Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 апреля 2019;
проверки требуют 3 правки.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 апреля 2019;
проверки требуют 3 правки.
Стереоме́трия (от др.-греч. στερεός [стереос] «твёрдый; объёмный, пространственный» + μετρέω [метрео] «измеряю») — раздел евклидовой геометрии, в котором изучаются свойства фигур в пространстве. Основными (простейшими) фигурами в пространстве являются точки, прямые и плоскости.
В стереометрии появляется новый вид взаимного расположения прямых: скрещивающиеся прямые. Это одно из немногих существенных отличий стереометрии от планиметрии, так как во многих случаях задачи по стереометрии решаются путём рассмотрения различных плоскостей, в которых выполняются планиметрические законы.
Не стоит путать этот раздел с планиметрией, поскольку в планиметрии изучаются свойства фигур на плоскости (свойства плоских фигур), а в стереометрии — свойства фигур в пространстве (свойства пространственных фигур).
На каждой прямой и в каждой плоскости имеются по крайней мере две точки.
В пространстве существуют плоскости. В каждой плоскости пространства выполняются все аксиомы планиметрии.
Через любые три точки, не принадлежащие одной прямой, можно провести плоскость, и притом только одну.
Какова бы ни была плоскость, существуют точки, принадлежащие этой плоскости, и точки, не принадлежащие ей.
Если две точки прямой лежат на одной плоскости, то все точки данной прямой лежат в этой плоскости.
Если две различные плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей.
Любая плоскость α разбивает множество не принадлежащих ей точек пространства на два непустых множества так, что:
любые две точки, принадлежащие разным множествам, разделены плоскостью α;
любые две точки, принадлежащие одному и тому же множеству, не разделены плоскостью α.
Расстояние между любыми двумя точками пространства одно и то же на любой плоскости, содержащей эти точки.
Многогранник представляет собой тело, поверхность которого состоит из конечного числа плоских многоугольников. Эти многоугольники называются гранями многогранника, а стороны и вершины многоугольников называются соответственно ребрами и вершинами многогранника. Многогранники могут быть выпуклыми и невыпуклыми . Выпуклый многогранник расположен по одну сторону относительно плоскости, проходящей через любую его грань .
В. В. Прасолов, И. Ф. Шарыгин. Задачи по стереометрии. — М.: Наука, 1989.
И. Ф. Шарыгин. Задачи по геометрии (стереометрия). М.: Наука, 1984. — 160 с. (Библиотечка «Квант», Выпуск 31).
ru.wikipedia.org
Введение в стереометрию — урок. Геометрия, 10 класс.
Школьный курс геометрии состоит из планиметрии и стереометрии.
Планиметрия изучает фигуры и их свойства на плоскости. Образно говоря, планиметрия изучает всё, что можно нарисовать или начертить на листе бумаги.
Основные объекты планиметрии — это точки, линии и замкнутые фигуры (например: квадрат, треугольник, круг, трапеция, ромб). Множество всех точек, рассматриваемых в планиметрии, образует плоскость. Множество точек в планиметрии называется фигурой. Замкнутая фигура в планиметрии — это множество точек, ограниченных линией.Стереометрия изучает фигуры и их свойства в пространстве. Образно говоря, стереометрия изучает всё, что можно склеить из бумаги, сколотить из досок, построить из кирпичей и т. п.
Основными объектами стереометрии являются точки, прямые, плоскости и замкнутые пространственные фигуры (например: куб, пирамида, параллелепипед, шар, конус). Множество всех точек, рассматриваемых в стереометрии, называется пространством. Любое множество точек называется фигурой. Замкнутая фигура в стереометрии — это множество точек, ограниченных поверхностью.
Пример:
на анимированных иллюстрациях наглядно показаны связь и различие плоских и пространственных фигур.
Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео
Ваш браузер не поддерживает HTML5 видео
Так как каждая прямая и каждая плоскость содержат какие-либо точки, то прямая и плоскость тоже являются фигурами стереометрии. Плоскость бесконечна и делит пространство на две части.
Точки обозначаются прописными латинскими буквами: \(A, B, C, D, E, F…\) Прямые обозначаются строчными латинскими буквами: \(a, b, c, d, e, f…\) Плоскости обозначаются греческими буквами: α,β,γ и т. д.
www.yaklass.ru
Стереометрия. Классификация и методы решения
Анна Малкова
Задание 14 Профильного ЕГЭ по математике – стереометрия. Если несколько лет назад с ним справлялся любой гуманитарий, то сейчас задача 14 состоит из двух пунктов.
Пункт (а) – доказательство какого-либо утверждения.
Пункт (б) – вычисление какой-либо величины.
Кстати, там есть и еще один, неявный пункт: построение чертежа. Без хорошего чертежа в этой задаче ничего не получится.
Есть небольшой секрет: то, что вы доказываете в пункте (а), чаще всего помогает решить пункт (б).
И оказывается, что Задачи 14 по стереометрии из Профильного ЕГЭ по математике обычно относятся к одному из нескольких типов – в зависимости от того, что нужно найти. И для каждого типа задач – свои способы решения.
Эта небольшая таблица будет вашим путеводителем. Вы увидите, что делать в той или иной задаче.
Типы задач
Методы решения
Угол между прямыми
1) Находим угол между прямыми как угол треугольника (теорема косинусов). Пользуемся определением угла между скрещивающимися прямыми.
2) Возможно – применение теоремы о трех перпендикулярах
3) Векторно-координатный способ
Угол между прямой и плоскостью
1) По определению (как угол между прямой и ее проекцией на плоскость)
2) Векторно-координатный способ
3) В случае перпендикулярности прямой и плоскости – доказываем, что прямая перпендикулярна двум пересекающимся прямым, лежащим в плоскости
Угол между плоскостями
4) По определению (как угол между перпендикулярами, проведенными в этих плоскостях к линии их пересечения)
5) С помощью формулы площади прямоугольной проекции фигуры
6) Векторно-координатный способ – как угол между нормалями к плоскостям
Расстояние от точки до плоскости
1) По определению (как длину перпендикуляра, опущенного из точки на плоскость)
2) С помощью метода объемов
3) Координатный способ. Пользуемся формулой расстояния от точки до плоскости.
Расстояние между скрещивающимися прямыми
1) По определению (как длину их общего перпендикуляра)
2) Как расстояние между одной из этих прямых и параллельной ей плоскостью, в которой лежит другая прямая.
3) Как расстояние между параллельными плоскостями, в которых лежат эти прямые.
Нахождение радиуса сферы, вписанной в многогранник
1) Находим центр сферы как точку, равноудаленную от всех граней многогранника
2) Разбиваем многогранник на пирамиды с общей вершиной в центре вписанной сферы. Представляем объем многогранника как сумму объемов этих пирамид.
Звоните нам: 8 (800) 775-06-82 (бесплатный звонок по России) +7 (495) 984-09-27 (бесплатный звонок по Москве)
Или нажмите на кнопку «Узнать больше», чтобы заполнить контактную форму. Мы обязательно Вам перезвоним.
ege-study.ru
Подготовка к ЕГЭ и ОГЭ (справочник по математике для школьников — Геометрия
Прямые и плоскости в пространстве
Способы задания плоскости в пространстве.
Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве. Признак параллельности прямой и плоскости.
Взаимное расположение двух прямых в пространстве. Признак скрещивающихся прямых.Угол между скрещивающимися прямыми.
Взаимное расположение двух прямых в пространстве
Признак скрещивающихся прямых
Угол между скрещивающимися прямыми
Взаимное расположение двух плоскостей в пространстве. Признаки параллельности плоскостей.
Признаки параллельности плоскостей
Взаимное расположение трех плоскостей в пространстве
Двугранные углы. Углы между плоскостями. Перпендикулярность плоскостей
Прямая, перпендикулярная к плоскости. Признак перпендикулярности прямой и плоскости. Расстояние от точки до плоскости
Прямая, перпендикулярная к плоскости. Признак перпендикулярности прямой и плоскости
Свойства перпендикуляра к плоскости. Расстояние от точки до плоскости
Ортогональная проекция прямой на плоскость. Угол между прямой и плоскостью. Теорема о трех перпендикулярах
Проекция точки на плоскость. Проекция прямой на плоскость
Угол между прямой и плоскостью
Теорема о трех перпендикулярах. Обратная теорема
Расстояние между двумя фигурами
Общий перпендикуляр к двум скрещивающимся прямым. Расстояние между скрещивающимися прямыми
Проекции геометрических фигур
Ортогональная проекция прямой на плоскость.Угол между прямой и плоскостью. Теорема о трех перпендикулярах
Проекция точки на плоскость. Проекция прямой на плоскость
Угол между прямой и плоскостью
Теорема о трех перпендикулярах. Обратная теорема
Длина ортогональной проекции отрезка. Площадь ортогональной проекции многоугольника
Длина ортогональной проекции отрезка
Площадь проекции треугольника
Площадь проекции многоугольника
Призмы
Призмы
Основные определения и свойства призм. Теорема Эйлера для призм
Виды призм. Прямые и наклонные призмы. Правильные призмы
Формулы для объема, площади боковой поверхности и площади полной поверхности призмы
Пирамиды
Пирамиды. Правильные пирамиды. Теорема Эйлера. Формулы для объема, площади боковой поверхности и площади полной поверхности пирамиды
Пирамиды. Теорема Эйлера для пирамид
Правильные пирамиды. Свойства правильной пирамиды
Тетраэдры. Правильные тетраэдры
Формулы для объема, площади боковой поверхности и площади полной поверхности пирамиды
Усеченные пирамиды. Теорема Эйлера. Формулы для объема, площади боковой поверхности и площади полной поверхности усеченной пирамиды
Усеченные пирамиды. Теорема Эйлера для усеченных пирамид
Правильные усеченные пирамиды
Формулы для объема, площади боковой поверхности и площади полной поверхности усеченной пирамиды
Октаэдры
Октаэдр. Объем и площадь поверхности октаэдра
Октаэдр
Объем и площадь поверхности октаэдра
Сферы и шары
Сфера и шар. Площади сферы и ее частей. Объемы шара и его частей
Шар, сфера и их части
Площади сферы и ее частей. Объемы шара и его частей
Взаимное расположение сферы и плоскости в пространстве
Цилиндры
Цилиндры
Основные определения и свойства цилиндра
Сечения цилиндра
Объем цилиндра. Площадь боковой поверхности цилиндра. Площадь полной поверхности цилиндра
Взаимное расположение цилиндра и плоскости в пространстве
Конусы
Конусы. Усеченные конусы. Объем, площади боковой и полной поверхностей конуса и усеченного конуса
Конусы
Усеченные конусы
Объем, площади боковой и полной поверхностей конуса и усеченного конуса
Сечения конуса плоскостями, перпендикулярными к оси конуса, и плоскостями, проходящими через вершину конуса
Сечения конуса. Площадь сечения конуса плоскостью, перпендикулярной к оси конуса
Площадь сечения конуса плоскостью, проходящей через вершину конуса
Фигуры (тела) вращения
Фигуры (тела) вращения
Развертки поверхностей геометрических тел
Развертки поверхностей геометрических тел
Вписанные и описанные фигуры
Цилиндры, вписанные в призмы
Цилиндры, вписанные в призмы. Свойства призмы, описанной около цилиндра
Отношение объемов цилиндра и описанной около него правильной n — угольной призмы
Сфера, описанная около цилиндра
Призмы, вписанные в цилиндры
Призмы, вписанные в цилиндр. Свойства призмы, вписанной в цилиндр
Отношение объема прямоугольного параллелепипеда к объему описанного около этого параллелепипеда цилиндра
Отношение объема правильной n — угольной призмы к объему описанного около этой призмы цилиндра
Призма, вписанная в сферу
Призма, вписанная в сферу. Свойства призмы, вписанной в сферу
Радиус сферы, описанной около правильной n — угольной призмы
Отношение объема правильной n — угольной призмы к объему шара, ограниченного описанной около этой призмы сферой
Конус, вписанный в пирамиду
Конус, вписанный в пирамиду. Свойства пирамиды, описанной около конуса
Отношение объемов конуса и описанной около него правильной n — угольной пирамиды
Конус, вписанный в цилиндр
Конус, вписанный в цилиндр
Отношение объемов конуса и описанного около него цилиндра
Конус, вписанный в призму
Конус, вписанный в призму
Отношение объемов конуса и описанной около него правильной n — угольной призмы
Сфера, описанная около конуса. Отношение объемов конуса и описанной около него сферы
Пирамида, вписанная в конус
Пирамида, вписанная в конус. Свойства пирамиды, вписанной в конус
Отношение объемов конуса и вписанной в него правильной n — угольной пирамиды
Пирамида, вписанная в цилиндр
Пирамида, вписанная в цилиндр. Свойства пирамиды, вписанной в цилиндр
Отношение объемов цилиндра и вписанной в него правильной n — угольной пирамиды
Пирамида, вписанная в сферу
Пирамида, вписанная в сферу. Свойства пирамиды, вписанной в сферу
Радиус сферы, описанной около правильной n — угольной пирамиды
Отношение объемов правильной n — угольной пирамиды и шара, ограниченного сферой, описанной около данной пирамиды
Сфера, вписанная в цилиндр
Касательная прямая к сфере. Касательная плоскость к сфере
Сфера, вписанная в цилиндр
Отношение объемов шара и цилиндра, описанного около сферы, ограничивающей этот шар
Сфера, вписанная в призму
Сфера, вписанная в призму. Свойства прямой призмы, описанной около сферы
Отношение объемов шара и куба, описанного около сферы, ограничивающей этот шар
Свойства правильной призмы, описанной около сферы. Отношение объемов шара и правильной n — угольной призмы, описанной около сферы, ограничивающей этот шар
Сфера, вписанная в конус
Сфера, вписанная в конус
Отношение объемов шара и конуса, описанного около сферы, ограничивающей этот шар
Сфера, вписанная в пирамиду
Биссекторная плоскость. Основное свойство биссекторной плоскости
Сфера, вписанная в пирамиду. Свойства пирамиды, описанной около сферы
Радиус сферы, вписанной в правильную n — угольную пирамиду
Сфера, вписанная в треугольную пирамиду. Формула для радиуса вписанной сферы
www.resolventa.ru
Основные понятия и аксиомы стереометрии
ПЕРВУШКИН БОРИС НИКОЛАЕВИЧ
ЧОУ «Санкт-Петербургская Школа «Тет-а-Тет»
Учитель Математики Высшей категории
Основные понятия и аксиомы стереометрии
Стереометрия — это раздел геометрии, в котором изучаются свойства фигур в пространстве. Слово «стереометрия» происходит от греческих слов «στερεοσ» — объемный, пространственный и «μετρεο» — измерять.
