Хүн эргэн тойрныхоо ертөнцтэй олон мянган үл үзэгдэх утсаар холбогддог бөгөөд тэр өөрөө түүний нэг хэсэг юм. Байгаль нь хүний ​​​​амьдралд шаардлагатай бүх зүйлийг хангаж, өдөр тутмын хэрэгцээг нь хангаж, түүнтэй харилцахаас үгээр илэрхийлэхийн аргагүй таашаал өгдөг.

Гэсэн хэдий ч хүн ба хүрээлэн буй орчны харилцаа маш хэцүү байдаг. Нэг талаас, хүн байгалийг биширч, яруу найргаар алдаршуулж, маш сайн уран зураг, гэрэл зурагт байгалийг тусгадаг (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1.
"Энэ ертөнц ямар үзэсгэлэнтэй юм бэ, хараач!"

Нөгөө талаар өсөлт хүрээлэн буй орчны асуудал- хүний ​​олон тооны алдаа, алдааны гунигтай шийтгэл: ой модыг устгах, амьтдыг устгах, бохирдуулах орчинүйлдвэрийн болон ахуйн хог хаягдал гэх мэт (Зураг 2).

Цагаан будаа. 2.
Хүний үйл ажиллагааны үр дүнд ийм сайхан ертөнц харагддаг.
а - ой модыг устгах; б - үйлдвэрлэлийн ялгаруулалтаар агаар мандлын хордлого; в - усны байгууламжийн бохирдол; г - ойн цэвэрлэгээ хогийн цэг болсон

Хүн, байгаль хоёрын харилцаа эелдэг, эв найрамдалтай байхын тулд түүнийг мэдэж, ойлгож, түүнд анхаарал болгоомжтой хандаж, байгалийн баялгийг зөв зохистой ашиглах хэрэгтэй. Байгалийн шинжлэх ухааны хичээлүүд нь бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийг ойлгох, түүний оршин тогтнох хуулиудын талаархи мэдлэгийг заах зорилготой: биологи, газарзүй, хими, физик (Зураг 3). Та тэдний заримтай нь сургуулийн өмнөх шатанд аль хэдийн танилцсан.

Цагаан будаа. 3.
Биологи, газарзүй, физик, хими нь байгалийн шинжлэх ухаанд хамаарна

Энэ жил та физикийн чиглэлээр суралцаж эхэлж байна. Зөвхөн жилийн дараа 8-р ангидаа та өөр нэг эрдэм шинжилгээний хичээл болох химийн хичээлтэй танилцах болно.

Хими бол бодис, тэдгээрийн бүтэц, шинж чанар, зарим бодисыг бусад болгон хувиргах шинжлэх ухаан юм.

Бидний эргэн тойрон дахь бүх объектыг ихэвчлэн физик биет гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн бүрдсэн зүйлийг бодис гэж нэрлэдэг (Зураг 4).

Цагаан будаа. 4.
Физик биетүүд ба тэдгээрт хамаарах химийн бодисууд:
a - ган бүтээгдэхүүн, төмрийн нунтаг; б - компьютерийн эд анги, төрөл бүрийн хуванцар; в - нарны зай ба цахиур

Бие бүр хэлбэр, эзэлхүүнтэй байдаг. Хариуд нь бодис бүр өөрийн шинж чанараараа хувь хүн бөгөөд өвөрмөц шинж чанартай байдаг - шинж чанар: бөөгнөрөл, нягтрал, өнгө, гялалзах, үнэр, амт, хатуулаг, уян хатан чанар, усанд уусах чадвар, дулаан дамжуулах чадвар. цахилгаан.

Жишээлбэл, хүчилтөрөгч, цууны хүчил, хөнгөн цагаан гэсэн гурван бодисыг хэвийн нөхцөлд нэгтгэх янз бүрийн төлөвт байгаа шинж чанаруудыг тайлбарлая (Хүснэгт 1).

Хүснэгт 1
Хүчилтөрөгч, цууны хүчил, хөнгөн цагааны шинж чанарууд

Тэдний хувьд бодисын шинж чанарыг мэдэх шаардлагатай практик хэрэглээ. Жишээлбэл, 5-р зурагт энэ металлын шинж чанараас шалтгаалан хөнгөн цагааны хэрэглээг харуулав.

Цагаан будаа. 5.
Түүний шинж чанарт үндэслэн хөнгөн цагааны хэрэглээ

Олон бодис нь хортой, тэсэрч дэлбэрэх, шатамхай байдаг тул тэдэнтэй ажиллахдаа болгоомжтой, чадварлаг харьцах шаардлагатай байдаг.

