Нобелевская премия по литературе 20 века. Список лауреатов нобелевской премии по литературе. История Нобелевской премии

Чистое вещество имеет определенный постоянный состав или структуру (соль, сахар).

Чистое вещество может быть элементом или соединением .

Атом - это наименьшая частица элемента, сохраняющая все его свойства . Химический элемент состоит из атомов одного вида. В элементе все атомы одинаковы и имеют одинаковое число протонов. Элементы - это, своего рода, "строительные блоки" любого вещества. Можно привести строительную аналогию:

Стройматериалы (кирпич, бетон, песок…) - это элементы
Строительные конструкции (дома, мосты, дороги…) - это вещество

2. Соединения элементов

Соединение состоит, как минимум, из двух элементов. Все та же вода состоит из соединения двух элементов водорода и одного элемента кислорода - H 2 O. Другими словами, соединив эти два элемента таким образом, мы получим воду и только воду!

Несмотря на то, что вода состоит из элементов водорода и кислорода, ее химические и физические свойства отличаются от свойств чистого водорода и кислорода.

Чтобы "разделить" воду на водород и кислород, необходимо произвести химическую реакцию.

3. Смеси

Смеси - это физические сочетания чистых веществ, не имеющие определенного или чистого состава.

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам. Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием "чай" всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов (ингредиентов). Однако, следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси. Например, можно без особого труда разделить смесь из соли и песка. Для этого достаточно поместить смесь в воду, подождать пока соль растворится и отфильтровать полученный раствор. В результате получим чистый песок.

Смеси могут быть однородными и неоднородными.

В однородной смеси нельзя обнаружить частицы веществ, из которых состоит смесь. Пробы, взятые в разных местах такой смеси будут одинаковы (например, сладкий чай, в котором полностью растворился насыпанный сахар).

Однако, если в стакане с чаем сахар растворится не полностью, то мы получим неоднородную смесь. Действительно, если попробовать такой чай, то с поверхности он будет не таким сладким, как со дна, т.к. концентрация сахара будет разной.

В нашей статье мы рассмотрим, что такое чистые вещества и смеси, способы разделения смесей. В повседневной жизни их использует каждый из нас. А встречаются ли вообще в природе чистые вещества? И как отличить их от смесей?

Чистые вещества и смеси: способы разделения смесей

Чистыми называют вещества, которые содержат частицы только определенного вида. Ученые считают, что в природе их практически не существует, поскольку все они, хоть и в ничтожных долях, содержат примеси. Абсолютно все вещества также являются растворимыми в воде. Даже если погрузить в эту жидкость, к примеру, серебряное кольцо, ионы этого металла перейдут в раствор.

Признаком чистых веществ являются постоянство состава и физических свойств. В процессе их образования происходит изменение количества энергии. Причем она может как увеличиваться, так и уменьшаться. Разделить чистое вещество на отдельные составляющие можно только с помощью химической реакции. К примеру, только дисциллированная вода обладает типичной для этого вещества температурой кипения и замерзания, отсутствием вкуса и запаха. А разложить ее кислород и водород можно только путем электролиза.

А чем отличаются от чистых веществ их совокупности? Ответить на этот вопрос нам поможет химия. Способы разделения смесей являются физическими, поскольку они не приводят к изменению химического состава веществ. В отличие от чистых веществ, смеси имеют непостоянный состав и свойства, а разделить их можно физическими методами.

Что такое смесь

Смесью называют совокупность индивидуальных веществ. Ее примером является морская вода. В отличие от дисциллированной, она обладает горьким или соленым вкусом, кипит при более высокой, а замерзает при более низкой температуре. Способы разделения смесей веществ являются физическими. Так, из морской воды можно добыть чистую соль путем выпаривания и последующей кристаллизации.

