Вера Пакулова - Природоведение. Природа. Неживая и живая. 5 класс

Физические явления чрезвычайно разнообразны. Среди них различают механические, тепловые, электрические, световые и др.

Давайте вспомним, как плывут по небу облака, летит самолет, едет автомобиль, падает яблоко, катится тележка и т. д. Во всех перечисленных явлениях предметы (тела) движутся. Явления, связанные с изменением положения какого-либо тела по отношению к другим телам, называют механическими (в переводе с греческого «механе» означает машина, орудие).

Многие явления вызываются сменой тепла и холода. При этом происходят изменения свойств самих тел. Они меняют форму, размеры, изменяется состояние этих тел. Например, при нагревании лед превращается в воду, вода – в пар; при понижении температуры пар превращается в воду, вода – в лед. Явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, называют тепловыми (рис. 35).

Рис. 35. Физическое явление: переход вещества из одного состояния в другое. Если заморозить капли воды, вновь возникнет лед

Рассмотрим электрические явления. Слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» – янтарь. Вспомните, что, когда вы быстро снимаете с себя шерстяной свитер, вы слышите легкий треск. Проделав то же в полной темноте, вы увидите еще и искры. Это простейшее электрическое явление.

Чтобы познакомиться еще с одним электрическим явлением, проделайте следующий опыт.

Нарвите маленькие кусочки бумаги, положите их на поверхность стола. Расчешите чистые и сухие волосы пластмассовой расческой и поднесите ее к бумажкам. Что произошло?

Рис. 36. Небольшие кусочки бумаги притягиваются к расческе

Тела, которые способны после натирания притягивать легкие предметы, называют наэлектризованными (рис. 36). Молнии при грозе, полярные сияния, электризация бумаги и синтетических тканей – все это электрические явления. Работа телефона, радио, телевизора, разнообразных бытовых приборов – это примеры использования человеком электрических явлений.

Явления, которые связаны со светом, называют световыми. Свет излучают Солнце, звезды, лампы и некоторые живые существа, например жуки-светлячки. Такие тела называются светящимися.

Мы видим при условии воздействия света на сетчатку глаза. В абсолютной темноте мы видеть не можем. Предметы, которые сами не излучают свет (например, деревья, трава, страницы этой книги и др.), видны только тогда, когда они получают свет от какого-нибудь светящегося тела и отражают его от своей поверхности.

Луна, о которой мы часто говорим как о ночном светиле, в действительности является лишь своеобразным отражателем солнечного света.

Изучая физические явления природы, человек научился использовать их в повседневной жизни, быту.

1. Что называют явлениями природы?

2. Прочитайте текст. Перечислите, какие явления природы называются в нем: «Наступила весна. Солнце греет все сильнее. Тает снег, бегут ручьи. На деревьях набухли почки, прилетели грачи».

3. Какие явления называют физическими?

4. Из перечисленных ниже физических явлений в первый столбик выпишите механические явления; во второй – тепловые; в третий – электрические; в четвертый – световые явления.

Физические явления: вспышка молнии; таяние снега; спуск с горы на санках; плавление металлов; работа электрического звонка; радуга на небе; солнечный зайчик; перемещение камней, песка водой; кипение воды.

§ 14. Химические явления. Горение

Вспомните, что смесь из порошка серы и железа легко разделить водой или магнитом (см. § 8). Если же эту смесь нагреть в пробирке, то начинает меняться ее окраска, она становится черной. После этого разделить смесь уже не удается. Что произошло? Образовалось новое вещество? Опустим кусочек этого вещества в воду – оно тонет; поднесем к нему магнит – не притягивается. Значит, в процессе нагревания смеси из двух веществ – железа и серы – действительно образовалось новое вещество (сульфид железа), которое обладает иными свойствами, чем сера и железо в отдельности.

Явления, в результате которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими явлениями или химическими реакциями.

Химические явления происходят в условиях нагревания веществ, при действии на них электрическим током, сильным давлением и др. Некоторые химические реакции человек использует уже тысячи лет – выплавляет металлы из руд, обжигает глину, дубит кожу и т. д.

