§ 11. Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Если все тела состоят из мельчайших частиц (молекул или атомов), почему же твёрдые тела и жидкости не распадаются на отдельные молекулы или атомы? Что заставляет их держаться вместе, ведь молекулы разделены между собой промежутками и находятся в непрерывном беспорядочном движении?
Дело в том, что между молекулами существует взаимное притяжение. Каждая молекула притягивает к себе все соседние молекулы и сама притягивается ими.
Когда мы разрываем нить, ломаем палку или отрываем кусочек бумаги, то преодолеваем силы притяжения между молекулами.
Заметить притяжение между двумя молекулами совершенно невозможно. Когда же притягиваются многие миллионы таких частиц, взаимное притяжение становится значительным. Поэтому трудно разорвать руками верёвку или стальную проволоку.
Притяжение между молекулами в разных веществах неодинаково. Этим объясняется различная прочность тел. Например, стальная проволока прочнее медной. Это значит, что частицы стали притягиваются сильнее друг к другу, чем частицы меди.
Притяжение между молекулами становится заметным только тогда, когда они находятся очень близко друг к другу. На расстоянии, превышающем размеры самих молекул, притяжение ослабевает. Две капли воды сливаются в одну, если они соприкасаются. Два свинцовых цилиндра сцепляются вместе, если их вплотную прижать друг к другу ровными, только что срезанными поверхностями. При этом сцепление может быть настолько прочным, что цилиндры не удаётся оторвать друг от друга даже при большой нагрузке (рис. 26).
Однако осколки стекла нельзя срастить, даже плотно прижимая их. Из-за неровностей не удаётся их сблизить на то расстояние, на котором частицы могут притянуться друг к другу. Но если размягчить стекло путём нагрева, то различные части можно сблизить и стекло в этом случае спаивается.
Это значит, что частицы стекла оказались на таком расстоянии, когда действует притяжение между ними.
Соединение кусков металла при сварке или пайке, а также склеивание основано на притяжении молекул друг к другу.
Следовательно, между молекулами (атомами) существует взаимное притяжение, которое заметно только на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул (атомов).
Попытаемся выяснить, почему между молекулами имеются промежутки. Если молекулы притягиваются друг к другу, то они должны как бы слипнуться. Этого не происходит, потому что между молекулами (атомами) в то же время существует отталкивание.
На расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул (атомов), заметнее проявляется притяжение, а при дальнейшем сближении — отталкивание.
Многие наблюдаемые явления подтверждают существование отталкивания между молекулами.
Так, например, сжатое тело распрямляется. Это происходит из-за того, что при сжатии молекулы оказываются на таком расстоянии друг от друга, когда начинает проявляться отталкивание.
Некоторые явления, происходящие в природе, можно объяснить притяжением молекул друг к другу, например смачивание твёрдого тела жидкостью.
К пружине подвешивают на нитке стеклянную пластинку так, чтобы её нижняя поверхность была расположена горизонтально (рис. 27). Эту пластинку подносят к сосуду с водой так, чтобы она легла на поверхность воды (рис. 27, а). При отрывании пластинки от воды пружина заметно растянется (рис. 27, б). Это доказывает существование притяжения между молекулами.
По растяжению пружины можно судить о том, насколько оно велико. Оторвав пластинку, можно увидеть, что на ней остаётся тонкий слой воды, т. е. пластина смочена водой (рис. 27, в). Значит, при отрывании пластины мы преодолевали притяжение между молекулами воды. Разрыв произошёл не там, где соприкасаются молекулы воды с частицами стекла, а там, где молекулы воды соприкасаются друг с другом.
Вода смачивает не только стекло, но и кожу, дерево и другие вещества.
Во многих случаях вода может и не смачивать тела. Например, если опустить в воду кусочек воска или парафина, а затем вынуть, то он окажется сухим. Вам хорошо известно, что вода не смачивает и жирные поверхности тел.
Все приведённые примеры можно легко объяснить.
Если жидкость смачивает твёрдое тело, то это значит, что молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам тела.
Когда наблюдается несмачиваемость, то это означает, что молекулы жидкости притягиваются сильнее друг к другу, чем к молекулам твёрдого тела. В быту мы часто сталкиваемся с явлениями смачивания и несмачивания.
Так, например, благодаря явлению смачивания мы можем писать, вытирать мокрые предметы и т. д.
Вопросы
1. Как взаимодействуют между собой молекулы?
