CZĄSTECZKOWA BUDOWA MATERII

1. Rozwój przez kompetencje. CZĄSTECZKOWA BUDOWA MATERII

3. MATERIA Cały otaczający nas świat jest zbudowany z materii. Materią nazywamy wszystko to co nas otacza i co możemy poznać za pomocą zmysłów. Badaniem materii zajmują się wszystkie nauki przyrodnicze, w tym również chemia.

4. Materia jest substancją, która tworzy wszechświat. Dane, zarówno fizyków, jak i chemików, identyfikują ponad 100 odrębnych składników materii. Te różne formy materii zwane są pierwiastkami. Z około 100 pierwiastków 90 występuje w naturze, pozostałe są produkowane w laboratorium. Na poziomie najbardziej podstawowym wszystkie substancje, zarówno żyjące, jak i nieożywione złożone są z pierwiastków, w różnych proporcjach i kombinacjach.

5. FORMY MATERII   Różne formy materii oddziałują na siebie wzajemnie i mogą w siebie przechodzić. Przy takich przemianach materia nie ginie ani nie powstaje z niczego. Jak wiadomo z fizyki materia występuje w dwóch podstawowych formach, jako masa i jako energia. Między tymi dwiema formami zachodzi ścisła współzależność, którą Einstein wyraził wzorem E=mc2 gdzie m-masa, E-energia, c-prędkość światła.

6. WYSTĘPOWANIE    Materia jako masa występuje w postaci ogromnej liczby różnorodnych ciał nazywanych substancjami. Ogólnie substancje dzielimy na proste (nie dające się rozłożyć na nic prostszego) i złożone (składające się z kilku substancji prostych). Czasami substancje tworzą ze sobą mieszaniny.

7. Podstawowymi cechami materii są zmienność i ziarnistość.

8. zmienność: substancje mogą zmieniać swój stan skupienia, przy czym procesy przemiany z jednego stanu skupienia w drugi są odwracalne.

9. ziarnistość: substancje tworzące otaczająca nas materię zbudowane są z małych, niewidocznych gołym okiem ziarenek nazywanych drobinami lub cząstkami. Drobiny te oddziałują ze sobą: przyciągają się lub odpychają. Substancje, oglądane gołym okiem wyglądają jak jednolity materiał, jednak gdy ogląda się je w powiększeniu, np. pod mikroskopem elektronowym widać, że są zbudowane z wielkiej ilości drobin.

10. CIEKAWOSTKA W świecie naukowym huczy od plotek, że amerykańscy badacze odkryli cząstki ciemnej materii. Wiele wskazuje na to, że jesteśmy o krok od rozwikłania jednej z największych tajemnic wszechświata.Zwykła materia to tylko drobne zaburzenie struktury kosmosu - ponad 90 proc. masy wszechświata stanowi ciemna materia. A raczej powinna stanowić, bo nikt jej jeszcze nie widział.

11. Atom : Atom - najmniejszy składnik materii, któremu można przypisać właściwości chemiczne. Atomy składają się z jądra i otaczających to jądro elektronów. W jądrze znajdują się z kolei nukleony: protony i neutrony. Neutrony są cząstkami obojętnymi elektrycznie, protony noszą ładunek elektryczny dodatni, zaś elektrony – ujemny.

12. ATOM Atomistyczną teorię budowy materii sformułował w roku 1808 John Dalton.

13. Budowa Atomu :

14. Nukleony: Składniki jądra atomowego - protony i neutrony – nazywamy nukleonami. Między nimi działają siły jądrowe, które decydują o trwałości jądra.

15. Protony Jądra wszystkich atomów pierwiastków chemicznych mają dodatni ładunek elektryczny. Najmniejsze z nich – jądro atomu wodoru – nazwano Protonem i oznaczono symbolem p+. Protony to cząstki materii wchodzące w skład wszystkich jąder atomowych. Masa protonu wynosi około 1u (unit), a ładunek +1

16. Neutrony : Neutron(z łac. neuter - "obojętny") to cząstka subatomowa występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie. Posiada spin ½. Według Modelu Standardowego neutron jest cząstką złożoną należącą do klasy barionów, a dokładniej nukleonów i składa się z dwóch kwarków dolnych (d) i jednego górnego (u), związanych ze sobą oddziaływaniem silnym.

17. Elektrony: • Cząstka elementarna – w fizyce, cząstka, będąca podstawowym budulcem, czyli najmniejszym i nieposiadającym wewnętrznej struktury. Niemniej pojęcie to ze względów historycznych ma trochę inne znaczenie. • Badaniem tych cząstek zajmuje się fizyka cząstek elementarnych

18. Przykładowe modele atomów:

19. Objętość atomu ( kuli)

20. Pole kuli : P = 4пr²

21. Cząsteczka : Cząsteczka, inaczej molekuła – obojętne elektrycznie indywiduum chemiczne, złożone z więcej niż jednego atomu, które są ze sobą trwale połączone wiązaniami chemicznymi.

