§ 18. Как происходит взаимодействие частиц в различных состояниях вещества?

Естествознание, 5 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Глава 3: Вещества и материалы. Страницы 104–107.

Чему научишься

• Называть три агрегатных состояния вещества и приводить примеры.
• Объяснять, почему твёрдое тело держит форму, жидкость растекается, а газ заполняет всё.
• Рассказывать, как расположены и как притягиваются частицы в газе, жидкости и твёрдом теле.
• Проводить простой опыт со льдом, водой и паром и делать вывод.

Разминка

• Что такое диффузия? Когда частицы одного вещества сами проникают в другое. Мы разбирали это в § 17.
• Где диффузия идёт быстрее всего? В газах.
• Что случится с сосулькой, если занести её в тёплую комнату? Растает и станет водой.
• Что будет с лужей в жаркий день? Высохнет: вода превратится в пар и уйдёт в воздух.

💡 Сосулька, лужа и пар — это одно и то же вещество, вода. Меняется только её состояние.

Разбираемся

Три состояния вещества

Всё вокруг нас состоит из веществ. Они бывают в трёх состояниях:

• газообразном — азот, кислород, углекислый газ, водяной пар. Из смеси этих газов состоит воздух, атмосфера Земли;
• жидком — самая распространённая жидкость на Земле — вода. Без неё жизнь невозможна;
• твёрдом — камни, металлы, дерево, соль, лёд. Таких тел вокруг нас больше всего.

📌 Одно и то же вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Эти состояния называют агрегатными состояниями вещества.

Лёд, вода и пар состоят из одинаковых молекул воды. Отличаются они не молекулами, а тем, как молекулы расположены и как движутся.

Твёрдое тело: частицы стоят «в строю»

В твёрдых телах — во льду, соли, алмазе, металлах — частицы стоят в определённом порядке, как ученики на линейке. Промежутки между ними очень маленькие, а притяжение — очень сильное.

Частицы немного дрожат, но уйти далеко от своего места не могут. Поэтому твёрдое тело сохраняет и форму, и объём. Кубик льда, переложенный из блюдца в стакан, остаётся кубиком.

Жидкость: частицы «в толпе»

В жидкости частицы тоже стоят тесно: расстояние между ними меньше размера самих частиц. Притяжение заметное, поэтому частицы не разбегаются — жидкость сохраняет объём.

Но притяжения не хватает, чтобы держать форму. Частицы перескакивают с места на место. Поэтому жидкость принимает форму сосуда, легко разливается и разбрызгивается. Стакан айрана в кружке — «кружечной» формы, в бутылке — «бутылочной».

Газ: частицы «на большой перемене»

В газе частицы далеко друг от друга — в десятки раз дальше, чем их размер. Притягиваются они очень слабо и носятся во все стороны.

Поэтому у газа нет ни своей формы, ни постоянного объёма. Газ занимает весь сосуд: нельзя наполнить газом «половину бутылки». А ещё газ легко сжать — между частицами много пустого места.

🌟 Насос накачивает в мяч воздух, который до этого занимал объём в несколько раз больше самого мяча. Газ сжимается, а вот воду так сжать почти невозможно.

⚠️ Частая ошибка. «Песок насыпается в форму ведра — значит, он жидкий». Нет! Каждая песчинка — твёрдое тело и держит свою форму. Это просто много маленьких твёрдых тел.

👨‍👩‍👧 Родителю. Хорошая игра: вы называете действие («налить», «сжать насосом», «положить на полку»), а ребёнок угадывает, для какого состояния вещества оно подходит.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Какие бывают агрегатные состояния вещества? Твёрдое, жидкое, газообразное.
• Почему твёрдое тело держит форму? Его частицы стоят близко, сильно притягиваются и не уходят со своих мест.
• Почему жидкость принимает форму сосуда? Притяжение частиц не настолько сильное, чтобы держать форму: частицы перескакивают с места на место.
• Почему газ заполняет весь сосуд? Его частицы почти не притягиваются и разлетаются во все стороны.

Решаем упражнения

№ 1

(задача-загадка в тексте параграфа) В одном состоянии вещество держит и форму, и объём; в другом — только объём; в третьем — ни того, ни другого. Назови состояния, приведи примеры и скажи про форму и объём.

Решение.

1. Форму и объём держит твёрдое вещество: камень, гвоздь, кусок сахара.
2. Только объём — жидкое: вода, молоко, масло. Форма — как у сосуда.
3. Ни формы, ни объёма — газообразное: воздух, пар, углекислый газ. Занимает весь предоставленный объём.

Ответ: твёрдое; жидкое; газообразное.

№ 2

(задание в тексте параграфа: «Стань исследователем») Заполни таблицу «Агрегатные состояния вещества»: объём, форма, расположение молекул и силы притяжения для газа, жидкости и твёрдого тела. На рисунке над таблицей: в газе редкие шарики летят в разные стороны, в жидкости шарики близко, но вразброс, в твёрдом теле стоят ровными рядами.

Как думать. Часть ячеек уже заполнена. Остальное возьми из текста про каждое состояние.

Решение.

Ответ: в таблице.

№ 3

(практическая работа «Наблюдение за различными состояниями вещества») Переложи кубик льда в стакан; растопи лёд в пробирке над огнём и перелей воду в стакан; нагревай воду в пробирке, пока её не станет меньше. Ответь, что происходит с формой и объёмом.