Манай ном таныг энэхүү ноцтой бөгөөд чухал сэдвийг судлахад бэлтгэхэд зориулагдсан тул “Хими. Танилцуулах курс."

Хими таны хувьд цоо шинэ шинжлэх ухаан мөн эсэхийг та дараах догол мөрүүдээс олж мэдэх болно.

1. Хими бол байгалийн шинжлэх ухааны нэг хэсэг юм.
2. Хүн ба хүрээлэн буй орчны хоорондын харилцаа.
3. Физик бие ба бодисууд.
4. Бодисын шинж чанар.
5. Тэдний шинж чанарт үндэслэн бодисыг хэрэглэх.

Асуулт, даалгавар

1. Аль нь эрдэм шинжилгээний сэдвүүдТэд байгалийн жам ёсны гэж тооцогддог уу?
2. Хүний хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх эерэг нөлөөллийн жишээг өг.
3. Хүний байгальд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн жишээг өг.
4. Хими юу судалдаг вэ?
5. Дараах нэрсийн жагсаалтаас бие, бодисыг тусад нь бичнэ үү: цасан ширхгүүд, шүүдэр дусал, ус, мөсөн хэсэг, нунтагласан элсэн чихэр, чихрийн шоо, шохой, сургуулийн шохой. Энэ жагсаалтад хэдэн бие, хичнээн бодис нэрлэгдсэн бэ?
6. Бодисын шинж чанарыг харьцуулах (өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн хоорондын ижил төстэй байдал, ялгааг тогтоох):

   a) нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хүчилтөрөгч;
   б) азот ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
   в) элсэн чихэр, давс;
   г) цууны хүчил ба нимбэгийн хүчил.

7. Хөнгөн цагааны ямар шинж чанар нь түүний хэрэглээнд оршдог (5-р зургийг үз)?

Бидний эргэн тойрон дахь ертөнц бол материаллаг юм. Бодис ба талбар гэсэн хоёр төрлийн бодис байдаг. Химийн объект нь бодис юм (үүнд янз бүрийн талбайн бодис дахь нөлөөлөл - дуу чимээ, соронзон, цахилгаан соронзон гэх мэт) орно.

Матери бол тайван масстай бүх зүйл (өөрөөр хэлбэл хөдөлгөөнгүй үед масс байгаагаар тодорхойлогддог). Тиймээс, нэг электроны амрах масс (хөдөлгөөнгүй электроны масс) маш бага байдаг - ойролцоогоор 10 -27 г, гэхдээ нэг электрон ч гэсэн бодис юм.

Бодис нь хийн, шингэн, хатуу гурван төлөвт байдаг. Бодисын өөр нэг төлөв байдаг - плазм (жишээлбэл, аадар бороо, бөмбөгний аянгад плазм байдаг), гэхдээ сургуулийн хичээлүүдэд плазмын хими бараг тооцогддоггүй.

Бодис нь цэвэр, маш цэвэр (жишээлбэл, шилэн кабелийг бий болгоход шаардлагатай), тэдгээр нь мэдэгдэхүйц хэмжээний хольц агуулсан байж болно, эсвэл холимог байж болно.

Бүх бодис атом гэж нэрлэгддэг жижиг хэсгүүдээс тогтдог. Ижил төрлийн атомуудаас бүрдэх бодисууд(нэг элементийн атомуудаас) энгийн гэж нэрлэдэг(жишээлбэл, нүүрс, хүчилтөрөгч, азот, мөнгө гэх мэт). Өөр хоорондоо холбогдсон өөр өөр элементийн атомуудыг агуулсан бодисыг цогцолбор гэж нэрлэдэг.

Хэрэв бодис (жишээлбэл, агаар) хоёр ба түүнээс дээш энгийн бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн атомууд нь хоорондоо холбоогүй бол түүнийг нийлмэл бодис гэж нэрлэдэггүй, харин энгийн бодисуудын холимог гэж нэрлэдэг. Энгийн бодисын тоо харьцангуй бага (таван зуу орчим) боловч нарийн төвөгтэй бодисын тоо асар их байдаг. Өнөөдрийг хүртэл хэдэн арван сая янз бүрийн нарийн төвөгтэй бодисууд мэдэгдэж байна.