Химические реакции происходят не только в неживой природе, но и в живых организмах. Благодаря им организмы питаются, движутся, растут.

Реакцию, сопровождающуюся выделением тепла и света, называют горением. Представьте три горящие свечи. Первая накрыта стаканом, вторая – литровой банкой, а третья открыта. Что происходит с горящими свечами?

Первая свеча (под стаканом) погасла первой. Вторая свеча горела дольше, потому что под банкой было больше воздуха, чем под стаканом. А теперь попробуйте сами объяснить, почему третья свеча горела до тех пор, пока не сгорела полностью.

Это наблюдение подсказывает одно из свойств воздуха – он участвует в горении. Где больше воздуха, там дольше горение, и наоборот. Известно, что воздух – это смесь разных газов. Ученые установили, что участвует в горении только кислород, входящий в состав воздуха. Горение можно представить как реакцию соединения веществ с кислородом.

Многие вещества горят с образованием пламени (рис. 37).

Рис. 37. Строение пламени свечи. Оно состоит из трех слоев. Самый горячий – внешний слой

Вы, наверное, видели, как горит костер. Верхние поленья дров сгорают быстро, и чтобы лучше разгорелись нижние поленья, нужно палкой их немного пошевелить. Этим обеспечивается доступ кислорода к нижним поленьям.

А как решить обратную задачу – погасить пламя? Прежде всего следует прекратить доступ воздуха (кислорода) к горящему предмету. Чтобы погасить горящую древесину или уголь, их заливают водой. Она охлаждает горящие вещества (древесину или уголь) и преграждает доступ к ним воздуха.

Есть такие вещества, которые нельзя гасить водой. Они легче воды и горят на ее поверхности. К ним относятся нефть, бензин, керосин. Их гасят песком или углекислым газом из огнетушителя, так как углекислый газ не поддерживает горения. Если очаг горения небольшой, огонь гасят, накрывая горящий предмет куском плотной ткани – брезентом, одеялом и т. д.

Человек начал использовать огонь с давних времен. Вначале он поддерживал огонь, который возникал от удара молний, потом научился получать его самостоятельно.

Горючие материалы, сжигаемые для использования выделяющейся теплоты, называют топливом.

Топливо может быть твердым (торф, каменный уголь), жидким (бензин, керосин), газообразным (природные горючие газы).

Топливо имеет большое значение в хозяйственной деятельности человека: применяется практически во всех отраслях промышленности, обеспечивает движение транспорта, обогревает жилища и т. д. Энергия, которая выделяется при сгорании топлива, используется на тепловых электростанциях, превращаясь в электрическую энергию.

1. Какие явления называются химическими? Приведите примеры.

2. Как вы думаете, к какой группе явлений можно отнести гниение листьев?

3. Можно ли сказать, что горение веществ – химический процесс?

4. Что произойдет, если пламя спиртовки накрыть колпачком?

5. Почему при протапливании печей открывают трубы?

6. Почему горящий бензин нельзя тушить водой?

§ 15. Окисление

Кислород, входящий в состав воздуха, вступает в химические реакции со многими веществами.

Взаимодействие веществ с кислородом называется реакцией окисления. Горение – процесс, с которым вы познакомились в предыдущем параграфе, – одна из них.

Менее заметно протекают другие процессы с участием кислорода: гниение растительных и животных остатков, дыхание организмов, появление ржавчины на металлических изделиях и др. Эти химические реакции протекают медленнее горения, без выделения света, хотя небольшое количество тепла и выделяется. Ученые назвали эти процессы медленным окислением.

Если вы возьмете железный гвоздь и опустите его во влажную пробирку, то через 10–15 дней увидите на нем буроватый налет – это ржавчина. Откуда она взялась? Ржавчина образовалась в результате соединения железа с кислородом во влажной среде. Ржавея, металл постепенно разрушается, что приходится учитывать при эксплуатации металлических изделий и изобретать средства, замедляющие этот процесс.