🧪 Опыт. Нужны: кубик льда, подставка под лёд, стакан, пробирка, держатель для пробирок, спиртовка.

Решение.

1. Лёд: форма и объём не изменились.
2. Вода: форма изменилась (стала как дно стакана), объём не изменился.
3. Пар: вода «исчезла», потому что стала газом. Газ не держит ни формы, ни объёма и расходится по воздуху.

Ответ: лёд сохраняет форму и объём; вода — только объём; пар занимает всё доступное пространство.

⚠️ Спиртовку зажигает и гасит только учитель (гасят колпачком, не дуют). Пробирку держат держателем, отверстием в сторону от людей. Горячую пробирку не трогают руками.

👨‍👩‍👧 Родителю. Дома этот опыт безопаснее сделать на плите: кубик льда в маленькой кастрюле → вода → пар. Ребёнок наблюдает со стороны, к плите подходит только взрослый. Хорошо видно, как пар поднимается и «пропадает» в воздухе.

№ 4

(задание в тексте параграфа) Сформулируй вывод по эксперименту, начиная со слов «По моему мнению…», «Исходя из результатов эксперимента…», «Я считаю…». Объясни в тетради: почему одно и то же вещество в разных состояниях имеет разные форму и объём?

Как думать. Вещество не менялось — менялось расположение и притяжение частиц.

Пример ответа.

• По моему мнению, лёд, вода и пар — это одно и то же вещество, вода.
• Исходя из результатов эксперимента, лёд держит форму и объём, вода держит только объём, а пар не держит ни того, ни другого.
• Я считаю, что это зависит от того, как близко стоят частицы и как сильно притягиваются. Во льду они стоят в строю и крепко держатся. В воде стоят тесно, но свободно меняют места. В паре разлетаются далеко и почти не держатся друг за друга.

Ответ: форма и объём зависят от расположения и притяжения частиц, а не от самих частиц.

№ 5

В каких агрегатных состояниях может быть вещество? Приведи примеры.

Ответ: в твёрдом (лёд, железо, соль), жидком (вода, молоко, бензин), газообразном (кислород, водяной пар, углекислый газ).

№ 6

Назови известные тебе свойства газов, жидкостей и твёрдых тел.

Пример ответа.

• Газы: нет своей формы и объёма; заполняют весь сосуд; легко сжимаются; быстро смешиваются (диффузия).
• Жидкости: сохраняют объём; принимают форму сосуда; текут, разливаются; почти не сжимаются.
• Твёрдые тела: сохраняют форму и объём; не текут; частицы стоят в порядке; диффузия в них очень медленная.

Ответ: см. список выше.

№ 7

(задание без номера в учебнике: «Обсуди в паре или группе») Объясни ситуации через свойства веществ: 1) Алибек пролил стакан молока на пол, мама сделала замечание. 2) Серик положил шоколадку в карман и сел у батареи смотреть телевизор. Сможет ли он потом её съесть? 3) Какой объём займёт джинн, если выпустить его из бутылки? 4) Надутый и завязанный шарик сжали руками. Изменились ли форма и объём? Что будет, когда его отпустят?

Решение.

1. Молоко — жидкость. Она не держит форму, поэтому растеклась по полу лужей и забрызгала всё вокруг. Собрать её обратно в стакан нельзя, нужно вытирать.
2. От тепла батареи шоколад нагреется и начнёт плавиться — станет мягким, почти жидким, и примет форму кармана. Съесть его можно, но красивой плитки уже не будет, а карман испачкается.
3. Если джинн — «газ», он займёт весь доступный объём: заполнит всю комнату, а на улице разлетится по воздуху.
4. Форма шарика изменилась — он сплющился в руках. Объём немного уменьшился: воздух внутри сжался. Когда руки отпустят, сжатый воздух распрямит шарик, и он вернёт прежнюю форму и объём.

Ответ: 1) жидкость растекается; 2) шоколад подтает, но съесть можно; 3) весь объём комнаты; 4) форма и объём меняются, а потом возвращаются.

№ 8

(задание без номера в учебнике: творческое задание) Составь для одноклассников тест из 3 вопросов по теме «Взаимодействие частиц в различных состояниях вещества». У каждого вопроса — не меньше трёх вариантов ответа.

Как думать. Вопрос должен быть коротким и иметь один точный ответ. Неверные варианты делай похожими на правду.

Пример теста.

1. Какое состояние вещества сохраняет и форму, и объём? а) газообразное; б) жидкое; в) твёрдое.
2. Где притяжение между частицами самое слабое? а) в газе; б) в жидкости; в) в твёрдом теле.
3. Почему жидкость можно перелить в другой сосуд? а) её частицы стоят в строгом порядке; б) частицы легко меняют места; в) у жидкости нет объёма.

Ответ: пример выше; правильные ответы выделены.

Шпаргалка

• Одно вещество может быть твёрдым, жидким и газообразным.
• Молекулы в разных состояниях одинаковые, разное — их расположение и движение.
• Твёрдое: форма + объём. Жидкое: только объём. Газ: ничего.
• Чем дальше частицы и слабее притяжение, тем «свободнее» вещество.

Мини-тест