Виды смесей

Если добавить в воду сахар, через некоторое время его частички растворятся и станут невидимыми. В результате их невозможно будет отличить невооруженным глазом. Такие смеси называют однородными, или гомогенными. Их примерами также являются воздух, бензин, бульон, духи, сладкая и соленая вода, сплав меди и алюминия. Как видите, могут находиться в разных агрегатных состояниях, но чаще всего встречаются жидкости. Их также называют растворами.

В неоднородных, или гетерогенных смесях можно различить частицы индивидуальных веществ. Железные и деревянные опилки, песок и поваренная соль являются их типичными примерами. Неоднородные смеси также называют взвесями. Среди них различают суспензии и эмульсии. В состав первых входит жидкость и твердое вещество. Так, эмульсией является смесь воды и песка. Эмульсией называют совокупность двух жидкостей с разной плотностью.

Существуют неоднородные смеси и со специальными названиями. Так, примером пены является пенопласт, а к аэрозолям относятся туман, дым, дезодоранты, освежители воздуха, антистатики.

Способы разделения смесей

Безусловно, многие смеси обладают более ценными свойствами, чем отдельно взятые индивидуальные вещества, входящие в их состав. Но даже в быту возникают ситуации, когда их необходимо разделить. А в промышленности на этом процессе основаны целые производства. К примеру, из нефти в результате ее переработки получают бензин, газойль, керосин, мазут, соляровое и машинное масло, ракетное топливо, ацетилен и бензол. Согласитесь, выгоднее использовать эти продукты, чем бездумно сжигать нефть.

Теперь давайте разберемся, существует ли такое понятие, как химические способы разделения смесей. Допустим, из водного раствора соли нам необходимо получить чистые вещества. Для этого смесь необходимо нагреть. В результате вода превратится в пар, а соль кристаллизируется. Но при этом не произойдет превращения одних веществ в другие. Это значит, что основой данного процесса являются физические явления.

Способы разделения смесей зависят от агрегатного состояния, способности к растворимости, разнице в температуре кипения, плотности и состава ее компонентов. Рассмотрим каждый из них более подробно на конкретных примерах.

Фильтрование

Этот способ разделения подходит для смесей, в состав которых входят жидкость и нерастворимое в нем твердое вещество. К примеру, вода и речной песок. Эту смесь необходимо пропустить через фильтр. В результате чистая вода свободно пройдет через него, а песок останется.

Отстаивание

Некоторые способы разделения смесей основаны на действии силы тяжести. Таким образом на можно разложить суспензии и эмульсии. Если в воду попало растительное масло, такую смесь сначала необходимо взболтать. Потом оставьте ее на некоторое время. В результате вода окажется на дне сосуда, а масло в виде пленки будет покрывать ее.

В лабораторных условиях для отстаивания используют В результате ее работы более плотная жидкость сливается в сосуд, а легкая остается.

Отстаивание характеризуется низкой скоростью протекания процесса. Необходимо определенное время, чтобы сформировался осадок. В промышленных условиях этот способ осуществляют в специальных конструкциях, которые называются отстойники.

Действие магнитом

Если в состав смеси входит металл, то ее можно разделить при помощи магнита. К примеру, отделить железные и деревянные опилки. Но все ли металлы обладают такими свойствами? Вовсе нет. Для этого способа подойдут только смеси, содержащие ферромагнетики. Кроме железа к ним относятся никель, кобальт, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий.

Дистилляция

Это название в переводе с латинского языка означает "стекание каплями". Дистилляция представляет способы разделения смесей, основанные на разнице в температурах кипения веществ. Таким образом, даже в домашних условиях можно разделить спирт и воду. Первое вещество начинает испаряться уже при температуре 78 градусов по Цельсию. Касаясь холодной поверхности пары спирта конденсируются, переходя в жидкое состояние.

В промышленности таким способом получают продукты переработки нефти, душистые вещества, чистые металлы.

Выпаривание и кристаллизация

Эти способы разделения смесей подходят для жидких растворов. Вещества, которые входят в их состав, отличаются температурой кипения. Таким образом, можно получить кристаллы соли или сахара из воды, в которой они растворены. Для этого растворы нагревают и выпаривают до насыщеного состояния. В этом случае кристаллы осаждаются. Если же необходимо получить чистую воду, тогда раствор доводят до кипения с последующей конденсацией паров на более холодной поверхности.