2. Когда заметнее проявляется отталкивание, а когда притяжение между молекулами?
3. Какое явление, наблюдаемое в природе, основано на притяжении молекул твёрдого тела и жидкости?
4. У водоплавающих птиц перья и пух остаются сухими. Какое явление здесь наблюдается?
Задание
1. Смочите два листочка бумаги: один — водой, другой — растительным маслом. Слипнутся ли они при соприкосновении? Ответ обоснуйте.
2. Кусок мыла сильно прижмите к тарелке, смоченной водой, и проверните несколько раз. Поднимите мыло вверх. Вместе с мылом поднимется и тарелка. Объясните, почему это произошло.
5 безопасных способов собрать разбитое стекло
Если в вашем доме есть разбитый стеклянный предмет, следует немедленно принять меры для удаления мусора. Оставление небольшого кусочка увеличивает риск порезов. Но уборка места аварии также может привести к серьезным травмам, если вы не будете действовать. Есть безопасные способы собрать битое стекло, не оставляя следов, и при этом защитить себя от порезов.
Первое, что нужно сделать, это убедиться, что никто не порезался в результате несчастного случая, и удалить всех из комнаты. Ровные полы можно мыть веником и влажной бумагой, изолентой или пластилином. С ковровым покрытием лучше бороться, пропылесосив его и приложив размягченные панировочные сухари.
Общие правила при разбивании стеклянного предмета
Первым делом нужно убрать из комнаты детей и домашних животных. Но сначала нужно убедиться, что у них нет порезов, и они не забирают с собой мусор с одежды или меха.
Попросите ребенка не двигаться. Используйте щетку для одежды, чтобы осторожно пройтись по одежде вашего ребенка. Собаку или кошку можно причесать специальной щеткой или перчаткой.
В случае кровотечения следует оказать первую помощь и только после этого произвести чистку.
Убрав детей и домашних животных, попросите других (взрослых) жильцов выйти из комнаты, предварительно проверив их одежду.
Обязательно наденьте обувь. Не собирайте занозы в носки или босиком, иначе порезов не избежать. Лучше выбирать обувь на резиновой подошве. Их легко проверить и потом очистить.
Весь крупный мусор следует аккуратно собирать. Поместите их в плотный бумажный пакет или выложите на несколько слоев газеты. Плотная бумага защитит ваши руки от порезов при транспортировке в корзину.
Если в потолочном светильнике взорвалась лампочка, проверьте все поверхности до пола (столы, шкафы) после очистки крупных предметов, затем спуститесь вниз.
Способы качественно и безопасно убрать разбитое стекло
Первое, что нужно сделать, это проверить пораженный участок. Если полы в комнате ровные, вероятно, достаточно простой веника. Когда комната застелена ковром, то без пылесоса и других средств это уже невозможно.
Веник с совком
Если пораженный участок имеет гладкую поверхность, проще всего взять веник и смести весь мусор в совок. Затем выбросьте их в мусорное ведро.
Чтобы при чистке веником к нему не приставали мелкие осколки, место аварии можно присыпать пищевой содой или детской присыпкой.
Пылесос
Идеально подходит как для гладких полов, так и для ковров
Пылесосить лучше без насадок, только гибким шлангом, иначе придется очищать щетку от мелкого мусора.
Совет. Ковёр лучше не подметать, есть шанс, что занозы разлетятся по комнате.
Лучше не лениться и выполнять всю работу аккуратно, несколько раз выходя на поверхность. Если коврик небольшой, его можно вынести на улицу и выбить. Вместе с пылью выпадет мелкий мусор.
Мокрое бумажное полотенце
Хороший способ убрать мелкие предметы, которые могут остаться после уборки метлой. Работу следует начинать в дальнем конце комнаты, протирая полы и направляясь к центру.
Влажная бумага собирает все, включая стеклянную пыль. Но будьте осторожны, не касайтесь полотенца той стороной, которая соприкасается с полом.
Липкая лента
Этот способ подходит для гладких полов. Только нужно взять широкую ленту. Полоски кладут на пол, естественно липкой стороной внутрь. Каждую последующую ленту следует проклеивать, делая небольшой нахлест с предыдущей. Это позволит вам удалить все мелкие детали. от пола одним движением.
Убедившись, что вся лента хорошо приклеена, аккуратно потяните ее вверх. При этом следует проверить, поднимается ли плитка или паркет вместе с скотчем.
