Вещества - строительные элементы материи (3 видео)

Вещества – это основные строительные элементы материи, из которых состоят все существующие в природе тела. Они являются основой образования всех вещественных предметов и обладают уникальными физическими и химическими свойствами.

Вещества могут находиться в трех основных состояниях: твердом, жидком и газообразном. В зависимости от условий окружающей среды и внешних факторов, вещества могут переходить из одного состояния в другое. Например, при нагревании твердое вещество может стать жидким, а затем превратиться в газ.

Строительная сущность веществ заключается в их способности образовывать более сложные структуры, включая атомы, молекулы и кристаллы. Атомы являются основными строительными блоками веществ и состоят из протонов, нейтронов и электронов. Молекулы формируются при объединении атомов разных элементов, а кристаллы представляют собой упорядоченную решетку молекул или атомов.

Каждое вещество имеет свои уникальные химические свойства, которые определяют его реакционную способность. Взаимодействие веществ между собой приводит к возникновению химических реакций, которые могут изменять состав и свойства веществ. Эти реакции играют важную роль во многих процессах, таких как синтез новых материалов, разложение органических веществ и окисление металлов.

Содержание

Вещества и их роль
Определение и свойства
Состав веществ
Физические свойства
Классификация
Органические вещества
Неорганические вещества
Структура веществ
Молекулы
Атомы в молекулах
Соединения молекул
Кристаллическая решетка
Структура и свойства
Типы кристаллической решетки
Полимеры
Структура и свойства
Полимеризация
🎦 Видео

Видео:Всё о химическом строении клетки за 70 минут | Биология ЕГЭ для 10 класса | УмскулСкачать

Вещества и их роль

Роль веществ в нашей жизни невозможно переоценить. Они играют ключевую роль в функционировании природных и технических систем. В природе вещества участвуют во всех химических процессах, от образования облаков и дождя до жизнедеятельности организмов.

В технологии и промышленности вещества применяются как основные материалы для создания различных изделий. Металлы, пластмассы, стекло, керамика и многие другие вещества служат строительными блоками для множества промышленных процессов и изделий.

Необходимо отметить, что вещества имеют свою массу и объем, а также могут находиться в различных состояниях – твердом, жидком или газообразном. Их состояние зависит от температуры и давления. Эти свойства позволяют веществам проявлять различные физические и химические процессы.

Изучение веществ является важной частью науки химии, которая позволяет нам понять, как вещества строятся, взаимодействуют и превращаются друг в друга. Благодаря химическим реакциям мы можем создавать новые вещества и изменять свойства уже существующих.

Таким образом, вещества играют неотъемлемую роль в нашей жизни и окружающем мире. Они являются строительными элементами материи, обеспечивающими ее разнообразие и функционирование.

Видео:Предмет химии. Вещества и их свойства. 7 класс.Скачать

Определение и свойства

Одним из важных свойств веществ является масса. Каждое вещество имеет свою уникальную массу, которая может измеряться в граммах или килограммах. Масса вещества остается неизменной независимо от его состояния.

Другим важным свойством вещества является объем. Объем — это мера пространства, занимаемого веществом. Объем можно измерять в литрах или кубических сантиметрах. Зависит от состояния вещества — твердого, жидкого или газообразного.

Также вещества обладают плотностью, которая определяется отношением массы вещества к его объему. Плотность может быть разной для разных веществ и может меняться в зависимости от условий.

Вещества также могут иметь разные физические свойства. Например, температура плавления и кипения, твердость, прозрачность и проводимость электрического тока. Каждое вещество имеет свои уникальные физические свойства, которые можно использовать для его идентификации и классификации.

Химические свойства веществ определяются их способностью взаимодействовать с другими веществами и претерпевать химические реакции. Некоторые вещества могут быть химически стабильными и практически не реагировать с другими веществами, в то время как другие могут быть очень реакционными и способны вызывать химические изменения.

Определение и понимание свойств веществ позволяет нам лучше понять и изучать различные процессы и явления в мире, а также использовать вещества в различных практических областях, таких как медицина, промышленность и наука.

Состав веществ

Электроны – это отрицательно заряженные элементарные частицы, которые движутся вокруг ядра атома по определенным орбитам.

Протоны – это положительно заряженные элементарные частицы, находящиеся в ядре атома. Они определяют атомный номер элемента.

Нейтроны – это нейтральные элементарные частицы, также находящиеся в ядре атома. Они не участвуют в химических реакциях и служат для обеспечения стабильности ядра.