Простейшие фигуры в пространстве: точка, прямая, плоскость. Плоскость.
Представление о плоскости дает гладкая поверхность стола или стены. Плоскость как геометрическую фигуру следует представлять себе простирающейся неограниченно во все стороны.
На рисунках плоскости изображаются в виде параллелограмма или в виде произвольной области и обозначаются греческими буквами α, β, γ и т.д. Точки А и В лежат в плоскости β (плоскость β проходит
через эти точки), а точки M, N, P не лежат в этой плоскости. Коротко
это записывают так: А ∈ β, B ∈ β,
Аксиомы стереометрии и их следствия
Аксиома 1.
Через любые три точки, не лежащие на одной прямой, проходит плоскость, и притом только одна.
Аксиома 2.
Если две точки прямой лежат в плоскости, то все точки прямой лежат в этой плоскости. (Прямая лежит на плоскости или плоскость проходит через прямую).
Из аксиомы 2 следует, что если прямая не лежит в данной плоскости, то она имеет с ней не более одной общей точки. Если прямая и плоскость имеют одну общую точку, то говорят, что они пересекаются.
Аксиома 3.
Если две различные плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей.
В таком случае говорят, плоскости пересекаются по прямой.
Пример: пересечение двух смежных стен, стены и потолка комнаты
.
НЕКОТОРЫЕ СЛЕДСТВИЯ ИЗ АКСИОМ
Теорема 1.
Через прямую a и не лежащую на ней точку А проходит плоскость, и притом только одна.
Теорема 2.
Через две пересекающиеся прямые a и b проходит плоскость, и при том только одна.
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Планиметрия (Геометрия на плоскости) — Математика — Теория, тесты, формулы и задачи
Оглавление:
Основные теоретические сведения
Треугольник
К оглавлению…
При решении задач по геометрии помимо всех геометрических формул и свойств, которые будут приведены ниже, нужно очень хорошо помнить основные формулы по тригонометрии. Укажем для начала несколько основных свойств различных типов углов:
Смежные углы в сумме равны 180 градусов.
Вертикальные углы равны между собой.
Теперь перейдем к свойствам треугольника. Пусть имеется произвольный треугольник:
Тогда, сумма углов треугольника:
Запомните также, что сумма любых двух сторон треугольника всегда больше третьей стороны. Площадь треугольника через две стороны и угол между ними:
Площадь треугольника через сторону и высоту опущенную на неё:
Полупериметр треугольника находится по следующей формуле:
Формула Герона для площади треугольника:
Площадь треугольника через радиус описанной окружности:
Формула медианы (медиана — линия проведенная через некоторую вершину и середину противоположной стороны в треугольнике):
Свойства медиан:
Все три медианы пересекаются в одной точке.
Медианы делят треугольник на шесть треугольников одинаковой площади.
В точке пересечения медианы делятся в отношении 2:1, считая от вершин.
Свойство биссектрисы (биссектриса — линия, которая делит некоторый угол на два равных угла, т.е. пополам):
Важно знать: Центр вписанной в треугольник окружности лежит на пересечении биссектрис (все три биссектрисы пересекаются в этой одной точке). Формулы биссектрисы:
Основное свойство высот треугольника (высота в треугольнике — линия проходящая через некоторую вершину треугольника перпендикулярно противоположной стороне):
Все три высоты в треугольнике пересекаются в одной точке. Положение точки пересечения определяется типом треугольника:
Если треугольник остроугольный, то точка пересечения высот находится внутри треугольника.
В прямоугольном треугольнике высоты пересекаются в вершине прямого угла.
Если треугольник тупоугольный, то точка пересечения высот находится за пределами треугольника.
Формула высоты:
Еще одно полезное свойство высот треугольника:
Теорема косинусов:
Теорема синусов:
Центр окружности описанной около треугольника лежит на пересечении посерединных перпендикуляров. Все три посерединных перпендикуляра пересекаются в одной этой точке. Посерединный перпендикуляр — линия проведенная через середину стороны треугольника перпендикулярно ей.
Радиус окружности, вписанной в правильный треугольник:
Радиус окружности, описанной около правильного треугольника:
Площадь правильного треугольника:
Теорема Пифагора для прямоугольного треугольника (c — гипотенуза, a и b — катеты):
Радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник:
Радиус окружности, описанной вокруг прямоугольного треугольника:
Площадь прямоугольного треугольника (h — высота опущенная на гипотенузу):
Свойства высоты, опущенной на гипотенузу прямоугольного треугольника:
Подобные треугольники — треугольники, у которых углы соответственно равны, а стороны одного пропорциональны сходственным сторонам другого. В подобных треугольниках соответствующие линии (высоты, медианы, биссектрисы и т.п.) пропорциональны. Сходственные стороны подобных треугольников — стороны, лежащие напротив равных углов. Коэффициент подобия — число k, равное отношению сходственных сторон подобных треугольников. Отношение периметров подобных треугольников равно коэффициенту подобия. Отношение длин биссектрис, медиан, высот и серединных перпендикуляров равно коэффициенту подобия. Отношение площадей подобных треугольников равно квадрату коэффициента подобия. Признаки подобия треугольников:
По двум углам. Если два угла одного треугольника соответственно равны двум углам другого, то треугольники подобны.
По двум сторонам и углу между ними. Если две стороны одного треугольника пропорциональны двум сторонам другого и углы между этими сторонами равны, то треугольники подобны.
По трём сторонам. Если три стороны одного треугольника пропорциональны трем сходственным сторонам другого, то треугольники подобны.
Трапеция
К оглавлению…
Трапеция — четырёхугольник, у которого ровно одна пара противолежащих сторон параллельна. Длина средней линии трапеции:
Площадь трапеции:
Некоторые свойства трапеций:
Средняя линия трапеции параллельна основаниям.
Отрезок, соединяющий середины диагоналей трапеции, равен полуразности оснований.
В трапеции середины оснований, точка пересечения диагоналей и точка пересечения продолжений боковых сторон находятся на одной прямой.
Диагонали трапеции разбивают её на четыре треугольника. Треугольники, сторонами которых являются основания — подобны, а треугольники, сторонами которых являются боковые стороны — равновелики.
Если сумма углов при любом основании трапеции равна 90 градусов, то отрезок соединяющий середины оснований равен полуразности оснований.
У равнобедренной трапеции углы при любом основании равны.
У равнобедренной трапеции диагонали равны.
В равнобедренной трапеции высота, опущенная из вершины на большее основание, делит его на два отрезка, один из которых равен полусумме оснований, другой — полуразности оснований.
Параллелограмм
К оглавлению…
Параллелограмм — это четырёхугольник, у которого противолежащие стороны попарно параллельны, то есть лежат на параллельных прямых. Площадь параллелограмма через сторону и высоту опущенную на неё:
Площадь параллелограмма через две стороны и угол между ними:
Некоторые свойства параллелограмма:
Противоположные стороны параллелограмма равны.
Противоположные углы параллелограмма равны.
Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам.
Сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна 180 градусов.
Сумма всех углов параллелограмма равна 360 градусов.
Сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна удвоенной сумме квадратов его сторон.
Квадрат
К оглавлению…
Квадрат — четырёхугольник, у которого все стороны равны, а все углы равны по 90 градусов. Площадь квадрата через длину его стороны:
Площадь квадрата через длину его диагонали:
Свойства квадрата – это все свойства параллелограмма, ромба и прямоугольника одновременно.
Ромб и прямоугольник
К оглавлению…
Ромб — это параллелограмм, у которого все стороны равны. Площадь ромба (первая формула — через две диагонали, вторая — через длину стороны и угол между сторонами):
Свойства ромба:
Ромб является параллелограммом. Его противолежащие стороны попарно параллельны.
Диагонали ромба пересекаются под прямым углом и в точке пересечения делятся пополам.
Диагонали ромба являются биссектрисами его углов.
Прямоугольник — это параллелограмм, у которого все углы прямые (равны 90 градусам). Площадь прямоугольника через две смежные стороны:
Свойства прямоугольника:
Диагонали прямоугольника равны.
Прямоугольник является параллелограммом — его противоположные стороны параллельны.
Стороны прямоугольника являются одновременно его высотами.
Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов двух его не противоположных сторон (по теореме Пифагора).
Около любого прямоугольника можно описать окружность, причем диагональ прямоугольника равна диаметру описанной окружности.
Произвольные фигуры
К оглавлению…
Площадь произвольного выпуклого четырёхугольника через две диагонали и угол между ними:
Связь площади произвольной фигуры, её полупериметра и радиуса вписанной окружности (очевидно, что формула выполняется только для фигур в которые можно вписать окружность, т.е. в том числе для любых треугольников):
Обобщённая теорема Фалеса: Параллельные прямые отсекают на секущих пропорциональные отрезки.
Условие, при выполнении которого возможно вписать окружность в четырёхугольник:
Условие, при выполнении которого возможно описать окружность вокруг четырёхугольника:
Сумма углов n-угольника:
Центральный угол правильного n-угольника:
Площадь правильного n-угольника:
Окружность
К оглавлению…
Свойство касательных:
Свойство хорды:
Теорема о пропорциональных отрезках хорд:
Теорема о касательной и секущей:
Теорема о двух секущих:
Теорема о центральном и вписанном углах (величина центрального угла в два раза больше величины вписанного угла, если они опираются на общую дугу):
Свойство вписанных углов (все вписанные углы опирающиеся на общую дугу равны между собой):
Свойство центральных углов и хорд:
Свойство центральных углов и секущих:
Длина окружности:
Длина дуги окружности:
Площадь круга:
Площадь сектора:
Площадь кольца:
Площадь кругового сегмента:
educon.by
Стереометрия — это… Что такое Стереометрия?
Стереометрия (от др.-греч. στερεός, «стереос» — «твёрдый, пространственный» и μετρέω — «измеряю») — это раздел геометрии, в котором изучаются фигуры в пространстве. Основными фигурами в пространстве являются точка, прямая и плоскость. В стереометрии появляется новый вид взаимного расположения прямых: скрещивающиеся прямые. Это одно из немногих существенных отличий стереометрии от планиметрии, так как во многих случаях задачи по стереометрии решаются путем рассмотрения различных плоскостей, в которых выполняются планиметрические законы.
Не стоит путать этот раздел с планиметрией, поскольку в планиметрии изучаются свойства фигур на плоскости (свойства плоских фигур), а в стереометрии — свойства фигур в пространстве (свойства пространственных фигур).
Аксиомы стереометрии
На каждой прямой и в каждой плоскости имеются по крайней мере две точки.
В пространстве существуют плоскости. В каждой плоскости пространства выполняются все аксиомы планиметрии.
Через любые три точки, не принадлежащие одной прямой, можно провести плоскость, и притом только одну.
Какова бы ни была плоскость, существуют точки, принадлежащие этой плоскости, и точки, не принадлежащие ей.
Если две точки прямой лежат на одной плоскости, то все точки данной прямой лежат в этой плоскости.
Если две различные плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей.
Любая плоскость α разбивает множество не принадлежащих ей точек пространства на два непустых множества так, что:
любые две точки, принадлежащие разным множествам, разделены плоскостью α;
любые две точки, принадлежащие одному и тому же множеству, не разделены плоскостью α.
Расстояние между любыми двумя точками пространства одно и то же на любой плоскости, содержащей эти точки.
Многогранник
Многогранник представляет собой тело, поверхность которого состоит из конечного числа плоских многоугольников. Эти многоугольники называются гранями многогранника, а стороны и вершины многоугольников называются соответственно ребрами и вершинами многогранника. Многогранники могут быть выпуклыми и невыпуклыми . Выпуклый многогранник расположен по одну сторону относительно плоскости, проходящей через любую его грань .
Литература
В. В. Прасолов, И.Ф. Шарыгин. Задачи по стереометрии. — М.: Наука, 1989.
И.Ф. Шарыгин. Задачи по геометрии (стереометрия). М.: Наука, 1984. — 160 с. (Библиотечка «Квант», Вып.31).
Всем привет, мои дорогие читательницы! За столько времени уже успела с вами породниться и, кажется, могу поделиться с вами чем угодно. Недавно вспоминала свои роды. Мой 4-х килограммовый сынуля дался мне тяжеловато. Схватки начались около 5 утра, мне вкололи но-шпу и перевели в предродовую палату.
Раскрытие было небольшим, но, говорят, у первородящих всегда так. Схватки усиливались, и вот наступили потуги…До родов я читала, что они длятся всего ничего, то есть за 2-3 потуги малыш уже должен родиться. Но лёжа в родильном зале я понимала, что что-то идёт не так…и схватки как будто бы прекратились… Тогда ещё я не знала, что это называется слабая родовая деятельность, причины которой могут быть самыми разными…
Отчего мы слабы перед родами
Врачи засуетились, принесли капельницу и стали капать мне что-то, от чего схватки возобновились. Мой малыш был дважды обмотан пуповиной, и счёт шёл на минуты. Слава богу, всё обошлось, и сынуля появился на свет здоровеньким, закричал, а я заплакала от счастья. Небольшие последствия того, что малыш долго был зажат в родовых путях, всё же были…Педиатр посоветовал нам месяц носить специальный шейный воротничок. Так что мы обошлись малой кровью.
А ведь сколько случаев, когда все старания мамочки и докторов напрасны, и малыш погибает, не успев родиться.
Слабость родовой деятельности — серьёзная проблема, которая возникает примерно у 8 % рожениц и проявляется в укорочении схваток, ослаблении потуг и медленном прохождении крохи по родовым путям.
Из-за чего современные женщины, такие сильные и решительные в жизни, не могут выполнить свою главную задачу- без осложнений родить своего кроху? Причины могут быть самыми разными, как физиологическими, так и психологическими. Часто процесс родов замедляется при различных заболевания половой сферы (хронический эндометрит, миома), при недоразвитии матки (гипоплазии).
Сахарный диабет и ожирение также могут тормозить родовую деятельность. Если у вас вторые роды, а первые прошли с осложнениями или же вам делали кесарево, да к тому же доктор говорит, что таз анатомически узкий — знайте, что вы тоже в зоне риска. Часто роженица бывает морально неготова к родам и сильное эмоциональное напряжение замедляет роды. Малыш со своей стороны тоже может замедлить собственное рождение. Большой вес и окружность головки плода заставят маму не просто попотеть и хорошенько постараться, а могут довести и до физического истощения. Тяжко бывает и роженицам с многоплодной беременностью.
Слабая родовая деятельность
Родовая деятельность может ослабнуть в любой период процесса родов: Первичная слабость родовой деятельности. Возникает в начале родов, схватки очень слабые, раскрытие шейки матки идёт медленно. Обычно у первородящих раскрытие хотя бы в 2-3 см длится до 6 часов, при вторых родах — вдвое быстрее. Затянувшийся первый период родов сильно выматывает, энергия и мышцы матки ослабевают, да и крохе внутри приходится несладко, начинается гипоксия. Если врач не примет меры, то ребёнок может погибнуть.
Вторичная слабость родовой деятельности. Обнаруживают её в начале 2-го родового периода. Схватки вовсе затихают,раскрытие шейки останавливается. Из-за того, что головка малыша оказывается стиснутой родовыми путями, страдает и мама, и ребёнок. Часто это приводит к тому, что шейка матки отекает и возникают мочевлагалищные или прямокишечновлагалищные свищи.
Слабость потуг. Возникает в финальной стадии родов. Виноваты бывают слабые мышцы брюшного пресса, ведь во время потуг основная нагрузка ложится на них. Обычно эти мышцы ослаблены у женщин, перенесших много родов, страдающих ожирением. На финишной прямой и моральное истощение достигает своего апогея. Столько усилий, и никакого результата! Но и сдаваться нельзя ни в коем случае, малыш уже на полпути, он тоже старается и страдает.
Сон — лучшее лекарство
Современная медицина обладает массой эффективных препаратов, за счёт которых возможно лечение слабой родовой деятельности. Всё индивидуально.
Врач решает, что именно можно применить, исходя из нескольких факторов. Влияет на выбор медикаментов и фаза родов, и состояние пациентки и возможные противопоказания. Например, если гинеколог видит, что женщина истощена уже в начале родовой деятельности, он может вколоть ей медикаментозный сон. Он совершенно не вредит и позволяет мамочке часок-другой отдохнуть и восстановить силы перед самыми сильными схватками и потугами. Часто медики прибегают к вскрытию водного пузыря (амниотомии), если воды не отошли сами. Обычно это активизирует родовую деятельность. То же самое делают и при многоводии и плоском пузыре. В финальном этапе родов, если схватки вдруг прекратились, роженице вводят через капельницу окситоцин или простагландины. Они усиливают сокращения матки. Кстати, окситоцин могут капать и на 41 неделе беременности, если роды не наступили в срок.
Бывает, что все мероприятия не приносят результата, и врачи принимают кардинальное решение — кесарить пациентку. Порой это единственный выход, чтобы спасти ребёнка.
О профилактике слабой родовой деятельности
Как уберечь себя от слабой родовой деятельности? Ведь так хочется, чтобы роды прошли хорошо и без форс-мажоров. Многие мамы интересуются, есть ли эффективная профилактика в этой ситуации. Медикаментозной профилактики нет и быть не может. Разве что, во время беременности, нужно не забывать пить витамины, прописанные гинекологом, и кушать их в «чистом» виде (свежие овощи и фрукты).
Не стоит забывать и о физических нагрузках. Пешие прогулки очень полезны для укрепления мышц брюшного пресса. Если вам предстоят первый роды, обязательно посещайте курсы для будущих мам. Это избавит вас от лишнего беспокойства, снимет напряжение и придаст уверенности перед родами. Ну и, конечно, не нарушайте режим сна и отдыха. Беременные должны дисциплинировать себя в этом плане.
Ночной просмотр фильмов и дневной сон приведут, в конце концов, к бессоннице а отсутствие нормального полноценного ночного сна забирает массу сил и энергии. Вам нужно накопить и сберечь все свои внутренние физические и моральные ресурсы. Во время родов они вам очень пригодятся.
Хорошей вам родовой деятельности, дорогие мои! Ну а я пойду заниматься другой деятельностью, домашне-бытовой. Как всегда, накопилась масса дел. Я с вами не прощаюсь, потому что очень скоро вернусь! Жду ваших комментариев, историй и отзывов.
Слабая родовая деятельность ~ Предназначение быть Женщиной – Ольга Валяева и Алексей Валяев
Это глава из книги «Исцеляющие роды».
Сегодня такой диагноз во время родов ставят многим. И многие женщины верят, что у них организмы, которые «не хотят отдавать детей». Такую фразу мне сказала в родах врач, и ее слова засели мне на подкорку, как будто это правда. Я в это свято верила, что у меня слабая родовая деятельность, и самой родить безо всяких вмешательств невозможно. Я думала, что это я такая ненормальная, родить не могу, без врачей не справлюсь. Но в третьих и четвертых родах выяснилось, что я могу и без всего этого – без стимуляции, без обезболивания, без выдавливания детей, без криков «тужься». Мое тело знает, что делать. И оно умеет и готово отдавать детей. Только оно хочет, чтобы к нему прислушивались. И нет никакой слабой родовой деятельности. Есть неумение следовать за родовым потоком.
Почему же большому числу женщин каждый день ставят такой диагноз? Даже молодым и здоровым. Откуда эта слабость родовой деятельности взялась? И почему она такая – слабая?