Пластилин
Еще один отличный способ закончить очистку битого стекла. После формирования небольшого шара его необходимо перекатить по всей площади пола. Все мелкие частицы, в том числе и обычный мусор, будут прилипать к комку, который потом просто нужно выбросить в мусорное ведро.
Пластилин можно заменить сырым тестом или панировочными сухарями. Безжалостный хлеб нужно хорошо вымешивать в руках. Он превратится в мягкую глину. Такой кусок, если положить его на пол, будет прилипать ко всем крошечным кусочкам стекла.
Совет. Не рекомендуется использовать на ковре пластилин, так как вам потребуется дополнительно очистить ковер. Лучше сразу взять хлеб.
Заключение
Осколки легче всего удалить с гладкой поверхности. Однако если проявить терпение и внимательность, навсегда избавиться от последствий аварии не составит труда. Начните уборку пылесосом и завершите один из безопасных методов уборки.
Урок 8. Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Цели урока: дать представление о взаимодействии молекул вещества; выяснить физический смысл взаимодействия молекул; сформировать представления о значении явления смачивания и несмачивания в природе, в быту.
Методические цели урока:
Образовательные: вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме «Взаимное притяжение и отталкивание молекул».
Развивающие: развивать умения анализировать ход эксперимента, на его основе проводить сравнение, выделять главное, формулировать логические выводы; содействовать развитию речи, мышления, познавательных умений; содействовать овладению методами научного исследования: анализа и синтеза; формировать логическое мышление, умение обобщать.
Воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению, коммуникативных умений, способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира, развивать познавательный интерес учащихся, формировать умения использовать теоретические знания для понимания сущности явлений происходящих в природе, в быту.
Тип урока: комбинированный
1. Организационный этап
Приветствие учителя. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.
2. Повторение изученного материала
2. На местах все: Л.№65, 68…
3. Этап постановки целей и задач урока
Вокруг нас очень много твёрдых тел: линейка, карандаш, мел. Почему твердые тела хорошо держат свою форму? Что заставляет молекулы держаться вместе? Чтобы ответить на эти вопросы, недостаточно знать о том, что все вещества состоят из молекул, между которыми есть промежутки, и о том, что молекулы вещества движутся непрерывно и беспорядочно. Из этих положений, наоборот, следует, что вещества могут распадаться на отдельные молекулы, но в реальном мире этого не происходит. Чтобы дать объяснения, нам предстоит познакомиться с ещё одним положением – о взаимодействии молекул вещества.
Тема нашего сегодняшнего урока «Взаимное притяжение и отталкивание молекул».
— Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?
Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: получить представление о взаимодействии молекул, установить, при каких условиях молекулы вещества притягиваются, а при каких – отталкиваются, что такое явления смачивания и несмачивания, как эти явления используется в быту, технике.
Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Взаимное притяжение и отталкивание молекул».
4. Этап получения новых знаний
По теме урока вы уже догадались, что сегодня нам предстоит убедиться в том, что между молекулами веществ существует взаимодействие: притяжение и отталкивание.
Если два куска пластилина привести в соприкосновение прижатием, то они не распадутся, т. е. слипаются.
— Как это можно объяснить?
— Какой вывод можно сделать из этого опыта?
Между молекулами пластилина возникает взаимное притяжение. При этом молекулы кусков сближаются на расстояние меньше, чем 0,000001см. Заметить притяжение между двумя молекулами невозможно. Если притягиваются миллионы таких молекул, то взаимное притяжение становится заметным. Поэтому трудно разломить деревянную линейку, разорвать нить или проволоку.
Притяжение между молекулами в разных веществах неодинаково. Этим объясняется разная прочность тел.
Проведём опыт с двумя цилиндрами из свинца. Как вы думаете можно ли заставить соединиться свинцовые цилиндры, так же как можно соединить два кусочка пластилина? (Показать, как соединяются два кусочка пластилина).
Два отполированных куска свинца при соединении также не распадаются из-за сил притяжения между молекулами.
Притяжение проявляется, если молекулы очень близко расположены. Если это расстояние увеличить, то силы притяжения резко убывают. Сломанный мелок нельзя «склеить» простым прижатием. Точно также нельзя срастить осколки стекла, даже плотно прижимая их. Из-за неровностей не удаётся их сблизить на расстояние, на котором частицы могут притянуться друг к другу. При расстоянии 0,000001 см этих сил практически нет.
Чтобы совместить в одну две стеклянные палочки, их концы разогревают и сваривают.