Сочетание различных типов атомов определяет химические свойства вещества. Вещества могут быть простыми и сложными. Простые вещества состоят из одного типа атомов, например, кислорода или водорода. Сложные вещества состоят из нескольких различных типов атомов, например, вода, которая состоит из атомов кислорода и водорода.

Состав вещества определяет его свойства и поведение в химических реакциях. Изучение состава веществ помогает установить их структуру и использовать их для различных целей.

Физические свойства

Физические свойства веществ определяют их состояние, а также реакцию на окружающую среду. Они включают такие характеристики, как температура плавления и кипения, плотность, теплоемкость, электропроводность и многие другие.

Температура плавления — это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое. Например, для воды эта температура составляет 0 градусов по Цельсию.

Температура кипения — это температура, при которой вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Например, для воды эта температура составляет 100 градусов по Цельсию.

Плотность — это физическая величина, определяющая массу вещества, занимающего единичный объем. Измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м³). Например, плотность воды при температуре 20 градусов по Цельсию составляет около 1000 кг/м³.

Теплоемкость — это количество теплоты, которое необходимо передать веществу, чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия. Измеряется в джоулях на градус Цельсия (Дж/°C). Так, теплоемкость алюминия составляет около 0,90 Дж/°C.

Электропроводность — это способность вещества проводить электрический ток. Вещества делятся на проводники, полупроводники и непроводники в зависимости от своей электропроводности. Например, медь является хорошим проводником электричества.

Видео:Химический состав клетки. Видеоурок по биологии 9 классСкачать

Классификация

Вещества можно классифицировать по различным признакам, таким как состав, структура, свойства и происхождение.

По составу вещества могут быть классифицированы как элементы и соединения. Элементы — это вещества, которые не могут быть разложены на более простые вещества химическими реакциями. Соединения, с другой стороны, состоят из двух или более элементов, которые соединены химической связью.

Структура вещества также может быть использована для классификации. Здесь выделяются атомы, молекулы и кристаллическая структура. Атомы являются основными строительными блоками вещества и состоят из протонов, нейтронов и электронов. Молекулы состоят из двух или более атомов, которые связаны химической связью. Кристаллическая структура относится к упорядоченной трехмерной решетке атомов или молекул вещества.

Свойства вещества также могут быть использованы для его классификации. Одним из основных свойств является агрегатное состояние, которое может быть газообразным, жидким или твердым. Другими свойствами могут быть плотность, температура плавления и кипения, теплопроводность и проводимость электричества.

Наконец, вещества могут быть классифицированы по их происхождению. Например, органические вещества происходят от живых организмов, а неорганические вещества — от неживой материи.

Классификация	Примеры
По составу	Кислород, вода, соль
По структуре	Атомы, молекулы, кристаллы
По свойствам	Газы, жидкости, твердые вещества
По происхождению	Органические, неорганические вещества

Органические вещества

Органические вещества могут быть найдены в различных формах, начиная от простых молекул, таких как метан или этан, и заканчивая сложными биологическими молекулами, такими как ДНК и белки.

Одна из ключевых особенностей органических веществ заключается в том, что они могут образовывать длинные цепочки из углеродных атомов. Эти цепочки могут иметь различные формы и организации, что позволяет органическим веществам обладать разнообразными свойствами и функциями.

Органические вещества являются основными компонентами живых организмов. Они присутствуют в клетках, тканях и органах и выполняют различные функции, включая структурную поддержку, энергетическое обеспечение и передачу генетической информации.

Примеры органических веществ включают сахара, жиры, аминокислоты, витамины и гормоны. Они играют важную роль в метаболизме, росте и развитии организмов.

Органические вещества могут образовываться в природе, например, в результате биологических процессов и разложения органических материалов.
Они также могут быть синтезированы в лабораторных условиях с помощью химических реакций.
Органические вещества могут быть использованы в различных отраслях, таких как пищевая промышленность, медицина, фармацевтика, текстильная промышленность и другие.

Изучение органических веществ имеет большое значение для понимания жизни и функционирования организмов. Оно также является основой органической химии — науки, изучающей свойства и реакции органических соединений.

Неорганические вещества

Одним из основных классов неорганических веществ являются минералы. Минералы – это твердые соединения, которые образуются в результате геологических процессов. Они могут иметь разнообразные свойства и иметь различное применение. Например, кварц – один из наиболее распространенных минералов на Земле и используется в промышленности для производства стекла и электроники.