Способы разделения газовых смесей

Газообразные смеси разделяют лабораторными и промышленными способами, поскольку этот процесс требует наличия специального оборудования. Сырьем природного происхождения является воздух, коксовый, генераторный, попутный и природный газ, представляющий собой совокупность углеводородов.

Физические способы разделения смесей, находящихся в газообразном состоянии следующие:

• Конденсация - это процесс постепенного охлаждения смеси, в ходе которого происходит конденсация ее составляющих. При этом в первую очередь в жидкое состоние переходят высококипящие вещества, которые собираются в сепараторах. Таким образом получают водород из а также отделяют аммиак из непрореагировавшей части смеси.
• Сорбирование - это поглощение одних веществ другими. Этот процесс имеет противоположные составляющие, между которыми в ходе реакции устанавливается равновесие. Для прямого и обратного процесса необходимы различные условия. В первом случае это сочетание высокого давления и низкой температуры. Такой процесс называют сорбцией. В обратном случае используют противоположные условия: низкое давление при высокой температуре.
• Мембранное разделение - способ, при котором используют свойство полупроницаемых перегородок избирательно пропускать молекулы различных веществ.
• Дефлегмация - процесс конденсации высококипящих частей смесей в результате их охлаждения. При этом температура перехода в жидкое состояние отдельных компонентов должна отличаться в значительной степени.

Хроматография

Название этого способа можно перевести как "пишу цветом". Представьте, что в воду добавлены чернила. Если опустить в такую смесь конец фильтровальной бумаги, она начнет впитываться. При этом вода будет поглощаться быстрее чернил, что связано с разной степенью сорбируемости этих веществ. Хроматография является не только способом разделения смесей, но и методом изучения таких свойств веществ, как диффузия и растворимость.

Итак, мы познакомились с такими понятиями, как "чистые вещества" и "смеси". Первые представляют собой элементы или соединения, состоящие только из частиц определенного вида. Их примерами являются соль, сахар, дистиллированная вода. Смеси - это совокупность индивидуальных веществ. Для их разделения используют ряд методов. Способ их разделения зависит от физических свойств его составляющих. К основным из них относятся отстаивание, выпаривание, кристаллизация, фильтрование, дистилляция, действие магнитом и хроматография.

РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

6. Смеси веществ. Растворы

6.2. Смеси, их типы, названия, состав, методы разделения

Смеси - это совокупность различных веществ, из которых может складываться одно физическое тело. Каждое вещество, что содержится в смеси, называют компонентом. При смешивании новое вещество не возникает. Все вещества, которые входят в состав смеси, сохраняют присущие им свойства. Но физические свойства смеси, как правило, отличаются от физических свойств отдельных компонентов. Смеси бывают однородными и неоднородными.

Однородные (гомогенные) смеси - это смеси, в которых компоненты смешаны на молекулярном уровне (однофазный материал); их невозможно обнаружить при рассматривании невооруженным глазом и даже при использовании мощных оптических приборов. Например, водные растворы сахара, поваренной соли, спирта, уксусной кислоты, металлические сплавы, воздух.

Неоднородные (гетерогенные) смеси формируют так называемые дисперсные системы. Они образуются при смешивании двух и более веществ, которые не растворяются друг в друге (не образуют однородных систем) и не реагируют химически. Компоненты дисперсных систем называют дисперсионным средой и дисперсной фазой; между ними существует поверхность раздела.

По размеру частиц дисперсной фазы системы разделяют на:

Грубодисперсные (> 10 -5 м);

Мікрогетерогенні (10 -7 -10 -5 м);

Ультрамікрогетерогенні (10 -9 -10 -7 м), или золи (коллоидные системы) 1 .