Химийн хувирал

Бодисууд хоорондоо харилцан үйлчлэх чадвартай бөгөөд шинэ бодисууд үүсдэг. Ийм хувиргалтыг гэж нэрлэдэг химийн. Жишээлбэл, нүүрс нь өөр нэг энгийн бодис болох хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцдэг (химичүүд үүнийг урвалд ордог гэж үздэг) нь үүснэ. нэгдэл– нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомууд хоорондоо холбогддог нүүрстөрөгчийн давхар исэл. Нэг бодисыг нөгөөд шилжүүлэхийг химийн бодис гэж нэрлэдэг. Химийн хувирал нь химийн урвал юм.Тиймээс элсэн чихэрийг агаарт халаахад нарийн төвөгтэй чихэрлэг бодис болох сахароз (түүгээр элсэн чихэр хийдэг) энгийн бодис болох нүүрс, нарийн төвөгтэй бодис - ус болж хувирдаг.

Хими нь нэг бодисыг нөгөө бодис болгон хувиргах үйл явцыг судалдаг. Химийн даалгавар бол тухайн бодис нь өгөгдсөн нөхцөлд ямар бодисуудтай харилцан үйлчлэлцэж (харьцаж), юу үүсдэгийг олж мэдэх явдал юм. Үүнээс гадна ямар нөхцөлд тодорхой хувиргалт үүсч, хүссэн бодисыг олж авч болохыг олж мэдэх нь чухал юм.

Бодисын физик шинж чанар

Бодис бүр нь физик болон химийн шинж чанар. Физик шинж чанарууд нь физик хэрэгслийг ашиглан тодорхойлж болох шинж чанарууд юм. Жишээлбэл, термометр ашиглан усны хайлах болон буцлах цэгийг тодорхойлж болно. Бодисын цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадварыг тодорхойлох, бодисын нягтрал, хатуулаг гэх мэтийг тодорхойлохын тулд физик аргыг ашиглаж болно. Физик процессын явцад бодисууд найрлагадаа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Бодисын физик шинж чанарыг тоолж болох (тодорхой физик хэрэгслийг ашиглан тоогоор нь тодорхойлох боломжтой, жишээлбэл, нягтрал, хайлах болон буцлах цэг, усанд уусах чадвар гэх мэт) болон тоо томшгүй олон (тодорхойлох боломжгүй) гэж хуваагддаг. тоо эсвэл маш хэцүү байдаг - өнгө, үнэр, амт гэх мэт).

Бодисын химийн шинж чанар

Бодисын химийн шинж чанар нь өөр ямар бодис, ямар нөхцөлд холбоо барих тухай мэдээллийн багц юм. химийн харилцан үйлчлэлэнэ бодис. Химийн хамгийн чухал ажил бол бодисын химийн шинж чанарыг тодорхойлох явдал юм.

Химийн өөрчлөлтөд оролцдог жижиг хэсгүүдбодисууд - атомууд. Химийн өөрчлөлтийн үед зарим бодисоос бусад бодисууд үүсч, анхны бодисууд алга болж, оронд нь шинэ бодис (урвалын бүтээгдэхүүн) үүсдэг. А атомуудхүн бүр химийн өөрчлөлтүүд хадгалагдан үлддэг. Тэдний дахин зохион байгуулалт хийгдэж, химийн хувирлын үед атомуудын хоорондох хуучин холбоо устаж, шинэ холбоо үүсдэг.

Химийн элемент

Төрөл бүрийн бодисын тоо асар их (мөн тэдгээр нь тус бүр өөрийн гэсэн физик, химийн шинж чанартай байдаг). Бидний эргэн тойрон дахь материаллаг ертөнцөд хамгийн чухал шинж чанараараа бие биенээсээ ялгаатай харьцангуй цөөн атом байдаг - ойролцоогоор зуу. Атомын төрөл бүр өөрийн гэсэн химийн элементтэй байдаг. Химийн элемент гэдэг нь ижил буюу ижил шинж чанартай атомуудын цуглуулга юм. Байгальд 90 орчим химийн элемент байдаг. Өнөөдрийг хүртэл физикчид дэлхий дээр байдаггүй шинэ төрлийн атомуудыг бүтээж сурсан. Ийм атомуудыг (мөн үүний дагуу ийм химийн элементүүдийг) хиймэл (англи хэлээр - хүний ​​гараар хийсэн элементүүд) гэж нэрлэдэг. Өнөөдрийг хүртэл зохиомлоор олж авсан хорь гаруй элементийг нэгтгэсэн.

Элемент бүр нь латин нэр, нэг эсвэл хоёр үсэгтэй тэмдэгтэй. Орос хэл дээрх химийн уран зохиолд химийн элементүүдийн тэмдэглэгээг дуудах тодорхой дүрэм байдаггүй. Зарим нь үүнийг ингэж дууддаг: тэд энэ элементийг оросоор (натри, магни гэх мэт тэмдэгтүүд) гэж нэрлэдэг, бусад нь - латин үсгээр (нүүрстөрөгч, фосфор, хүхрийн тэмдэг), бусад нь - элементийн нэр Латинаар ямар сонсогддог вэ? (төмөр, мөнгө, алт, мөнгөн ус). Бид ихэвчлэн устөрөгчийн H элементийн тэмдгийг энэ үсгийг франц хэлээр дууддаг шиг дууддаг.