Запишите вывод в тетрадь: между молекулами (атомами) существует взаимное притяжение, которое проявляется на расстояниях, сравнимых с размерами молекул (атомов).
Набрать в шприц (без иглы) воду, закрыть отверстие и попытаться сжать воду в шприце с помощью поршня.
— Что происходит с поршнем?
— Почему я не могу перемещать поршень?
— Как это можно объяснить?
— Какой вывод можно сделать из этого опыта?
Какое вещество сжимается? Вода – жидкость. Почему при сжатии она становится упругой? Ведь вода состоит из молекул, между которыми есть промежутки. Этот факт можно объяснить, если предположить, что промежутки между молекулами уменьшаются до определенных пределов. Затем между молекулами возникает отталкивание, препятствующие дальнейшему сжатию воды.
Нам известно, что любое сжатое тело распрямляется. Это происходит от того, что при сжатии молекулы оказываются на таком расстоянии друг от друга, когда начинает проявляться отталкивание.
Запишите вывод в тетрадь: между молекулами (атомами) существует отталкивание, которое проявляется на расстояниях, меньших размера молекул (атомов).
Возьмём две стеклянные пластинки попробуем их соединить и разъединить. Затем из шприца выдавим 2-3 капли воды на поверхность одного стекла, соединим стёкла и попробуем их разъединить.
— Что происходит с пластинками в первом случае (поверхности сухие)?
— Что происходит с пластинками во втором случае (поверхности мокрые)?
— Почему я не могу разъединить пластинки во втором случае?
Сравним результаты и сделаем вывод: взаимное притяжение между молекулами стекла и воды больше, чем притяжение между молекулами воды.
Рассмотрим опыт по отрыву кусочка стекла (пластинки) от поверхности воды. На опыте ученики наблюдают, что в момент отрыва динамометр показывает силу, большую, чем сила тяжести пластинки. Значит, молекулы разных веществ притягиваются друг к другу с разной силой. Важным элементом опыта является тот факт, что нижняя поверхность пластинки остается влажной.
Делается вывод: сила притяжения между молекулами стекла и воды больше, чем сила притяжения между молекулами воды.
По этой же причине мы наблюдаем подъем воды в тонкой трубочке (капилляре).
Целая система длинных каналов и пор имеется у растений и деревьев. Диаметры этих каналов меньше сотых долей миллиметра. Благодаря этому капиллярные силы поднимают почвенную влагу на значительную высоту (до нескольких десятков метров!) и разносят воду по телу растения.
В тех случаях, когда молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела сильнее, чем друг к другу, мы говорим о смачивании твердого тела. Вода смачивает стекло, дерево, хлопок, кожу.
Но есть и другой вид взаимодействия: если опустить на поверхность воды парафиновую, либо покрытую жиром стеклянную пластинку, то на поверхности пластинки воды не будет.
Это указывает на то, что сила притяжения между молекулами воды больше, чем между молекулами воды и твердого тела. В таких случаях говорят о несмачиваемости поверхностей. На таких поверхностях небольшие объемы воды не растекаются, а собираются в виде капли.
Явление смачивания и несмачивания обязательно учитывают в быту и технике. Применение фитилей для ламп, стирка, склеивание — все это предполагает хорошее смачивание.
Водоплавающие птицы, наоборот, свои перья обрабатывают жиром, чтобы покров не намок, и птицы не замерзли.
Стволы деревьев пронизаны мельчайшими трубочками — капиллярами (диаметр около миллиметра), по которым к кроне поднимаются питательные вещества, растворенные в воде.
При строительстве домов фундамент изолируют от кирпичных стен, чтобы они не сырели. Для этого на фундамент кладут либо рубероид, либо другой материал, в котором капилляры отсутствуют.
5. Этап обобщения и закрепления нового материала
— Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твердого тела нет?
— Что означают слова: молекулы взаимодействуют?
— Верно ли утверждение: молекулы газа отталкиваются, а молекулы твердого тела и жидкости притягиваются?
Проверку знаний можно провести и в виде опроса по карточкам. Примерное содержание карточек может быть следующим:
— При каких условиях между молекулами возникают силы отталкивания?
— Какие явления указывают на то, что между молекулами существуют силы притяжения.
— Как можно «склеить» два куска стекла?
6. Заключительный этап
1. Что мы узнали о взаимодействии молекул?
2. При каких условиях возникает взаимное притяжение или отталкивание между молекулами вещества?
3. Что такое явление смачивания и несмачивания?
