», «материал»?

2. Что понимают под свойствами веществ?

3. Какие свойства веществ относят к физическим?

4. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество? Охарактеризуйте каждое из них.

5. Назовите процессы изменения агрегатного состояния: а) из твердого в жидкое; б) из жидкого в газообразное; в) из твердого в газообразное; г) из жидкого в твердое; д) из газообразного в жидкое.

Задания для усвоения материала

1. Выберите правильное утверждение о воде: а) жидкость с плотностью 1 г/см³, плохо проводит электрический ток; б) жидкость с характерным запахом и плотностью 0,9 г/см³; в) твердое вещество желтого цвета с температурой плавления 0 °С.

2. Выпишите отдельно названия веществ и тел: а) ножницы; б) стекло; в) вода; г) тетрадь; д) железо; е) ложка; ж) алюминий.

3. Чем отличаются: а) тела одинаковой формы, изготовленные из разных веществ; б) тела разной формы, изготовленные из одного вещества?

4. Опишите физические свойства алюминия, сахара, поваренной соли по таким же признакам, как в лабораторном опыте. Для ответа воспользуйтесь данными из таблицы Приложения 1.

5. По каким признакам можно распознать железо среди других металлов?

6. Сравните физические свойства: а) воды и уксусной кислоты; б) мела и графита; в) меди и алюминия. Отметьте сходство и отличия в свойствах этих веществ. Для ответа воспользуйтесь данными из таблицы Приложения 1.

7. По каким свойствам можно отличить: а) соль от сахара; б) медь от золота; в) песок от железа?

8. Заполните таблицу по приведенному образцу, распределив названия тел и соответствующих им веществ и материалов по столбикам: стакан, целлюлоза, сковорода, железо, стул, тетрадь, стекло, авторучка, бумага, чугун, дерево, пластмасса.

9. Назовите типы агрегатных переходов: а) кубик льда в стакане превратился в жидкую воду; б) при высоком давлении воздух становится жидким; в) если кусочек «сухого льда» оставить на воздухе, то через какое-то время он бесследно исчезнет; г) если капля расплавленного металла падает на землю, то она становится твердой; д) если кожу протереть одеколоном, то в скором времени на ней не останется и следа жидкости.

10. Объясните, на каких свойствах веществ основано их использование: а) из меди изготавливают электрические провода; б) из золота делают ювелирные украшения; в) ванилин добавляют в кондитерские изделия; г) из алюминия изготавливают фольгу; д) из графита изготавливают стержни для карандашей.

11. Объясните, почему гвозди изготавливают из железа, а не из свинца. Почему памятники изготавливают из бронзы или гранита, а не из стекла?

12*. Почему вещества имеют разные свойства? Почему свойства некоторых веществ сходны? Могут ли два вещества иметь одинаковые температуры плавления, одинаковую плотность, одинаковый цвет? Выскажите свои предположения.

Это материал учебника Химия 7 класс Григорович