Другой класс неорганических веществ – это соли. Соли образуются путем реакции кислот и оснований. Они состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов, которые удерживаются вместе электростатическими силами. Соли широко применяются в пищевой промышленности, медицине, а также используются для создания различных типов материалов, таких как стекло и керамика.

Еще один класс неорганических веществ – это оксиды. Оксиды состоят из атомов металла и атомов кислорода. Они обладают разнообразными свойствами и могут быть как кислотными, так и основными. Например, оксид алюминия – основной компонент глины и используется в строительстве, а оксид железа – один из основных компонентов ржавчины.

Неорганические вещества имеют широкое применение в нашей жизни и играют важную роль в различных отраслях науки и промышленности. Изучение и использование неорганических веществ помогает нам понять и контролировать мир вокруг нас.

Видео:Наука не знает из чего состоит материя. Что уже известно?Скачать

Структура веществ

Вещество состоит из атомов или молекул, которые соединяются между собой различными химическими связями. Структура вещества может быть простой, когда оно состоит из одного типа атомов или молекул, или сложной, когда оно состоит из разных типов атомов или молекул.

Структура вещества определяется его кристаллической или аморфной формой. Кристаллическая структура характеризуется регулярной упорядоченностью атомов или молекул в пространстве, что придает веществу определенные свойства, такие как прозрачность и твердость.

Аморфная структура, в отличие от кристаллической, не имеет регулярного упорядочения атомов или молекул. Вещества с аморфной структурой обычно обладают другими свойствами, такими как прозрачность и пластичность.

Структура вещества также может быть изменена под действием различных физических и химических воздействий, таких как температура, давление, влажность и реакция с другими веществами. Изменение структуры вещества может привести к изменению его свойств и поведения.

Важно понимать, что структура вещества играет важную роль во многих областях науки и техники, таких как химия, физика, материаловедение и многие другие.

Видео:Строение веществаСкачать

Молекулы

Молекулы могут быть простыми или сложными. Простые молекулы состоят из двух или более одинаковых атомов, например, молекула кислорода (O₂), состоящая из двух атомов кислорода. Сложные молекулы состоят из разных типов атомов, например, молекула воды (H₂O), состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Молекулы могут иметь различные формы и размеры. Они могут быть линейными, кольцевыми или трехмерными структурами. Форма и размер молекулы определяют ее физические и химические свойства, такие как температура плавления и кипения, растворимость, реакционная активность и др.

Молекулы также могут быть положительно или отрицательно заряжеными. Электрический заряд молекулы может влиять на ее взаимодействие с другими молекулами и окружающей средой. Заряженные молекулы могут образовывать ионные связи с другими молекулами, что может привести к образованию солей или кристаллов.

Молекулы имеют важное значение для понимания и изучения химических реакций и процессов. Изучение молекул позволяет узнать о их структуре, свойствах и функциях, а также создать новые вещества и материалы с нужными химическими и физическими свойствами.

Для наглядного представления структуры и свойств молекул часто используется таблица, в которой перечислены атомы, из которых она состоит, и типы химических связей между ними. Такая таблица называется молекулярной формулой.

Молекула	Молекулярная формула
Кислород	O₂
Вода	H₂O
Углекислый газ	CO₂

Молекулы играют фундаментальную роль во многих науках, включая химию, физику, биологию и материаловедение. Изучение молекул позволяет расширить наши знания о природе вещества и создать новые материалы и технологии для различных целей, начиная от лекарств и пищевых добавок до электронных устройств и экологически чистых источников энергии.

Атомы в молекулах

Молекула представляет собой минимальную частицу вещества, которая обладает химическими свойствами. Она состоит из атомов, которые соединяются между собой, образуя различные химические соединения.

Атомы в молекулах могут быть разного типа и иметь разные энергетические уровни. Они образуют связи друг с другом, обменяясь электронами. Количество электронов в атоме определяет его химические свойства.

Молекулы могут состоять из атомов одного элемента или из атомов разных элементов. Вода, например, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Азот, в свою очередь, состоит из двух атомов азота.

Вещество	Атомы в молекуле
Вода	2 атома водорода, 1 атом кислорода
Метан	1 атом углерода, 4 атома водорода
Кислород	2 атома кислорода

Атомы в молекулах могут быть соединены разными типами химических связей. Например, водород и кислород в молекуле воды соединены ковалентной связью, атому углерода и водорода в молекуле метана также образуют ковалентную связь.