Харьцуулалт хамгийн чухал шинж чанаруудхимийн элементүүд болон энгийн бодисуудыг доорх хүснэгтэд үзүүлэв. Нэг элемент нь хэд хэдэн энгийн бодисуудтай (аллотропийн үзэгдэл: нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч гэх мэт) эсвэл зөвхөн нэг (аргон болон бусад идэвхгүй хий) байж болно.

муж	Үл хөдлөх хөрөнгө
Хийн	1. Савны хэмжээ, хэлбэрийг авах чадвар. 2. Шахах чадвар. 3. Хурдан тархалт (молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөн). 4. Е кинетик. > E потенциал
	1. Бодис эзэлдэг савны тэр хэсгийн хэлбэрийг авах чадвар. 2. Савыг дүүргэхийн тулд өргөжүүлэхгүй байх. 3. Шахах чадвар багатай. 4. Удаан тархалт. 5. Шингэн чанар. 6. Е кинетик. = E потенциал
	1. Онцлог хэлбэр, эзэлхүүнийг хадгалах чадвар. 2. Шахах чадвар бага (даралтын дор). 3. Бөөмийн хэлбэлзлийн хөдөлгөөний улмаас тархалт маш удаан. 4. Эргэлтийн эргэлт байхгүй. 5. Е кинетик.< Е потенц.

Бодисын нэгтгэх төлөвийг молекулуудын хооронд үйлчлэх хүч, бөөмс хоорондын зай, тэдгээрийн хөдөлгөөний шинж чанараар тодорхойлно.

IN хэцүү төлөв байдал, бөөмс нь бие биентэйгээ харьцуулахад тодорхой байр суурь эзэлдэг. Молекулууд нь хөдөлгөөний эрх чөлөөгүй, зөвхөн чичиргээтэй байдаг тул шахалт багатай, механик бат бөх байдаг. Хатуу бодис үүсгэдэг молекулууд, атомууд эсвэл ионуудыг нэрлэдэг бүтцийн нэгжүүд.Хатуу бодисыг хуваана аморф ба талст(Хүснэгт 27 ).

Хүснэгт 33

Аморф ба талст бодисын харьцуулсан шинж чанар

Бодис	Онцлог шинж чанартай
Аморф	1. Бөөмийн зохион байгуулалтын богино хугацааны дараалал. 2. Изотропи физик шинж чанар. 3. Тодорхой хайлах цэг байхгүй. 4. Термодинамик тогтворгүй байдал (дотоод энергийн их нөөц). 5. Шингэн чанар. Жишээ нь: хув, шил, органик полимер гэх мэт.
Кристал	1. Бөөмийн зохион байгуулалтын урт хугацааны дараалал. 2. Физик шинж чанарын анизотропи. 3. Тодорхой хайлах цэг. 4. Термодинамик тогтвортой байдал (дотоод эрчим хүчний нөөц бага). 5. Тэгш хэмийн элементүүд байдаг. Жишээ нь: металл, хайлш, хатуу давс, нүүрстөрөгч (алмаз, бал чулуу) гэх мэт.

Кристал бодисууд нь хатуу тогтоосон температурт (Tm) хайлдаг, аморф бодисууд нь хайлах цэг нь тодорхой байдаггүй; халах үед тэдгээр нь зөөлрөх (зөөлрүүлэх интервалаар тодорхойлогддог) бөгөөд шингэн эсвэл наалдамхай төлөвт шилждэг. Аморф бодисын дотоод бүтэц нь молекулуудын санамсаргүй зохион байгуулалтаар тодорхойлогддог . Бодисын талст төлөв байдал нь талстыг бүрдүүлэгч хэсгүүдийн орон зайд зөв байрлал, үүсэхийг шаарддаг. талст (орон зайн)сараалжтай. Кристал биетүүдийн гол онцлог нь тэдний анизотропи - янз бүрийн чиглэлд шинж чанаруудын (дулаан ба цахилгаан дамжуулалт, механик хүч, уусалтын хурд гэх мэт) ялгаатай байдал, харин аморф биетүүд. изотроп .

Хатууталстууд- бүх чиглэлд ижил бүтцийн элемент (нэгж эс) -ийн хатуу давтагдах чадвараар тодорхойлогддог гурван хэмжээст формацууд. Нэгж нүд- талст дотор хязгааргүй олон удаа давтагдсан параллелепипед хэлбэртэй болорын хамгийн бага эзэлхүүнийг илэрхийлнэ.