Во многих случаях виной всему прелиминар. Это нулевая фаза родов. Все знают про схватки и потуги, а этот период незаслуженно забыт. Прелиминар — это подготовка к родам. И длиться он может долго. Достаточно долго. Кажется, что у тебя начнутся схватки, и это означает, что ты в родах. Значит, потом они усилятся и начнутся потуги. Но нет.
Иногда бывает по-другому. С дочкой я пережила несколько репетиций родов. Ну как репетиций – все было по-настоящему, мы каждый раз надували бассейн и пару раз набрали в него воду. Схватки начинаются, идут, раскрытие идет. И вдруг останавливается в какой-то точке. Акушерки уже на месте, все готово. А дочка – нет. И все останавливается. Если бы я приехала в роддом, я знаю, что нас ожидало бы. Меня бы простимулировали, сказав, что родовая деятельность какая-то слабая и странная. И дочке пришлось бы родиться раньше на месяц, чем она была готова.
Конечно, такое ожидание дается непросто. Сначала меня это удивляло и страшило. Как так можно? Почему? Куда схватки деваются? Почему роды не заканчиваются в этот же день? Наверное, что-то не так? У меня ведь такого никогда не было! А потом я вспомнила, что на самом деле так и было. Каждый раз было. Просто первые два раза меня заставили родить, раз уж приехала, а в третий раз повезло, и роды начались сами после того, как я в роддоме поспала (ну не сразу же ехать обратно, в такую даль!)
Когда я приехала в роддом со вторым сыном, у меня слегка подтекали воды (неудачно чихнула, понимаешь) и шли схватки. Но во время осмотра в роддоме все закончилось. Конечно, меня все равно положили, чтобы наблюдать, а потом началось – давайте вот это поставим и это. Бабушка акушерка мне шепнула, мол, рано ты приехала, надо было домой возвращаться и сидеть там, ждать родов. А так уже не уйдешь отсюда, придётся рожать сейчас. Я тогда даже не поняла, о чем она. Схватки же начались? Значит роды, они ведь не тренировочные, а настоящие, и воды подтекали. Но все же она была права, сын не был еще готов. И может быть, ему нужно было несколько дней, чтобы «дозреть». Тем более, что и срок-то был 38 недель. Но кому интересно его мнение!
Да, во время прелиминара могут идти нормальные схватки, более того, может идти раскрытие, может опускаться ребенок. И потом все это может внезапно закончиться. Но это необязательно роды. Необязательно в тот же день все завершится родами. И слабая родовая деятельность на самом деле это когда мама слишком рано приехала в роддом, и вместо того чтобы поехать домой, осталась «посмотреть». А потом ее уговорили на стимуляцию. Потому что, мол, родовая деятельность у нее слабая, сама она не родит.
Уговорить мать легко. Достаточно надавить на страхи, которых у нас предостаточно. А так как знаний о родах не хватает, то мы готовы верить всему, что нам говорят. Так и начинаются все эти ужасные истории родов, которые мы читаем на разных сайтах.
Поэтому гораздо правильнее досидеть дома до той точки, когда точно начнутся роды. И эту точку сложно перепутать с чем-либо. Если вы на схватках можете шутить, разговаривать, делать свои дела и вас ничего особо не раздражает – это не роды.
Как отличить прелиминар от родов? Если вы сомневаетесь, роды ли это, запускаете считалки схваток, засыпаете, советуетесь — это не роды. Когда вы входите в роды, тут однозначно появляется ощущение, что это оно.
Когда у меня начались четвертые роды, муж это сразу понял. Потому что я рявкнула на него нечеловеческим голосом, чтобы он все свои шутки засунул кое-куда и подальше. А я поняла это еще раньше. У меня пропали сомнения – а роды ли это? Вдруг это случится сегодня? А может быть нет? Меня схватило и понесло туда – навстречу к дочери.
Поверьте, перепутать роды с подготовкой невозможно. Когда ты в этот поток входишь, тебя несет по нему, и ухватиться за стеночку и затормозить не выйдет. Поэтому никогда не стоит торопиться, чтобы не увидеть у себя в карте надпись – «слабая родовая деятельность».
Родовой поток силен, и наша сила – оттуда. И этой силы хватит всем. Главное – не форсировать события и не паниковать раньше времени. Прежде чем ехать в роддом, дождитесь, когда начнутся роды по-настоящему. И даже когда вы этого дождетесь, у вас будет достаточно времени чтобы успеть в роддом. Особенно если роды первые.
Ольга Валяева — valyaeva.ru
Слабая родовая деятельность
Содержание статьи
Слабая родовая деятельность – довольно распространенное явление, которое наблюдается у 7−8% будущих мам. Патология характеризуется снижением интенсивности схваток и медленным раскрытием шейки матки, что приводит к затягиванию родового процесса, гипоксии плода и истощению сил роженицы. Данный фактор может быть показанием к кесареву сечению.
Причины патологии
Со стороны матери
Большое значение при родах имеет возраст женщины, чаще всего аномалия встречается у рожениц до 17 и старше 30 лет. Слабость родовой деятельности могут спровоцировать:
Беременным следует избегать стрессов и переутомления, так как они могут стать причиной преждевременных родов
Позднее наступление первых критических дней – после 16 лет.
Перерастяжение матки. Это может быть вызвано многоплодной беременностью, многоводием либо большими размерами плода.
Соматические и нейроэндокринные заболевания.
Аномалии маточных стенок. Особенно часто встречаются у женщин, перенесших многоплодную беременность, большое количество родов либо многочисленные аборты с выскабливанием.
Запоздалое и преждевременное созревание плаценты.
Рубцы на матке. Могут остаться после кесарева сечения или удаления миомы.
Сбои в сосудисто-сердечной и мочевыделительной системах.
Стрессы, нервное перенапряжение.
Нарушения в гормональной системе.
Патологии развития матки, в том числе миома и инфантилизм.
Гипертрихоз, избыточная масса тела, длительный постельный режим по вынужденным обстоятельствам.
Преждевременные роды и, напротив, переношенная беременность.
Не следует переедать, так как это может негативно сказаться на протекании беременности
Со стороны плода
Причины слабой родовой деятельности могут заключаться в аномалиях со стороны плода:
Ягодичное предлежание.
Пороки развития, например, нарушения ЦНС или аплазия надпочечников.
Фетоплацентарная недостаточность.
Крупные размеры.
Резус-конфликт.
Внутриутробная инфекция.
Признаки слабой родовой деятельности
Существует ряд факторов из-за которых может наблюдаться слабая родовая деятельность
Слабая родовая деятельность определяется в процессе родов по следующим симптомам:
Схватки менее чувствительны и непродолжительны, интенсивность слабая. Нарушена ритмичность.
Шейка матки раскрывается медленно. У первородящих – менее 1 см за час (в норме 1,2 см), у повторнородящих – менее 1,5−2 см (в норме 1,5−2 см).
Первый период родов растягивается (у первородок – более 12 часов, у ранее рожавших – более 10 часов). В результате женщина сильно переутомляется и теряет силы.
Предлежащая часть плода долго находится в подвижном состоянии либо прижата к проходу в малый таз.
Наблюдается кислородное голодание плода.
Перерывы между схватками увеличиваются.
Врач должен поставить диагноз не более чем через 3 часа после начала сократительной деятельности. Лечение необходимо начинать сразу же с активных медикаментов.
Диагностика патологии
Если динамика растягивания маточного зева отсутствует, назначается партограмма. Процедура представляет собой графическую запись хода родов, с помощью которой можно наблюдать за динамикой раскрытия шейки матки, состоянием околоплодных вод и продвижением головки через родовые пути.
Для предотвращения кислородного голодания у плода используется кардиотокография. Метод позволяет узнать частоту сердечных сокращений у зародыша и определить тонус мышц матки.
Кардиотокография
Методы решения
Вскрытие плодного пузыря
Амниотомия назначается, когда сократительная деятельность уже началась, маточный зев постепенно раскрывается, а излитие околоплодных вод так и не произошло. Многие роженицы выбирают данный способ, потому что он считается более естественным – женщина может родить самостоятельно, без применения медицинских препаратов. К тому же метод совершенно безболезнен – у стенок пузыря нет нервных окончаний.
Процедура проводится только тогда, когда шейка матки раскрыта более чем на 2 см. Раннее вскрытие может только усугубить ситуацию. Противопоказаниями к прокалыванию плодного пузыря являются: предлежание плаценты, обвитие пуповиной, неправильное положение плода и обостренная форма генитального герпеса.
Важно!Нахождение плода в утробе матери после излития околоплодных вод считается безопасным только на протяжении 6 часов, после чего увеличивается риск развития воспалительных процессов в матке и активизации болезнетворных микроорганизмов. Воды при этом часто имеют зеленоватый цвет.
Вскрытие плодного пузыря является частой и безопасной процедурой
Медикаментозная стимуляция
Если прокалывание плодного пузыря не дает положительных результатов, роды стимулируют лекарственными средствами. Обычно используются утеротоники – простагландины и окситоцин, которые вводятся внутривенным путем. Данные компоненты усиливают маточные сокращения. Сердцебиение плода при этом контролируется при помощи кардиомонитора.
При сильном переутомлении врач может назначить роженице медикаментозный сон. Несколько часов полноценного отдыха способствуют не только восстановлению сил, но и усилению маточных сокращений во время родового периода. Метод применяется только в крайних случаях, когда польза для плода существенно превышает риски – ведь он, так же как и будущая мама, получает дозу анальгетика.
Важно! Если методы родостимуляции не помогают, а патология представляет угрозу для жизни и здоровья матери и плода проводится кесарево сечение.
Иногда чтобы ускорить родовой процесс врачи прибегают к медикаментозной стимуляции
Категорически запрещено
Даже если у женщины отмечается слабость родовой деятельности, метод выдавливания ребенка находится под строгим запретом. Малыш может получить:
Сломанные кости верхних конечностей и ключицы.
Повреждение спинного мозга и сдавливание позвоночника.
Поражение нервной системы.
Повышение внутричерепного давления.
Проблемы с дыханием.
Надавливание на живот грозит опасными последствиями и у матери в виде разрывов мышц матки и ануса, сломанных ребер, поражения печени и нарушения дыхания.
Противопоказано вытягивать ребенка с помощью щипцов – это может грозить серьезными травмами головы. Если череп плода еще не достиг таза матери, проводится кесарево сечение. Медицинские инструменты можно применять только тогда, когда шейка матки открыта полностью и головка малыша уже прошла под лобковую кость. В этом случае врач растянет мягкие ткани промежности, и ребенок сможет легко пройти через тазовые кости.
Противопоказания к родовозбуждению
Противопоказаниями для искусственной стимуляции являются:
Узкий таз анатомического и клинического типа. Патология будет препятствием для прохождения ребенка через тазовое кольцо, это может грозить травмами и летальным исходом.
Рубец на матке.
Хроническая гипоксия плода.
Угроза жизни для ребенка и матери.
Узкий таз является противопоказанием к искусственной стимуляции родов
В крайне редких случаях родостимуляция проводится у многорожавших женщин и при преждевременных родах.
Возможные последствия
Несвоевременная помощь роженице и неправильный выбор метода родоразрешения могут привести к таким серьезным последствиям, как:
Дискоординированная родовая деятельность.
Кислородное голодание плода.
Гипотонические и атонические кровотечения.
Сдавливание мягких тканей, что может спровоцировать нарушение мозгового кровообращения у плода и кровоизлияние в мозг.
Инфекционные заболевания.