Изучение атомов в молекулах позволяет понять структуру и свойства различных веществ. Это важное направление в химии и физике.

Соединения молекул

В мире существует огромное количество различных веществ, которые состоят из молекул. Молекулы представляют собой соединения атомов, которые могут образовывать различные химические связи. В результате таких связей, образуются различные соединения молекул.

Соединения молекул могут быть неорганическими или органическими. Неорганические соединения молекул образуются при соединении атомов различных химических элементов. Они не содержат углерод, который является основным элементом органических веществ. Примерами неорганических соединений молекул являются вода (H2O), соль (NaCl), кислоты и основания.

Органические соединения молекул состоят из углерода, а также других элементов, таких как водород, кислород, азот и многих других. Они образуются при соединении атомов этих элементов в сложные структуры — органические молекулы. Органические соединения молекул являются основой для жизни на Земле и включают в себя такие вещества как углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты.

Соединения молекул имеют различные свойства и способны образовывать разные структуры. Они могут быть как твердыми веществами, так и жидкостями или газами. Некоторые соединения молекул обладают специфическими свойствами, такими как цветность, проводимость электричества или магнитные свойства.

Понимание и изучение соединений молекул является важным аспектом в химии и науке в целом. Это позволяет ученым разрабатывать новые материалы, лекарства и технологии, а также понять, как устройство и свойства разных веществ влияют на их функции и взаимодействия в природе и в живых организмах.

Видео:Состав и структура органических веществ. Изомерия. 1 часть. 10 класс.Скачать

Кристаллическая решетка

Кристаллическая решетка обеспечивает материалам свойство кристалличности, которое выражается в их жесткости, прозрачности, оптических и электрических свойствах.

Решетка кристалла состоит из кристаллических плоскостей, между которыми имеются периодические узлы, атомы, ионы или молекулы. Кристаллическая решетка может быть трехмерной или двумерной.

Кристаллическую решетку можно представить в виде таблицы, в которой строки и столбцы соответствуют осями кристалла. Каждый узел таблицы представляет собой атом, ион или молекулу. Пример такой таблицы приведен ниже:

	А
Б		В
	Г

В этом примере кристаллическая решетка представляет собой двумерную таблицу, в которой атом А находится в центре, а остальные атомы — Б, В и Г — расположены вокруг него.

Кристаллическая решетка определяет физические и химические свойства кристалла. Поэтому изучение решетки является важным шагом в понимании структуры и свойств материалов.

Структура и свойства

Материи, включающие в себя различные вещества, обладают сложной структурой и разнообразными свойствами.

Свойства веществ определяются их внутренней структурой и химическим составом. Различные вещества имеют уникальные свойства, такие как плотность, теплопроводность, электропроводность, прочность и другие. Эти свойства могут быть использованы для определения вещества и его применения в различных областях науки и техники.

Структура вещества определяет, как атомы, ионы или молекулы располагаются в пространстве и как они связаны друг с другом. Например, металлы обладают кристаллической структурой, в которой ионы располагаются регулярно в трехмерной решетке. Полимеры, такие как пластик, имеют аморфную или сегментированную структуру, что делает их гибкими и эластичными.

Структура и свойства вещества могут быть изучены с помощью различных методов, таких как рентгеноструктурный анализ, спектроскопия, микроскопия и многие другие. Эти методы позволяют увидеть и анализировать молекулярные и атомные уровни материи и раскрыть их особенности.

Понимание структуры и свойств вещества является ключевым для создания новых материалов с желаемыми свойствами и разработки новых технологий. Научные исследования в этой области продолжаются и помогают расширять наши знания о мире веществ и его потенциальных применениях.

Типы кристаллической решетки

Кубическая решетка: в каждой точке решетки находится один атом, и все стороны ячейки решетки равны.
Гексагональная решетка: в каждой точке решетки находится один атом, а основание ячейки решетки имеет форму шестиугольника.
Тетрагональная решетка: в каждой точке решетки находится один атом, а основание ячейки решетки имеет форму прямоугольника.
Октаэдрическая решетка: в каждой точке решетки находится два атома, и основание ячейки решетки имеет форму октаэдра.
Ромбическая решетка: в каждой точке решетки находится один атом, и основание ячейки решетки имеет форму ромба.

Каждый тип кристаллической решетки имеет свои особенности и важен в различных областях науки. Понимание различных типов кристаллической решетки позволяет более полно изучить структуру вещества и его свойства.

