Stări ale Materiei

Proprietățile Fiecărui Stat

Vizualizați Activitatea

Vocabular

Vizualizați Activitatea

Discuție Starter

Vizualizați Activitatea

Povestea Unei Particule de apa

Vizualizați Activitatea

Modificări de Stat

Vizualizați Activitatea

Comparați și Contrastați

Vizualizați Activitatea

Situații de fond

Materia vine în trei stări: solid , lichid sau gaz . Fiecare stare are un aranjament de particule diferit, care permite mișcării (sau nu mișcării) particulelor și uneori această aranjare a particulelor se poate schimba, modificând starea materiei. Adăugarea de energie termică la un sistem de particule crește energia cinetică medie. O scădere a energiei cinetice poate reduce temperatura unui sistem sau poate schimba starea unui sistem de la un gaz la un lichid sau un lichid la un solid.

Într-un solid, particulele sunt aranjate într-un model regulat și sunt foarte strânse între ele. Ei nu se pot mișca unul pe celălalt, dar vibrează în jurul unui punct fix. Dintre cele trei stări, particulele din solide au cea mai mică energie cinetică. Pe măsură ce particulele capătă mai multă energie termică (adesea prin încălzire), acestea vibrează mai mult. Odată ce particulele au suficientă energie pentru a se deplasa între ele, starea se schimbă de la un solid la un lichid. Cantitatea de energie cinetică necesară pentru a transforma un solid într-un lichid depinde de machiajul solidului și este „punctul de topire”.

Într-un lichid, particulele sunt încă foarte strânse între ele, dar au un aranjament aleatoriu. Ele vibrează în continuare, dar se pot deplasa una peste alta, ceea ce permite curgerea lichidelor. Capacitatea particulelor de a se deplasa este și motivul pentru care lichidele vor umple forma oricărui recipient în care se află. Dacă încălzim și mai mult aceste particule, legăturile dintre particule se rup și devin gaz.

Aranjamentul de particule pentru gaze este aleatoriu și particulele sunt răspândite. Zboară în jur, ciocnindu-se între ele și laturile containerelor. Există o mulțime de spațiu între particule, ceea ce înseamnă că gazele pot fi comprimate. Cu cât sunt mai comprimate, cu atât se ciocnesc mai mult cu recipientul lor și unul cu celălalt. Coliziunea particulelor și a altor materiale exercită o forță cunoscută sub numele de presiune .

Presiunea este afectată de diverși factori, cum ar fi temperatura sistemului, numărul de particule și volumul recipientului. Presiunea sistemului poate afecta ce stare se află. Cu o presiune ridicată, este nevoie de mai multă energie termică pentru ca particulele să se schimbe de la o fază lichidă la una de gaz. Cu o presiune scăzută, opusul este adevărat; este nevoie de mai puțină energie termică pentru ca particulele să se schimbe de la o fază lichidă la una de gaz.

Cel mai frecvent utilizat exemplu pentru a preda elevilor despre stările materiei este H ₂ O, sau apă. Aceasta este una dintre puținele substanțe care pot fi găsite în mod natural pe Pământ în toate cele trei stări. Apa are un punct de topire la 0 ° C (32 ° F, 273,2 K) și are un punct de fierbere de 100 ° C (212 ° F și 373,2 K). Apa este utilizată cel mai frecvent deoarece studenții au experiență cu toate cele trei stări. Gheața, apa și aburul sunt toate obținute din același tip de particule, dar fiecare dintre substanțe arată și se simte foarte diferit. Apa este însă destul de ciudată; gheața este mai puțin densă decât apa și solidul plutește deasupra lichidului, caracteristică care nu este tipică pentru alte substanțe. Această particularitate a permis creaturilor vii să supraviețuiască în apa izolată de gheață și a permis vieții să evolueze așa cum are.

Activitățile din acest plan de lecție folosesc modelul simplu de bilă de particule pentru a explica molecule mai complicate pentru a oferi elevilor o bază solidă de înțelegere. O „particulă” de apă este alcătuită de fapt din trei atomi, dar tratarea ei ca o particulă face mai ușor de înțeles atunci când descrie aranjamentul moleculelor. Este important ca elevii să poată defini o substanță pură ca o substanță care este formată dintr-un singur tip de atom sau moleculă.

Întrebări frecvente despre stările materiei

Care sunt cele trei stări principale ale materiei și cum diferă acestea?

Cele trei stări principale ale materiei sunt solid, lichid și gaz. Solidele au particule strâns ambalate într-un model regulat, lichidele au particule aranjate aleatoriu care pot să se miște unul pe lângă celălalt, iar gazele au particule spațiate larg și în mișcare rapidă. Fiecare stare are proprietăți unice bazate pe aranjamentul și mișcarea particulelor.

Cum schimbă starea materiei adăugarea energiei termice?

Adăugarea energiei termice crește mișcarea particulelor (energia cinetică). Când se adaugă suficientă energie, solidele se topesc în lichide, iar lichidele se evaporă în gaze. Îndepărtarea energiei inversează aceste schimbări, cauzând condensarea gazelor și solidificarea lichidelor.

De ce plutește gheața pe apă și de ce este acest lucru important?

Gheața plutește pe apă deoarece are o densitate mai mică decât apa lichidă. Această proprietate unică creează un strat izolant pe lacuri și iazuri, permițând vieții acvatice să supraviețuiască sub suprafață chiar și în condiții de îngheț.

Ce reprezintă presiunea în gaze și cum afectează starea materiei?

Presiunea în gaze este forța exercitată de particule prin coliziunea cu recipientul și între ele. Presiunea mai mare poate necesita mai multă energie termică pentru ca un lichid să devină gaz, în timp ce presiunea mai mică face mai ușor pentru particule să își schimbe starea.

Ce este o substanță pură și cum o explicați elevilor?

O substanță pură este formată dintr-un singur tip de atom sau moleculă. Pentru a ajuta elevii să înțeleagă, folosiți exemple precum apa (H₂O) sau oxigenul (O₂), subliniind că toate particulele sunt identice într-o substanță pură.