22. Związek chemiczny : Związek chemiczny – jednorodne połączenie co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych za pomocą dowolnego wiązania.

23. Rodzaje związków chemicznych : • Tlenki • Wodorotlenki • Sole • Kwasy

24. Oddziaływanie międzycząsteczkowe : • Atomy mogą wiązać się w cząsteczki. Cząsteczki, nawet te pozbawione ładunku elektrycznego, oddziałują między sobą. Tylko dzięki tym oddziaływaniom możliwe jest istnienie cieczy i większości ciał stałych. Prawie wszystkie własności materii określone są przez charakter tych oddziaływań.

25. Rodzaje oddziaływań : • Oddziaływanie elektrostatyczne • Oddziaływanie indukcyjne • Oddziaływanie dyspersyjne

26. Wiązania chemiczne : • Jonowe • Kowalencyjne spolaryzowane • Kowalencyjne niespolaryzowane

27. Wiązanie jonowe : • Wiązanie jonowe (inaczej elektrowalencyjne, heteropolarne lub biegunowe) jest to rodzaj wiązania chemicznego. Wiązanie to powstaje najczęściej między metalem a niemetalem.

28. Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane : Wiązanie kowalencyjne powstaje między dwoma różnymi atomami niemetali.

29. Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane : Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane powstaje na skutek nakładania się orbitali atomowych dwóch takich samych pierwiastków

30. WODA: Związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.

31. Budowa cząsteczki wody :

32. Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania: • Woda surowa (słona, słodka, źródlana) • Woda użytkowa (pitna, przemysłowa, destylowana) • Ścieki (komunalne, przemysłowe)

33. Stany skupienia wody :

34. Właściwości wody: • temperatura topnienia pod ciśnieniem jednej atmosfery wynosi 0 °C • temperatura wrzenia pod ciśnieniem jednej atmosfery wynosi 99,97 °C • gęstość w temperaturze 3,98 °C wynosi 1 kg/l (gęstość maksymalna) • masa cząsteczkowa: 18,01524 Daltona • barwa woda chemicznie czysta: bezbarwna • zapach woda chemicznie czysta: bezwonna

35. Zanieczyszczenia wód: Rodzaje zanieczyszczeń: • Mechaniczne • Koloidalne • Roztwory • Biologiczne

36. Minerał Jest to pierwiastek lub związek chemiczny powstały w skorupie ziemskiej w wyniku procesów geologicznych.

37. Minerały skałotwórcze Minerały skałotwórcze - grupa minerałów stanowiących główne składniki skał. Z ok. 4000 znanych minerałów skały buduje niewielka grupa minerałów ok. 200 np: kwarc, skalenie, łyszczyki, kalcyt, dolomit.

38. Szczotka kryształów naturalnego kwarcu

39. Różowy skaleń potasowy- w porfirowym granicie

40. Kalcyt (CaCO₃)

41. Co to jest skała ? Skała jest zespołem minerałów jednego lub kilku rodzajów utworzonych w określonych procesach geologicznych. Ze względu na ich pochodzenie, dzielimy je na:- skały magmowe- skały osadowe- skały metamorficzne

42. Skały magmowe : Skały magmowe -powstają wskutek przedzierania się magmy przez litosferę, jej zastygania Skały magmowe można podzielić tez ze względu na odczyn: • kwaśny, bogaty w krzemionkę – np. granit • - zasadowy, ubogi w krzemionkę – np. gabro

43. Skały osadowe : Powstają w wyniku niszczenia innych skał wskutek wietrzenia lub erozji, mogą to być skały luźne (okruchy nie są ze sobą połączone) oraz zwięzłe (okruchy scementowane drobnym materiałem). Dzielimy je na : - okruchowe - organiczne - chemiczne

44. Skały przeobrażone : SKAŁY PRZEOBRAŻONE (METAMORFICZNE).Powstają z przeobrażenia skał osadowych i magmowych na skutek wysokiej temperatury i ciśnienia.

45. Czym jest litosfera? Litosfera to najbardziej zewnętrzna powłoka kuli ziemskiej. Zbudowana jest z różnorodnych skał i ognisk magmowych. Skorupa ziemska wraz z górną warstwą płaszcza zewnętrznego tworzą litosferę.

46. Dzieli się na mniejsze fragmenty zwane płytami litosfery. Znajdują się one w powolnym i nieustannym ruchu- o czym mówi teoria tektoniki płyt

47. Skorupa ziemskazewnętrzna część litosfery Wyróżnia się dwa rodzaje skorupy ziemskiej – kontynentalną (o średniej grubości 35-40 km) oraz oceaniczną (5-8 km).

48. Budowa wnętrza Ziemi

50. Na powierzchni Ziemi materia tworzy różne formy terenu.