Видео:• БЕЛКИ • Органические вещества клетки • строение, структуры, функцииСкачать

Полимеры

Полимеры широко используются в различных отраслях промышленности, таких как пластиковая, текстильная, фармацевтическая и многих других. Благодаря своей высокой механической прочности и гибкости, они могут быть использованы для создания различных изделий и материалов.

Существует несколько видов полимеров, включая синтетические полимеры, полученные искусственным путем, и естественные полимеры, которые встречаются в природе. Примерами синтетических полимеров являются полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и полиуретан. Естественные полимеры включают стекловолокно, хитин, целлюлозу и другие.

Важными свойствами полимеров являются их термическая стабильность, химическая устойчивость и электроизоляционные свойства. Благодаря этим свойствам полимеры могут быть использованы в широком диапазоне применений, включая производство пластиковых изделий, изоляционных материалов, лекарственных препаратов и многое другое.

Синтетические полимеры
Естественные полимеры

Синтетические полимеры создаются путем химических реакций, в которых мономеры объединяются в длинные цепочки. Это позволяет изменять свойства полимеров и создавать материалы с разными свойствами. Синтетические полимеры широко используются в промышленности, благодаря своей прочности, эластичности и стойкости к химическим воздействиям.

Естественные полимеры, напротив, встречаются в природе и могут быть получены из живых организмов. Они часто используются в текстильной и пищевой промышленности. Естественные полимеры обладают высокой биоразлагаемостью и являются экологически безопасными.

Полимеры играют важную роль в нашей повседневной жизни и в развитии промышленности. Они помогают нам создавать новые материалы и изделия, которые облегчают нашу жизнь и сделаны из полимеров. Они также играют важную роль в различных научных исследованиях и технологических инновациях.

Структура и свойства

Структура вещества определяется способом организации его частиц. В зависимости от

химического состава и типа взаимодействия между частицами, вещество может иметь различные

структуры. Однако все вещества состоят из атомов, которые являются основными строительными

элементами.

Атомы соединяются между собой, формируя молекулы и кристаллическую решетку. Молекулы

являются наименьшими частицами вещества, которые сохраняют его химические свойства. Молекулы

могут состоять из одного вида атомов (например, кислород — О2) или разных видов атомов (например,

вода — H2O).

Кристаллическая решетка представляет собой упорядоченную структуру вещества, в которой

атомы или молекулы занимают определенные положения в пространстве. Кристаллическая решетка

определяет большинство физических свойств вещества, таких как плотность, температура плавления

или кристаллизации.

Одним из важных свойств вещества является его состояние (твердое, жидкое или газообразное).

Состояние вещества зависит от взаимодействия между его частицами. В твердом состоянии частицы

вещества плотно упакованы и имеют определенную геометрическую форму. В жидком состоянии частицы

вещества тесно связаны друг с другом, но свободно перемещаются. В газообразном состоянии частицы

вещества быстро двигаются во всех направлениях.

Кроме того, вещества обладают различными химическими свойствами, которые определяют

их способность к взаимодействию с другими веществами. Химические свойства включают реакцию на

воздействие кислорода, кислоты или щелочи, способность образовывать соединения с другими веществами

или изменяться в результате химических превращений.

Полимеризация

Полимеризация подразделяется на различные виды в зависимости от используемых механизмов и реакционных условий. Например, существуют радикальная, каталитическая и ионная полимеризации.

Радикальная полимеризация является одним из самых распространенных механизмов полимеризации. В ходе этого процесса, мономеры со свободными радикальными центрами реагируют друг с другом, образуя длинные полимерные цепи. Температура и наличие инициатора радикалов влияют на скорость реакции полимеризации.

Каталитическая полимеризация намного более сложная и требует присутствия катализатора, который ускоряет реакцию полимеризации. Каталитическая полимеризация широко используется в промышленности для производства пластмасс, резиновых изделий и других полимерных материалов.

Ионная полимеризация основана на реакции положительно или отрицательно заряженных ионов, которые соединяются, образуя полимерные цепи. Этот процесс требует строгих реакционных условий и часто используется для получения полимеров с определенными свойствами.

Полимеризация является важным процессом в современной химии и материаловедении. Благодаря ней можно создавать разнообразные полимерные материалы с различными свойствами, такими как прочность, гибкость, упругость и термостойкость. Полимеры находят применение во многих отраслях промышленности, включая производство пластмасс, текстиля, лекарственных препаратов и многое другое.