Рекомендации во время схваток
Помимо медицинской помощи существует несколько способов ускорить схватки самостоятельно:
Многие женщины предпочитают переносить схватки в стоячем положении
Больше ходить, подниматься и спускаться по лестнице. Бегать и прыгать при этом строго запрещено. Многие женщины замечают, что переносить схватки в стоячем положении гораздо легче. Полезно покачивать бедрами и наклоняться вперед во время маточных сокращений.
Опустошать мочевой пузырь каждые два часа – в переполненном состоянии он может препятствовать прохождению предлежащей части плода.
Использовать естественные методы обезболивания, например, дыхательные упражнения или массаж.
Пить чай с листьями малины для стимуляции родов.
Опорожнить кишечник с помощью клизмы – это поспособствует сокращениям кишечника и усилению маточной активности.
Методы профилактики
Для предупреждения слабой родовой деятельности, уже начиная с 36 недели, будущая мама должна:
Полноценный отдых и специальные физические упражнения являются отличной профилактикой слабой родовой деятельности
Принимать витамины для увеличения энергетического потенциала матки: B6, B9, C.
Настроиться на роды психологически, полноценно отдыхать. При необходимости можно посещать психолога или курсы для будущих мам. Это придаст уверенности и поможет настроиться на позитивный лад.
Соблюдать режим сна и бодрствования, спать не менее 8 часов в день.
Выполнять специальные упражнения. Очень полезной для подготовки к родам является пренатальная йога.
Правильно и рационально питаться.
Стоит заметить, что вторые роды протекают намного легче и быстрее чем первые, потому как репродуктивные органы женщины уже получили тренировку, а роженица имеет представление, как происходит родовой процесс и каким должно быть правильное родовое поведение.
Подводим итоги
Слабая родовая деятельность характеризуется ослаблением маточных сокращений и медленным раскрытием шейки матки, в результате чего продолжительность родов увеличивается, а физические силы роженицы истощаются. В качестве родовозбуждения может использоваться медикаментозная стимуляция и вскрытие плодного пузыря. Если данные методы не помогли, проводится кесарево сечение. Врач должен принимать меры незамедлительно, чтобы не допустить осложнений у матери и ребенка. В любом случае, будущей маме будет полезнее сохранять спокойствие в течение всего процесса, чтобы еще больше не навредить себе и своему малышу, и положиться на персонал родильного дома, при каких-либо отклонениях от нормы они обязательно примут правильное решение и помогут будущей маме и новорожденному.
Слабая родовая деятельность – причины, признаки, тактика действий
Слабая родовая деятельность – довольно серьезная патология, которая встречается приблизительно у каждой 15-й женщины. В первую очередь, она может быть очень опасна для еще не родившегося младенца, поскольку достаточно часто провоцирует кислородное голодание мозговых структур. К тому же это нарушение значительно затягивает процесс родов и очень сильно истощает физические силы роженицы.
В большинстве случаев подобная патология наблюдается при вторых родах, однако, она совершенно не исключена и у первородящих женщин.
В данной статье мы расскажем вам, какие причины могут вызвать слабую родовую деятельность, какие симптомы и признаки ее характеризуют, а также как следует действовать в этой ситуации медицинским работникам и что делать самой беременной женщине.
Причинами слабой родовой деятельности могут быть несколько различных факторов, в частности:
многоплодная беременность или крупный плод, а также другие причины, которые приводят к перерастяжению матки;
различные соматические, кардиологические и нейроэндокринные заболевания беременной женщины;
некоторые патологии миометрия;
пороки развития плода – аплазия надпочечников, различные нарушения нервной системы и так далее;
предлежание плаценты, а также ее запоздалое или ускоренное созревание;
механические препятствия, такие, как различные злокачественные и доброкачественные новообразования, слишком узкий таз, неправильное расположение малыша в матке, неэластичность шейки и другие;
возраст роженицы меньше 17 и старше 35 лет;
недостаточная двигательная активность будущей матери в период беременности, постельный режим, связанный с различными заболеваниями и осложнениями, чрезмерный вес, ожирение;
стресс, переутомление и психическое перенапряжение роженицы.
Слабая родовая деятельность характеризуется следующими симптомами:
непродолжительные схватки низкой интенсивности;
слишком медленное движение плода по родовым путям;
нарушение ритмичности схваток;
медленное раскрытие маточного зева;
увеличение промежутков между схваткообразными движениями;
чрезмерное утомление роженицы;
затяжной период родов;
гипоксия плода.
Все эти признаки могут быть диагностированы только после начала родового процесса. К тому же различают первичную и вторичную слабость. В первом случае один или несколько симптомов наблюдаются с самого начала родовой деятельности, а во втором роды начинаются нормально, но потом меняют свой характер.
Медицинские работники должны принимать решение о тактике действий в каждой конкретной ситуации в зависимости от состояния роженицы и не родившегося ребенка.
В том случае, если слабость родовой деятельности угрожает жизни и здоровью будущей мамы и малыша, врачи могут действовать следующим образом:
Усилить родовую деятельность путем вскрытия плодного пузыря. Данная процедура носит название амниотомии. Как правило, она позволяет роженице справиться с возложенной на нее задачей самостоятельно без применения лекарственных средств. Вместе с тем для проведения амниотомии имеются существенные противопоказания, такие как предлежание плаценты или петель пуповины, неправильное расположение плода или обострение генитального герпеса. В таких случаях сотрудники медицинского учреждения должны выбрать другую тактику действий, чтобы помочь будущей маме;
Если амниотомия оказывается неэффективной, роды могут простимулировать при помощи медикаментов. Наиболее часто здесь применяются утеротоники – окситоцин и простагландины, а также введение пациентки в медикаментозный сон после использования наркотических анальгетиков. Обыкновенно подобные препараты вводятся внутривенно путем установки капельницы, однако, в некоторых случаях роженице может быть предложена таблетка или капсула для перорального приема;
Наконец, в тех случаях, когда стимулирование не оказывает желаемого эффекта, а также если роженица окончательно изнурена или существует серьезная угроза жизни плода или будущей матери, производится экстренная операция кесарева сечения.
Если роды стимулированы искусственным образом, жизнь и развитие ребенка находится под угрозой, поэтому требуется постоянный мониторинг состояния будущего малыша с помощью кардиомонитора.
Как известно, любую патологию гораздо легче предупредить, чем лечить.
Именно поэтому в течение всей беременности, а особенно после 36-й недели, следует предпринимать ряд мер, которые уменьшат вероятность слабости родового процесса, в том числе:
с целью увеличения энергетического потенциала матки рекомендуется принимать комплекс витаминов для беременных и кормящих женщин, содержащий в своем составе фолиевую и аскорбиновую кислоты, а также витамины группы В;
правильно и полноценно питаться, соблюдать режим дня, спать как минимум 8 часов в сутки;
психологически подготовиться к родам, при необходимости посещать специальные курсы.
Причины слабой родовой деятельности могут быть различны и в некоторых ситуациях ее невозможно предугадать.
Несмотря на это, к периоду ожидания ребенка следует относиться очень серьезно и при малейших изменениях своего самочувствия незамедлительно сообщать о них наблюдающему беременность врачу.
В том случае, если слабость родовой деятельности будет диагностирована своевременно, у роженицы сохраняются все шансы на то, что на свет появится здоровый и крепкий малыш.
Материалы, размещённые на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остаётся исключительной прерогативой вашего лечащего врача.
Что делать если слабая родовая деятельность или стремительные роды?
Как проходят роды?
Роды это регулярные координированные сокращения мускулатуры матки. Благодаря тому, что эти действия четко скоординированы самим организмом, роды проходят поэтапно – сначала раскрывается шейка матки, и только потом начинается процесс рождения ребенка. Многих интересует вопрос – сколько длятся первые роды и вторые. И этот вопрос возник не зря, потому что скорость первых и последующих родов всегда отличается. И если в норме первые роды должны длиться максимум 12 часов, то вторые роды уже 8 часов. Если вдруг роды превышают порог нормы, врачи говорят о слабой родовой деятельности и ставят вопрос о стимуляции родов.
Динамика родов оценивается по количеству схваток и скорости раскрытия шейки матки. Это вычислить довольно просто. В среднем при первых родах скорость раскрытия шейки матки составляет 1,5 см в час, а во время вторых намного быстрее – 2,5 (поэтому вторые роды должны происходить стремительнее).
Скорость и силу схваток врачи оценивают с помощью гистерографии, когда на животе роженице прикрепляются датчики, фиксирующие схватки и их продолжительность.
Слабая родовая деятельность
Почему возникает такой феномен как слабая родовая деятельность? Здесь на самом деле причин может быть много. Сюда можно отнести:
Ожирение;
Нарушения в эндокринной системе;
Сахарный диабет;
Гинекологические проблемы;
Сердечно-сосудистые заболевания.
Отдельно стоит выделить эндокринную систему, а именно выработку гормонов щитовидной железы. В случае гипофункции роды длятся очень долго, а в случае гиперфункции, напротив, стремительно.
Также на процесс родоразрешения влияет вес ребенка – чем тяжелее малыш, тем тяжелее ему будет появиться на свет.
Еще в группу риска по слабой родовой деятельности входят женщины, рожающие до 18 и старше 35 лет. Здесь все просто – у юных девушек еще не готова нервная система к родоразрешению, а у взрослых женщин мускулатура теряет эластичность и меняется гормональный фон.
Есть еще такое понятие как первичная и вторичная слабость родовой деятельности. Первый вариант — это когда изначально у матки заниженный тонус, и схватки получаются очень слабые и короткие. Но подобное состояние поддаются лечению, поэтому, как правило, такое предотвращается еще на стадии беременности, когда врач видит, что тонус матки снижен. Второй вариант – это когда матка в здоровом тонусе, процесс схваток и раскрытия шейки начинается по расписанию, но вот в процессе вдруг все выходит из строя. Такое может происходить у беременных старше 35 по причине так называемой «усталости матки».
Стимуляция родов
Речь о стимуляции родов идет не всегда. Например, если роды затянулись по акушерским причинам (крупный ребенок, неправильное расположение ребенка, обвитие пуповины и т.д.), то стимулировать процесс нельзя, возможно только кесарево сечение.
Если процесс родов затруднен по другим причинам, то врачи сначала пробуют их простимулировать естественным путем, т.е. дают роженице медикаменты для расслабления, после чего, они уже сами справляются с задачей. Если же и это не помогает, тогда врачи прибегают к стимуляции родов, т.е. усилению схваток. Это достигается путем введения гормона окситоцина, который, в свою очередь, стимулирует выработку простагландинов. Они как раз и отвечают за успешную родовую деятельность.
Есть еще один способ ускорить роды – вскрыть околоплодный пузырь, но это делают в случае многоводия при беременности или при вялом плодном пузыре.
В случае, когда никакие методы стимуляции не помогли, врачи принимают речение сделать кесарево сечение.
Стремительные роды
Через чур быстрые роды также не считают нормой. Схватки в данном случае очень частые и сильные. Буквально за 10 минут матка сокращается до 5 и более раз. В результате, шейка матки раскрывается очень быстро, благодаря чему, роды могут завершиться за 2-3 потуга. С одной стороны, вы скажете, что же здесь плохого? Дело в том, что во время стремительных родов малыш продвигается слишком быстро, в результате чего, на его головку оказывается слишком сильное давление. Это может привести к кефалогематоме. Кроме того, пострадает и сама мать, потому что от стремительных род разрываются мягкие ткани – влагалище, промежности. Не говоря уже о том, что стремительные роды могут просто застать роженицу врасплох, и она не успеет в роддом.