Если частицы дисперсной фазы имеют одинаковый размер, системы называют монодисперсними; если разный - полідисперсними (таковыми являются практически все природные системы). В зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, различают такие простые дисперсные системы:

* Газы образуют однородные смеси (газообразные растворы).

** Пористые тела по размеру полостей разделяют на:

Микропористые (2 нм);

Лезопористі (2-50 нм);

Макропористые (> 50 нм).

Смеси разделяют с помощью физических методов. Для разделения неоднородных смесей используют отстаивание, фильтрование, флотацию и иногда действие магнита.

Для разделения однородных смесей используют выпаривание и перегонку (дистилляцию).

_____________________________________________________________

1 Если размеры частиц дисперсной фазы не превышают размеров молекул или ионов (до 1 нм), такие системы называют истинными растворами.

Задачи: сформировать у учащихся понятие о чистом веществе и смеси веществ; раскрыть значение смесей в жизни человека и в природе; познакомить со способами разделения смесей, формировать навыки работы с лабораторным оборудованием.

Планируемые результаты: знать: понятия "чистое вещество", "смесь"; способы разделения смесей; уметь: различать чистое вещество и смесь; работать с лабораторным оборудованием; освоить простейшие способы очистки веществ; применять полученные навыки и умения по очистке веществ в быту; делать выводы на основе результатов эксперимента.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: рассказ учителя, тестирование, беседа, демонстрация опыта, самостоятельная работа в группах по разноуровневым заданиям, лабораторная работа, составление обобщающей схемы, сообщения учащихся, выполнение упражнений.

Оборудование: бланки с тестом, бланки для самостоятельной работы. Оборудование для самостоятельной работы:

Вариант - I: стакан со смесью древесных, медных и железных опилок, магнит, 2 чистых стакана; инструкция к опыту, штатив с кольцом.

Вариант - II: стакан со смесью песка и подкрашенной водой, 2 фильтра, стакан с активированным углем, стеклянная палочка, воронка, 2 чистых стакана, инструкция к опыту, штатив с кольцом.

Вариант -III: магнит, стакан с водой, 2 листа бумаги, шпатель, инструкция.

Ход урока

I. Организация учащихся.

II. Актуализация знании.

Учитель. Многие вещества в природе состоят из молекул. Каждое конкретное вещество состоит только из собственных ему молекул: вода -из молекул воды, озон - из молекул озона. Молекулы различаются по форме, размеру и, в свою очередь, состоят из атомов. Общее название для всех атомов с одинаковым строением - элемент. Главное свойство атомов разных элементов - способность соединяться в молекулы разных веществ - соединений.

Каждое соединение имеет своё строение: решётку. Между типом решётки, видом химической связи и свойствами веществ существует взаимосвязь.

Задание (тест). Определите, о какой кристаллической решётке идёт речь:

1. В узлах решётки находятся ионы
2. Между частицами данной решётки существуют очень слабые силы межмолекулярного взаимодействия.
3. В узлах решётки находятся и атомы, и ионы.
4. Вещества обладают высокой твёрдостью и точностью.
5. Вещества имеют ионную связь.
6. В узлах решётки находятся отдельные атомы
7. В узлах решётки находятся молекулы
8. Вещества тугоплавки и нелетучи.
9. Вещества обладают ковкостью, пластичностью, электро- и теплопроводностью.
10. Частицы в данной решётке соединены между собой очень прочными ковалентными связями.

Учитель. Химическое строение определяет физические свойства вещества: агрегатное состояние, цвет, запах, температуры кипения и плавления и т.д. Знание свойств необходимо, что бы применять их с пользой для себя.

На доске выстраивается схема.

Состав ->строение ->свойства ->применение.

III. Изучение новой темы.

1. Понятие о чистом веществе и смеси.

Вопрос. Что же такое чистое вещество?

Учитель. Чистое вещество - это вещество, которое состоит из одинаковых молекул или из ионных атомных или металлических кристаллов, постоянный состав которых может быть отражён с помощью единственной формулы.