Кристал торны үндсэн параметрүүд:

Кристал торны энерги (E кр. , кЖ/моль) - Энэ нь хийн төлөвт байгаа, бие биенээсээ харилцан үйлчлэхэд саад болох зайд тусгаарлагдсан бичил хэсгүүдээс (атом, молекул, ион) 1 моль талст үүсэх үед ялгардаг энерги юм.

Торны тогтмол ( г , [ А 0 ]) – химийн холбоогоор холбогдсон болор дахь хоёр бөөмийн төвийн хоорондох хамгийн бага зай.

Зохицуулах дугаар (c.n.) - Сансар огторгуй дахь төв бөөмсийг тойрсон, түүнтэй химийн холбоогоор холбогдсон бөөмсийн тоо.

Кристал тоосонцор байрладаг цэгүүдийг нэрлэдэг болор торны зангилаа

Кристал хэлбэрийн олон янз байдлыг үл харгалзан тэдгээрийг ангилж болно. Кристал хэлбэрийг системчлэх ажлыг нэвтрүүлсэн А.В. Гадолин(1867), энэ нь тэдний тэгш хэмийн онцлог дээр суурилдаг. Талстуудын геометрийн хэлбэрийн дагуу куб, тетрагональ, орторомб, моноклин, триклин, зургаан өнцөгт, ромбоэдр гэсэн системүүд (систем) байж болно (Зураг 18).

Нэг бодис нь өөр өөр талст хэлбэртэй байж болно дотоод бүтэц, улмаар физик-химийн шинж чанарын хувьд. Энэ үзэгдлийг гэж нэрлэдэг полиморфизм . Изоморфизм – өөр өөр шинж чанартай хоёр бодис нь ижил бүтэцтэй талстыг үүсгэдэг. Ийм бодисууд нь талст торонд бие биенээ сольж, холимог талст үүсгэдэг.

Цагаан будаа. 18. Кристалын үндсэн системүүд.

Кристал торны зангилаанд байрлах бөөмсийн төрөл ба тэдгээрийн хоорондох холбоосын төрлөөс хамааран талстууд дөрвөн төрөлтэй. ион, атом, молекул, металл(будаа . 19).

Цагаан будаа. 19. Кристалын төрлүүд

Кристал торны шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв. 34.

Материйн шинж чанарууд	Хүчилтөрөгч	Цууны хүчил	Хөнгөн цагаан
1. Нэгдсэн байдалхэвийн нөхцөлд	Хий	Шингэн	Хатуу
2. Өнгө	Өнгө байхгүй	Өнгө байхгүй	Мөнгөн цагаан
3. Амт	Амтгүй	Исгэлэн	Амтгүй
4. Үнэр	Байхгүй	Тодорхой тодорхой	Байхгүй
5. Усанд уусах чадвар	Муу уусдаг	Уусдаг	Практикт уусдаггүй
6. Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр	Бага	Жижиг	Өндөр
7. Цахилгаан дамжуулах чанар	Байхгүй	Жижиг	Өндөр

Бодисын шинж чанарыг мэдэх нь тэдгээрийг практикт ашиглахад зайлшгүй шаардлагатай. Жишээлбэл, энэ металлын шинж чанараас шалтгаалан хөнгөн цагааны хэрэглээг Зураг 6-д үзүүлэв.

1. Ямар сэдвийг байгалийн гэж үздэг вэ?

2. Хүний байгаль орчинд үзүүлэх эерэг нөлөөллийн жишээг хэл.

3. Хүн байгальд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн жишээг хэл.

4. Хими юу судалдаг вэ?

5. Дараах нэрсийн жагсаалтаас бие, бодисыг тусад нь бичнэ үү: цасан ширхэг, шүүдэр, ус, мөсний хэсэг, нунтаг элсэн чихэр, чихрийн шоо, шохой, сургуулийн шохой. Энэ жагсаалтад хэдэн бие, хичнээн бодис нэрлэгдсэн бэ?

6. Бодисын шинж чанарыг харьцуулах (өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн хоорондын нийтлэг ба ялгаатай байдлыг тогтоох):

a) нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хүчилтөрөгч;

б) азот ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл;

в) элсэн чихэр, давс;

г) цууны болон нимбэгийн хүчил.

7. Хөнгөн цагааны ямар шинж чанар нь түүний хэрэглээнд оршдог вэ?

8. Тэд яагаад биологи, газарзүй, физикээс хожуу хими судалж эхэлдэг вэ?