Как помочь себе при стремительных родах?
Во-первых, необходимо лечь на бок, противоположный тому, где располагается ребенок. Во-вторых, необходима правильная дыхательная гимнастика (поверхностные быстрые вдох-выдох). Если наблюдает врач, то он может ввести токолитическое средство.
Резкая боль в матке, кровотечение говорят о том, что необходимо принимать экстренные меры, потому что возможна гипоксия плода и разрыв мягких тканей. Если врачи зафиксировали дефицит кислорода у малыша (с помощью кардиомонитора), делается экстренное кесарево сечение, или ребенок достается с помощью акушерских щипцов.
Профилактические меры
Есть некоторые народные средства, которые, наряду с медикаментами, способны повлиять на выработку уже вышеупомянутых простогландинов и подготовить матку к родам. Сюда относятся растительные масла, орехи – достаточно ложки оливкового масла и пары орехов. Очень хорошо стимулирует половая жизнь за несколько дней до предполагаемого срока родов. Мед и изюм поддержат уровень глюкозы в крови.
Слабая родовая деятельность — СОЗНАТЕЛЬНО.РУ
Вопрос от: Алла
Здравствуйте, доктор!
Знаю, что в наших роддомах «слабая родовая деятельность» — это повод «активно» взяться за роженицу — поставить ей капельницу, простимулировать, напугать кесаревым или сделать его в итоге. Одна знакомая доула и мама троих дочек, рожденных дома, сказала, что слабость можно миновать при активной позиции в родах — не лежать, делать массаж и прочее. У меня, например, перед потугами на полном раскрытии прекратились схватки — лежу себе спокойно, слушаю, как врачи меня ругают и пугают. Слава богу, разрешилась я естественно. А с чем это было связано? Организмы наши отдохнуть решили или что-то другое? Спасибо.
Ответ
Здравствуйте, Алла!
Да, Вы совершенно правы, организму нужен был отдых. Это распространенное явление — затишье перед потугами, жаль, что о нем забывают наши акушеры. Это не слабость родовой деятельности, а физиологическая пауза! Процитирую выдержку из своей брошюры о типичных родах в роддоме: «Переходить во время потуг куда-то очень неудобно. Но иногда это приходится делать и дома. Но вот взгромоздиться на родовое кресло в потугах – это своеобразный подвиг со стороны женщины. Помимо того, что это просто сложно для беременной, так еще и проделать такой пируэт практически с головой ребенка между ног! И для родов это очень неудобная позиция. Она создает определенный физический стресс для роженицы и ребенка, т.к. в этом положении сдавливается нижняя полая вена, что ухудшает кровоток и способствует гипоксии у них обоих. Горизонтальное положение вынуждает роженицу бороться с силой тяжести, вместо того, чтобы использовать ее в качестве союзника, как при вертикальных родах. Такая позиция создает дополнительное давление на промежность и заднюю стенку родового канала, что неблагоприятно для мягких тканей.
В вертикальном положении растяжение промежности и вульварного кольца происходит равномерно, что является хорошей профилактикой разрывов. Такой переход на кресло «выбивает из колеи» роженицу, она «выныривает» из своего родового состояния, т.к. чтобы проделать это, ей приходится «включать» голову. В результате, зачастую потуги, следующие одна за другой, после расположения на кресле «вдруг» пропадают.
И вот, женщина лежит, вся врачебная бригада стоит вокруг, ждет, а потуг нет или есть, но слабые. Очень часто в этом случае у врачей в роддомах не хватает терпения, и они начинают применять стимулирующие препараты (окситоцин) либо физическую силу, так называемый прием Крестеллера. Всем известны рассказы-страшилки о том, как акушерки, наваливаясь на живот или перетягивая его пеленкой, вытуживают младенца. А надо было всего-то не трогать роженицу, как это происходит в естественных условиях, и дать ей спокойно родить в том положении, в котором она находилась. Или некоторое время подождать, дав ей и ребенку время на адаптацию к новому и не очень удобному для них положению. Это еще один типичный пример ятрогенного осложнения в родах.» Надеюсь, что эта информация поможет Вам в дальнейшем избежать подобных волнений.
почему бывает, какие типы различают, и чем отличаются между собой первичная и вторичная форма слабой родовой деятельности
Недостаточные по своей силе и продолжительности сокращения мышечной ткани матки, которая обусловлена ее гипотонией, представляет собой слабость родовой деятельности. Частота встречаемости такого осложнения родов около 9% и большинство этих случаев приходиться на первые роды. Такая аномалия достаточно опасна для жизни малыша и будущей мамочки, потому она требует тщательного контроля от акушера и максимальной скорости для реализации принятых мер в процессе родов.
Почему появляется и чем опасна слабость родовой деятельности
Слабость родовой деятельности является нередко встречающейся патологией, которая требует медикаментозной стимуляции, проводимой врачом. В некоторых случаях такая аномалия родовой активности может привести к необходимости отказаться от естественного рождения малыша и прибегнуть к кесареву сечению.
Главная опасность патологии – развитие острой гипоксии, которая угрожает дальнейшей жизни малыша. Потому чрезвычайно важны два элемента: быстрая диагностика и принятие определенных мер со стороны врача.
Слабая родовая деятельность: определение
Снижение интенсивности и частоты сокращений мышечных структур матки, которое развивается с первых моментов родовой активности и длится до конца родов – это аномалия, названная слабой родовой деятельностью. Схватки при этом имеют непродолжительный характер и не эффективны, они могут быть как регулярными, так и не регулярными, сопровождаться небольшой болезненностью или могут протекать безболезненно. Шейка матки раскрывается медленно, также продвигается по родовым путям малыш. Для выявления патологии, врач руководствуется своими наблюдениями, данными кардиотокографии и вагинального обследования.
Причины, почему развивается такая аномалия
К развитию ослабленной родовой активности может привести несколько факторов:
Патологии эндокринных желез или обмена веществ, такие как: избыточный вес, недостаточная активность щитовидной железы, диабет.
Чрезмерное растяжение мышечных волокон, что чаще наблюдается при многоплодной беременности, крупном плоде, многоводье.
Изменения в структурах маточной стенки, которые могут сформироваться из-за некогда перенесенного женщиной воспаления в этой области.
Неполноценный рубец матки, который образовался после завершения предыдущих родов кесаревым сечением или из-за удаления миомы.
Аномальное развитие матки или ее недоразвитие, имеющиеся на протяжении всей жизни будущей мамочки.
Переношенная беременность или наоборот раннее начало родовой деятельности.
Наличие резус-конфликта, внутриутробной инфекции или задержки в развитии малыша.
Слабая сократительная активность нередко связана и с возрастом беременной, когда она младше 18 или старше 30 лет. Немаловажно и воздействие психоэмоционального напряжения, связанного с предстоящим рождением малыша и наличием негативных эмоций, выраженного страха и волнения.
Последствия для матери и ребенка
Ослабление активности мышц матки в родах негативно сказывается и на организме будущей мамочки, и на малыше.
Для женщины, последствия такой аномалии могут быть представлены:
Истощение организма.
Инфицирование половой системы.
Родовые травмы.
Дискоординация родовой деятельности.
Угроза гипотонических или атонических кровотечений.
Среди родовых травм особенно опасны свищи между мочевым пузырем и влагалищем, а также между прямой кишкой и влагалищем. Они скажутся не только на здоровье матери, но и на состоянии плода, поскольку связан процесс образования свищей с долгим стоянием предлежащей части малыша в одной плоскости таза. Такое долгое соприкосновение для ребенка становится причиной нарушения кровообращения или кровоизлияний в мозг.
Для малыша опасность патологии заключается в возможности развития:
асфиксии;
инфицировании;
острой гипоксии, которая скажется на физическом и умственном развитии плода.
Типы
Существует несколько классификаций этой патологии. Слабость родовой деятельности может быть сегментарной или судорожной. Сегментарная – происходит сокращение не всех волокон стенки матки, а только некоторых ее сегментов. Судорожная форма характеризуется сокращениями, продолжающимися более 2 минут. Но основное разделение типов происходит в соответствии с развивающейся аномалией. Здесь врачи выделяют первичное и вторичное ослабление родовой деятельности.
Первичная
Первичной называется ситуация, когда патологическое ослабление сопровождает роды с самого начала. Схватки при этом довольно слабые, занимают короткий промежуток времени и у них нет ритма.
Вторичная
Вторичной слабостью считают такую родовую активность, когда схватки становятся слабее к завершению первого или началу второго периода рождения малыша, хотя вначале родовая деятельность может быть нормальной или даже бурной.
Какие причины отсутствия родовой деятельности перед потугами
Перед потугами родовая активность может отсутствовать по нескольким причинам:
Женщина многократно рожала, и у нее стали слабее мышцы живота.
У будущей мамочки имелась грыжа белой линии на животе, которая стала причиной расхождения мышц передней стенки.
Роженица страдает от избыточной массы тела.
Такое явление приводит к выраженному физическому и нервному истощению женщины, в обязательном порядке вызывает гипоксию у малыша и его прохождение по родовым путям останавливается, что требует неотложной помощи врача.
Как стимулируется родовой процесс
План действий акушера зависит от:
причины слабости родовой активности у пациентки;
в какой период родов была выявлена аномалия;
состояние плода и будущей мамочки.
В ряде случаев, чтобы стимулировать схватки, достаточно просто катетеризировать мочевой пузырь. А при многоводье проблема решается путем амниотомии.
Основная роль в стимуляции процесса занята родостимулирующей терапией. Роженице вводят окситоцин внутривенно, также может быть введен простенон или динопрост.
А если это не дает необходимого эффекта, прибегают к кесареву сечению, перинеотомии, эпизиотомии или использованию акушерских щипцов. Выбор здесь зависит от расположения головки плода и длительности родов.
Своевременно выявленное ослабление родовой активности и быстрое начало необходимых терапевтических мер делает прогноз для пациенток с такой патологией и их малышей благоприятным, а врачам позволяет завершить ведение родов естественным путем, без угрозы для здоровья ребенка.
Катализ и катализаторы — Энциклопедия wiki.MPlast.by
Катализ – это процесс изменения скорости химической реакции при помощи катализаторов – веществ, принимающих участие в химической реакции, но в состав конечных продуктов не входящих и в результате реакции не расходующихся.
Одни катализаторы ускоряют реакцию (положительный катализ), другие – замедляют (отрицательный катализ). Отрицательный катализ называют ингибированием, а катализаторы, понижающие скорость химической реакции – ингибиторами.
Различают гомогенный и гетерогенный катализ.
Гомогенный катализ.
При гомогенном (однородном) катализе реагирующие вещества и катализатор находятся в одинаковом агрегатном состоянии и между ними отсутствует поверхность раздела. Пример гомогенного катализа – реакция окисления SO2 и SO3 в присутствии катализатора NO (реагирующие вещества и катализатор являются газами).
Гетерогенный катализ.
В случае гетерогенного (неоднородного) катализа реагирующие вещества и катализатор находятся в различных агрегатных состояниях и между ними существует поверхность (граница) раздела. Обычно катализатор – твердое вещество, а реагирующие вещества – жидкости или газы. Пример гетерогенного катализа – окисление NN3 до NO в присутствии Pt (катализатор – твердое вещество).
Механизм действия катализаторов
Действие положительных катализаторов сводится к понижению энергии активации реакции Еа(исх), действие ингибиторов – противоположное.