Только изучение веществ в чистом виде даёт представление об их истинных физических и химических свойствах, а следовательно, позволяет правильно использовать вещества. Вместе с тем, понятие "чистое вещество" условно, так как невозможно получить абсолютно чистое вещество, оно всё равно содержит примеси других веществ. Поэтому чистым веществом считается такое вещество, в котором примеси не влияют на его физические и химические свойства.

Запись. Чистым веществом называют вещество, обладающее постоянными физическими свойствами.

Беседа. 1. Что такое смеси?

Приведите примеры смесей.

Какие способы разделения смесей вам известны? На знании каких свойств они основаны?

Учитель. Смеси - это системы состоящие из нескольких веществ - компонентов. Различные образцы смесей могут содержать одни и те же компоненты в любых соотношениях. Находясь в смеси с другими веществами, каждое из них сохраняет свои индивидуальные свойства, так что свойства смеси определяются суммой свойств её составных частей.

Демонстрация опыта. Разделение смеси растительного масла с водой с помощью делительной воронки.

Вопрос. Какие различия в физических свойствах веществ легли в основу данного способа разделения смеси? (различная плотность)

Учитель. Смеси могут быть однородными и неоднородными. Однородными называют такие смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, образующих смесь. Растворы, смеси газов и некоторые твёрдые смеси являются однородными.

Неоднородные смеси - это смеси, в которых невооружённым глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ, составляющих смесь. Это мутная вода, бетонный раствор.

Задание. Приведите примеры однородных и неоднородных смесей.

2. Самостоятельная работа (групповая).

Цель: уметь различать чистое вещество и смесь, выработать умение находить рациональные способы разделения смесей, проводить простейший химический эксперимент.

Задания для 1-го варианта

Лёд, медь, туман, стекло, сода.

Назовите компоненты смеси: воздух

Дым, речная вода, чугун, глина.

2. Назовите способ разделения смеси, необходимой для выделения:

Соли из раствора поваренной соли в воде

Меди из смеси меди и древесных опилок

Бензина и нефти

3. Осуществите разделение смеси древесных, медных и железных опилок.

Составьте отчёт о проделанной работе в виде таблицы.

Задания для II варианта.

1. Выполните одно из предложенных заданий

Выпишите в две колонки: а) смеси, б) чистые вещества.

Чугун, дым, железо, кислород, чернила.

Назовите компоненты смеси: молоко.

Выпишите в две колонки: а) однородные, б) неоднородные смеси.

Туман, молоко, нефть, природный газ.

2. Назовите способ разделения смеси, необходимый для выделения:

Глины из смеси глины с водой.

Мела из смеси мела и поваренной соли.

Кислорода из воздуха.

3. Осуществите разделение смеси песка и подкрашенной воды. Составьте отчёт о работе в виде таблицы.

Задание III-го варианта.

1. Выполните одно из предложенных заданий.

Выпишите в две колонки: а) смеси, б) чистые вещества. Алюминий, воздух, сталь, золото, чернила.

Назовите компоненты смеси туман

Выпишите в две колонки: а) однородные, б) неоднородные смеси.

Чернила, воздух, строительный раствор, глина.

2.. Назовите способ разделения смеси, необходимый для выделения:

Речного песка из смеси речного песка с водой.

Минеральных солей из почвы.

Воды из смеси воды и машинного масла.

3. Осуществите разделение смеси железных и древесных опилок из песка. Составьте отчёт в виде таблицы.

(После обсуждения результатов самостоятельной работы, составляется обобщающая схема)

3. Значение смесей в жизни человека. Сообщения учащихся.

Выводы: (формулируют учащиеся).

Чистые вещества - это вещества с постоянными физическими свойствами.

Различные образцы смесей могут содержать одни и те же компоненты в любых соотношениях, но свойства этих компонентов не зависят от состава смеси.

Смеси могут быть разделены на компоненты физическими способами.

IV. Домашнее задание.

Параграфы 23, 25, рабочая тетрадь № б с. 72

V. Закрепление рабочая тетрадь № 2 с. 72