4. Как учитывается явление смачивания и несмачивания в быту и технике?
— Что вам понравилось на сегодняшнем уроке?
— Что не понравилось?
— А теперь давайте выставим оценки.
Домашнее задание: §10; вопросы к параграфу; Л.№ 74, 78…
Задача на смекалку:
Что произошло бы с твердыми, жидкими и газообразными веществами, если бы их молекулы престали притягиваться друг к другу? перестали отталкиваться друг от друга?
Опыты с несмачиваемыми поверхностями
Несмачивание тел может привести к любопытным явлениям. Возьмите иголку, смажьте ее жиром и аккуратно положите плашмя на воду. Иголка не утонет в воде. Внимательно всматриваясь, можно заметить, что иголка «продавливает» воду и спокойно лежит в образовавшейся ложбинке.
Это интересное свойство используется насекомыми, быстро бегающими по воде, не замочив лапок (водомерки, например, настолько приспособились «ходить по воде», что постоянно живут на ее поверхности).
Если взять аквариум и деревянный кубик с ровными, хорошо отполированными гранями, то можно наблюдать интересное явление. В сухом аквариуме аккуратно протрите дно салфеткой, слегка смазанной маслом. Также аккуратно протрите и одну из граней кубика. Убедитесь, что вода «не хочет» смачивать эту грань кубика. Затем, поставив кубик на дно аквариума смазанной гранью вниз, медленно заполните аквариум водой. Кубик «откажется» всплывать и останется лежать на дне.
Как быстро собрать осколки стекла: 4 лайфхака
Поделимся с вами лайфхаками, как быстро, до единого осколочка, собрать разбитое стекло и не порезаться в процессе или в будущем — притаившимся стеклышком. Безусловно, крупные элементы битого стекла можно аккуратно собрать и руками, но вот что делать с мелочью размером с бисер?
Первая мера — это убрать из комнаты детей и домашних животных, убедившись, что они не уносят на себе осколки стекла. Дальше действуем одним или несколькими сразу способами, которые вам понравятся.
Пылесос
Вы по максимуму собрали веником, все, что могли. Теперь очередь пылесоса. Многие снимают обычную насадку и сразу начинают собирать стеклышки трубой или вертикальной насадкой — так делать не стоит. Сначала пройдитесь по полу обычной насадкой, а вот для углов и плинтусов можно использовать вертикальную насадку или вообще обойтись без нее. Также с обычной насадкой стоит почистить и ковер, если он лежал рядом. За сам агрегат не беспокойтесь: современные пылесосы легко проглатывают осколки, отправляя их в контейнер. Вам останется лишь опустошить его прямо в пакет, а потом выбросить в мусоропровод. Сразу же имеет смысл вынести и мусорный пакет.
Совет: уборку производим только в перчатках. Плотных, типа садовых.
Скотч или липкая лента
Если «место трагедии» не очень обширно, например речь идет о кухонной столешнице, то можно использовать скотч или липкую ленту, пройдясь по поверхности и стыкам со стеной. Желательно предварительно смести стеклышки щеткой для уборки крошек со стола в совочек. Не лишним будет приклеить скотч к плинтусам — полу (даже если чашка разбилась на столе), а потом просто оторвать его, аккуратно скомкать и выбросить. Некоторые используют для удаления мелких осколков обычный валик с липкой лентой, которым чистят одежду. Выбор за вами.
Полотенца обычные и бумажные
Что касается обычных полотенец, то это должны быть те, которые вам не жалко потом выкинуть. Или воспользуйтесь старыми тряпками. Их следует намочить и разложить в эпицентре «взрыва». Пусть они полежат так минут десять, чтобы стеклышки прилипли, а затем полотенца нужно осторожно собрать и, свернув, выбросить в ведро. Так поступить нужно и с другими тряпками и с бумажными полотенцами.
Совет: очень часто посуда бьется, когда мы достаем ее из шкафчика над раковиной. Чтобы избавиться от осколков в мойке, сначала уберите оттуда всю посуду (на всякий случай напомним: любые осколки убирают только в плотных перчатках) и крупные элементы стекла. Затем берем щетку с длинной ручкой или плотную губку среднего размера и собираем — гоним в угол то, что разбилось в дребезги. Аккуратно сгребаем и выбрасываем вместе с губкой в ведро. Щетку промываем. Со слива снимаем сетку и пускаем струю воды, чтобы сильным напором смыть микрочастицы стекла.