Так, для реакции 2HI = H2+I2Еа(исх)=184 кДж/моль. Когда же эта реакция протекает в присутствии катализатора Au или Pt, то Еа(исх)=104 кДж/моль, соответственно.
Механизм действия катализатора при гомогенном катализе объясняется образованием промежуточных соединений между катализатором и одним из реагирующих веществ. Далее промежуточное соединение реагирует со вторым исходным веществом, в результате чего образуется продукт реакции и катализатор в первоначальном виде. Так как скорость обоих промежуточных процессов значительно больше скорости прямого процесса, то реакция с участием катализатора протекает значительно быстрее, чем без него.
Например, реакция:
SO2 +1/2 O2 = SO3 протекает очень медленно, а если использовать катализатор NO
то реакции NO +1/2О2 = NO2 и NO2 +SO2 = SO3 +NO протекают быстро.
Механизм действия катализатора при гетерогенном катализе иной. В этом случае реакция протекает вследствие адсорбции молекул реагирующих веществ поверхностью катализатора (поверхность катализатора неоднородна: на ней имеются так называемые активные центры, на которых и адсорбируются частицы реагирующих веществ.). Увеличение скорости химической реакции достигается, в основном, за счет понижения энергии активации адсорбированных молекул, а также, отчасти, за счет увеличения концентрации реагирующих веществ в местах, где произошла адсорбция.
Каталитические яды и промоторы.
Некоторые вещества снижают или полностью уничтожают активность катализатора, такие вещества называют каталитическими ядами. Например, небольшие примеси серы (0,1%) полностью прекращает каталитическое действие металлического катализатора (губчатого железа), использующегося при синтезе аммиака. Вещества, повышающие активность катализатора, называют промоторами. Например, каталитическая активность губчатого железа значительно возрастает при добавлении примерно 2% метаалюмината калия KAlO2.
Применение катализаторов
Действие катализатора избирательно и специфично. Это означает, что, применяя различные катализаторы, из одних и тех же веществ можно получить различные продукты. Это особенно характерно для реакций органических веществ. Например, в присутствии катализатора AlO3 происходит дегидратация этилового спирта, в присутствии Cu – дегидрирование:
Биологические катализаторы, принимающие участие в сложных химических превращениях, протекающих в организме, называются ферментами.
Катализаторы широко используются в производстве серной кислоты, аммиака, каучука, пластмасс и др. веществ.
Автор: Метельский А.В Источник: Метельский А.В., Химия в Экзаменационных вопросах и ответах, Минск, изд. «Беларуская энцыклапедыя», 1999 год Дата в источнике: 1999 год
Катализатор — Википедия
Схема протекания реакции с катализатором
Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не расходующееся в процессе реакции.
Ингибитор не является противоположным понятием, так как расходуется в ходе реакции[источник не указан 162 дня].
Катализаторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный — образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества[1]. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды.
Реакции одного и того же типа могут протекать как с гомогенными, так и с гетерогенными катализаторами. Так, наряду с растворами кислот применяются имеющие кислотные свойства твёрдые Al2O3, TiO2, ThO2, алюмосиликаты, цеолиты. Гетерогенные катализаторы с основными свойствами: CaO, BaO, MgO[1].
Гетерогенные катализаторы имеют, как правило, сильно развитую поверхность, для чего их распределяют на инертном носителе (силикагель, оксид алюминия, активированный уголь и др.).
Для каждого типа реакций эффективны только определённые катализаторы. Кроме уже упомянутых кислотно-основных, существуют катализаторы окисления-восстановления; для них характерно присутствие переходного металла или его соединения (Со+3, V2O5+MoO3). В этом случае катализ осуществляется путём изменения степени окисления переходного металла.
Много реакций осуществлено при помощи катализаторов, которые действуют через координацию реагентов у атома или иона переходного металла (Ti, Rh, Ni). Такой катализ называется координационным.
Если катализатор обладает хиральными свойствами, то из оптически неактивного субстрата получается оптически активный продукт.
В современной науке и технике часто применяют системы из нескольких катализаторов, каждый из которых ускоряет разные стадии реакции[2][3]. Катализатор также может увеличивать скорость одной из стадий каталитического цикла, осуществляемого другим катализатором. Здесь имеет место «катализ катализа», или катализ второго уровня[2].
В биохимических реакциях роль катализаторов играют ферменты.
Катализаторы следует отличать от инициаторов. Например, перекиси распадаются на свободные радикалы, которые могут инициировать радикальные цепные реакции. Инициаторы расходуются в процессе реакции, поэтому их нельзя считать катализаторами.
Ингибиторы иногда ошибочно считают отрицательными катализаторами. Но ингибиторы, например, цепных радикальных реакций, реагируют со свободными радикалами и, в отличие от катализаторов, не сохраняются. Другие ингибиторы (каталитические яды) связываются с катализатором и его дезактивируют, здесь имеет место подавление катализа, а не отрицательный катализ. Отрицательный катализ в принципе невозможен: он обеспечивал бы для реакции более медленный путь, но реакция, естественно, пойдёт по более быстрому, в данном случае, не катализированному, пути.
Задачей автомобильного катализатора является снижение количества вредных веществ в выхлопных газах. Среди них:
↑ 12 Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 335, 337. — ISBN 5-85270-035-5.
↑ 12Имянитов Н. С. Системы из нескольких катализаторов в металлокомплексном катализе. // Координационная химия. 1984. — Т. 10. — № 11 — С. 1443—1454. — ISSN 0132-344X.
↑ Temkin O.N., Braylovskiy S. M. / The mechanism of catalysis in homogeneous polyfunctional catalytic systems. // Fundamental Research in Homogeneous Catalysis. — Ed. by A.E. Shilov. — New York etc: Gordon and Breach Science Publishers, 1986. — Vol. Two. — P.621- 633.
↑ Автомобильный катализатор и его роль в выхлопной системе (неопр.). AutoRelease.ru. Архивировано 25 августа 2011 года.
Изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов
Гомогенный и гетерогенный катализ. Под катализом понимают изменение скорости химической реакции в присутствии веществ (катализаторов), вступающих в промежуточное взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой состав. Катализ может быть положительным (когда под воздействием катализатора скорость увеличивается) и отрицательным (под воздействием катализатора скорость реакции уменьшается). В первом случае указанные вещества называются катализаторами, во втором — ингибиторами. Если в качестве катализатора выступает один из продуктов реакции (или одно из промежуточных веществ, образующихся при реакции), то такой катализ называют автокатализом. [c.202]
Большое влияние на скорость химической реакции оказывают катализаторы — вещества изменяющие скорость химической реакции и не входящие в состав конечных продуктов реакции. Явление, вызывающее изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов, называется катализом. Различают катализ го-могенный, гетерогенный и микрогетерогенный. [c.57]
Катализ. Катализом называется изменение скорости химической реакции в присутствии веществ — катализаторов. Если скорость реакции в присутствии катализатора возрастает, то катализ называют положительным или просто катализом, а катализаторы — положительными. Известны также вещества, которые замедляют (тормозят) скорость химических реакций. Эти вещества называют отрицательными катализаторами или ингибиторами, а катализ отрицательным. [c.83]
Скорость химической реакции измеряется изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Концентрацию реагирующих веществ чаще всего выражают количеством грамм-молекул в 1 л. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры и присутствия катализатора. Увеличение концентрации реагирующих веществ приводит к увеличению вероятности столкновения молекул. В зависимости от запаса энергии молекул реагирующих веществ столкновения могут заканчиваться образованием молекул новых веществ. [c.35]
Оствальд был среди тех европейских ученых, которые открыли и оценили работы Гиббса. В 1892 г. он перевел статьи Гиббса по термодинамике на немецкий язык. Оствальд почти сразу же начал применять теории Гиббса при изучении катализа. Катализ (термин, предложенный Берцелиусом в 1835 г.) — изменение скорости химической реакции в присутствии небольших количеств веществ (катализаторов), которые не принимают видимого участия в реакции. Так, в 1816 г, Дэви установил, что порошкообразная платина [c.114]
Катализом называется изменение скорости химических реакций или возбуждение их в присутствии веществ — катализаторов, которые участвуют в реакции, вступая в промежуточное химическое взаимодействие с реагентами, но восстанавливают свой химический состав при окончании каталитического акта. [c.19]
Влияние катализатора. Изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов, которые участвуют в реакции, но не входят в состав конечных продуктов, называют катализатором. Следовательно, катализатор — вещество, которое изменяет скорость реакции, но остается после нее химически неизменным. [c.25]
Работа 22. ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.160]
Катализом называют изменение скорости химических реакций в присутствии веществ, которые сами после реакции остаются химически неизмененными. Обычно катализаторами называют только ускорители реакций, а ингибиторами — замедлители. [c.162]
Катализом называется явление изменения скорости химической реакции в присутствии особых веществ — катализаторов в результате изменения пути протекания [c.108]
Катализ — изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов. Катализ называют положительным, если скорость реакции увеличивается, и отрицательным, если скорость уменьшается. При гомогенном катализе реагенты и катализатор находятся в одной фазе, при гетерогенном, катализе — в разных фазах. [c.222]
Еще в прошлом веке было найдено много реакций, которые ускоряются при добавлении некоторых посторонних веществ, напрнмер омыление эфиров ускоряется в присутствии кислот, а разложение бертолетовой соли происходит быстрее при добавлении перекиси марганца. Изменение скорости химической реакции под влиянием веществ, которые сами не являются участниками реакции, называется катализом. Эти вещества — катализаторы — влияют при их добавлении в весьма малых количествах. Иногда одна весовая часть катализатора вызывает превращение 10 —10 частей реагирующих веществ. Катализаторы могут увеличивать скорость некоторых реакций в тысячи и даже в миллионы раз. Разумеется, что такое ускорение при помощи катализаторов может осуществляться лишь при термодинамически возможных реакциях. Если данная реакция термодинамически невозможна, то применение катализатора ие приведет к ее протеканию. Отметим, что ускорение реакций при добавлении катализаторов называется положительным катализом. Существуют, однако, случаи, когда такое добавление приводит к замедлению реакции. Это явление называется отрицательным ка-та.иизом. [c.274]
Катализом называется изменение скорости химической реакции в присутствии некоторых веществ, называемых катализаторами. Как правило, количество катализатора очень невелико по сравнению с содержанием реагирующих веществ. Если реакция протекает под действием катализатора, то она называется каталитической. Катализ очень широко используется в современной химической технологии. [c.50]
Катализ — изменение скорости химической реакции в присутствии веществ, ускоряющих или замедляющих процесс путем образования промежуточных соединений с реагентами такие вещества, называемые катализаторами, после проведения реакции остаются в неизменном виде. [c.8]
КАТАЛИЗ м. Явление изменения скорости химической реакции, вызванное особым механизмом её протекания и обусловленное присутствием в зоне реакции катализаторов. [c.172]
Катализ. Катализом называется изменение скорости химической реакции в присутствии веществ-катализаторов. [c.84]
Под катализом
Катализаторы и катализ
Катализаторы
и катализ
Каждый
из вас, наверняка, слышал такую народную мудрость: «Умный в гору не пойдёт,
умный гору обойдёт»? Она как раз подходит к нашему уроку, посвящённому катализаторам.
Вспомните, катализаторы – это вещества, которые изменяют скорость химической
реакции, но сами при этом не расходуются. Все химические реакции, которые
протекают в присутствии катализатора, называются каталитическими.
Вы,
конечно, же, помните, чтобы вещества начали взаимодействовать друг с другом, их
частицам нужно сообщить определённую энергию, которая называется энергией
активации.
Катализаторы
понижают эту энергию, потому что они соединяются с одним из реагирующих веществ
и проводят его вдоль «энергетической горы» на встречу с другим веществом
с меньшими затратами энергии. Поэтому в присутствии катализатора химические
реакции протекают не только быстрее, но и при более низкой температуре.
Т.е., катализаторы ускоряют химические реакции, но сами остаются неизменными.
Использование
катализатора приводит к тому, что одни и те же вещества будут реагировать
по-разному.
Например,
реакция окисления аммиака. Обычно, при горении аммиака образуется азот
и вода, но в присутствии катализатора аммиак окисляется до оксида
азота (II) и воды.
Большую
часть продукции, производимой химическими производствами, получают на основе
использования катализаторов. Каталитическими являются процессы получения
серной кислоты, азотной кислоты, синтетического каучука, пластмасс,
лекарственных препаратов, получение из твёрдого угля жидкого топлива,
переработки нефти и природного газа.
Биологические
катализаторыбелковой природы называются ферментами.
Они участвуют в сложных процессах, протекающих в пищеварительной системе,
крови и клетках животных и человека.
Например,
слюна содержит фермент птиалин, который катализирует превращение крахмала
в сахар. Если пожевать хлеб или картофель дольше обычного, то во рту можно
почувствовать сладкий вкус. Желудочный сок содержит пепсин, который
катализирует расщепление белков. В организме человека около
тридцати тысяч различных ферментов, каждый из них – катализатор соответствующей
реакции. В живом организме благодаря ферментам все биологические процессы
протекают при обычных условиях.
Сам
процесс изменения скорости химической реакции или пути, по которому она
протекает, называется катализом. Важной характеристикой
каталитической реакции (катализа) является однородность и неоднородность
катализатора и реагирующих веществ.
Поэтому
различают:
·
гомогенный
·
гетерогенный
катализ
При гомогенном
(однородном) катализе реагирующие вещества и катализатор находятся в
одном агрегатном состоянии, а при гетерогенном катализе у них разное
агрегатное состояние.
Если
используют ферменты в катализе, тогда он называется ферментативным.
Этот
вид катализа известен человеку с глубокой древности. Благодаря ферментативному
расщеплению органических веществ, человек научился печь хлеб, варить пиво,
изготавливать вино и сыр. В стиральных порошках тоже используют ферменты,
именно они позволяют избавиться от пятен.
Ребята,
конечно же, в каждой аптечке вы можете увидеть пероксид водорода (Н2О2),
в повседневной жизни его часто называют перекисью водорода. На его
упаковке всегда указан срок годности, потому что со временем он разлагается
на воду и кислород. Однако этот процесс протекает очень медленно, и увидеть
выделение газа кислорода вы сможете, если откроете сосуд, где долгое время
хранился пероксид водорода. Но если в сосуд, где находится пероксид водорода
добавить оксид марганца (IV),
то реакция разложения сразу же протекает.
MnO2
2H2O2
= 2H2O
+ O2
Попробуем
поэкспериментировать? Для этого, нальём в стаканчик раствора перекиси
водорода, а затем сюда же добавим немного порошка оксида марганца (IV),
после чего мы можем наблюдать бурное выделение пузырьков газа. Чтобы
доказать, что выделившийся газ является кислородом, поднесём к верхней
части стаканчика тлеющую лучинку, лучинка вспыхнет из-за скопившегося
кислорода.
Попробуйте
охарактеризовать эту реакцию по всем признакам классификации.
Так,
эта реакция разложения, потому что из одного исходного сложного вещества
(пероксида водорода) образуются новые: сложное вещество (вода) и новое простое
вещество (кислород). Эта реакция необратимая, т.к. протекает только в
одном направлении (между левой и правой частью уравнения стоит знак равенства).
Эта реакция экзотермическая, т.к. протекает с выделением незначительного
количества теплоты, ведь в опыте не требуется нагревание.
Эта реакция
окислительно-восстановительная, потому что кислород изменяет свою степень
окисления: с -1 до -2 и до 0, поэтому кислород одновременно является и
окислителем и восстановителем в этой реакции.
Эта реакция
гетерогенная, т.к. в результате разложения образуется жидкость и газ. Реакция
является каталитической, т.к. катализатор участвует в этой реакции.
Само собой разумеется,
что это гетерогенный катализ, потому что катализатор и катализируемое
вещество находятся в разных агрегатных состояниях.
Кроме
этого, различные опыты показали, что катализаторы строго специфичны для
конкретных реакций.
Например,
в реакции получения аммиака из водорода и азотакатализатором
является железо, при получении оксида серы (VI)
из оксида серы (IV)катализатором
является оксид ванадия (V).
В
уравнениях химических реакций формулы катализаторов записывают над знаком
равенства или обратимости или пишут «катализатор».
Катализатором
реакции взаимодействия алюминия и йода является обычная вода.
Если к порошку алюминия добавить йод, а затем прилить несколько капель воды, то
вещества бурно реагируют.
Кусочки
моркови, мяса, картофеля разлагают пероксид водорода с выделением кислорода.
Это действует фермент каталаза. Фермент каталаза содержится почти во
всех растительных и животных клетках, но при варке он разрушается.
Давайте
с вами, проведём небольшой эксперимент. Мы исследуем некоторые пищевые продукты
на наличие в них фермента каталазы. Нальём в шесть пробирок раствора перекиси
водорода. И поместим по очереди: в первую – кусочек сырого картофеля, во вторую
– кусочек варёного картофеля, в третью – кусочек сыра, в четвёртую –
дрожжей, в пятую – кусочек сырой печени, в шестую – варёной печени.
Посмотрим, что же будет происходить.
В
первой, четвёртой и пятой пробирке мы можем наблюдать вскипание раствора,
в остальных ничего не происходит. Почему? При нагревании фермент
каталаза разрушается, поэтому в переработанных продуктах его нет, и разложение
перекиси водорода не происходит.
Если
в пробирку с раствором перекиси водорода добавить несколько капель морковного
сока, то происходит характерное вскипание раствора из-за выделяющегося
кислорода. Это вскипание произошло из-за того, что морковный сок не подвергался
термической обработки и в нём сохранился фермент каталаза. Естественно, что в
данном случае протекает гомогенный катализ, ведь перекись и сок находятся в
одном агрегатном состоянии.
Катализаторы
не только удешевляют производственные процессы, но и вносят вклад в
охрану окружающей среды. Так, современные автомобили снабжены
каталитическим устройством, внутри которого находятся керамические ячеистые
носители катализатора (платины и родия). Проходя через них, различные
вредные вещества превращаются в углекислый газ, азот и воду.
Для
химических процессов важны не только катализаторы, которые ускоряют реакции, но
и вещества, способные их замедлять. Такие вещества называются
ингибиторами. Чаще всего используются ингибиторы коррозии металлов.
Мы
с вами сами сможем убедиться в действии ингибиторов. Проведём
эксперимент: поместим в две пробирки по грануле цинка и нальём в каждую
раствора серной кислоты. А затем в первую пробирку добавим немного уротропина.
Что же мы видим? В первой пробирке значительно меньше выделяется водород.
Значит, уротропин является ингибитором и значительно замедлил процесс
взаимодействия цинка с серной кислотой.
Zn
+ H2SO4
= ZnSO4
+ H2↑
Кроме
этого, в жизни мы часто используем и такие понятия, как антиоксидант или
антиокислитель.
Что
же представляют собой эти вещества? Вы, наверное, замечали, что если долго
хранить сливочное масло на воздухе, то постепенно оно изменяет цвет, вкус,
приобретает неприятный запах, это всё происходит из-за процессов окисления.
Поэтому, чтобы продукты не портились, в них добавляют антиоксиданты.
В
организме человека также происходят процессы окисления, что ведёт к различным
заболеваниям и старению организма. Человек получает антиоксиданты с
продуктами питания, содержащих каротин (витамин А), витамин Е.
Теперь
вам будут понятны такие термины, как катализаторы, катализ
(гомогенный и гетерогенный), ингибиторы и ферменты.
НОУ «Влияние природы катализатора на скорость химических реакций»
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №37
Научное общество учащихся
Влияние природы катализатора на разложение перекиси водорода
Выполнил: Дерябин Максим Сергеевич
9в класс МБОУ СОШ №37
Научный руководитель:
Незговорова Марина Вячеславовна
учитель химии I категории
Нижний Новгород
2015 год
Содержание
Введение…………………………………………………………..стр. 3-4
Глава 1. Теоретическая часть
История открытия явления катализа……………………… стр.4-5
Скорость химических реакций ……………………………. стр.5
Факторы, влияющие на скорость химической реакции … .стр.6
2.1. Опыты с оксидами марганца (II) и железа (II)……………..стр.10-12
Опыты с ферментами…………………………………… стр.12
Опыты с раствором перманганата калия……………… ..стр.12-14
4. Заключение………………………………………………………..стр.15-16
5. Список источников и литературы……………………………….стр.17
6. Приложение 1……………………………………………………..стр.18
Приложение 2……………………………………………………..стр.19
Введение
Химические реакции протекают с различными скоростями. Химические реакции могут проходить быстро, медленно или мгновенно. Скорость химической реакции зависит от многих факторов, а предсказанием скорости химической реакции и выяснением зависимости скорости химической реакции от условий проведения процесса занимается химическая кинетика. Химическая кинетика — наука о закономерностях протекания химических реакций во времени. Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ, природы реагирующих веществ, наличия катализатора, температуры, давления, площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ и природы катализатора.
Чтобы не прибегать к значительному повышению температуры и давления, часто используют катализаторы, которые могут быть очень эффективными в зависимости от их природы, концентрации катализатора, среды (кислотной, щелочной, нейтральной), площади поверхности катализатора. Катализаторы широко применяют в промышленности, технике, нефтепереработке, нефтехимии, производстве серной кислоты, аммиака, азотной кислоты. Большинство реакций, протекающих в живых организмах, также являются каталитическими. Примером эффективного применения катализатора является производство в современных условиях аммиака под действием пористого железа с примесями Al2O3 и K2O. Производство аммиака при помощи катализатора позволило значительно понизить производственные затраты на поддержание во время реакции высоких температуры и давления. Но, помимо технических катализаторов, существуют природные катализаторы, их называют ферментами. Ферменты более активные катализаторы по сравнению с техническими катализаторами. Они представляют собой крупные белковые молекулы живых организмов, их функция — ускорение процесса обмена веществ в организме.
Целью нашей работы является исследование влияния различных катализаторов на скорость химической реакции (на примере каталитического разложения перекиси водорода).
Для этого были поставлены следующие задачи:
1) изучить литературный материал о влиянии катализаторов на скорость химической реакции;
2) исследовать зависимость скорости химической реакции от природы катализатора, концентрации катализатора, площади поверхности катализатора, среды (кислотной, щелочной и нейтральной).
3) провести опыты, позволяющие сравнить эффективность различных катализаторов относительно друг друга.
Глава 1.
1.1. История открытия явления катализа
Катализ – изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов. Самые простые научные сведения о катализе были известны уже к началу XIX в. Знаменитый русский химик, академик К.С.Кирхгоф, открыл в 1811 году каталитическое превращение крахмала в сахар под действием разбавленных кислот. Эта реакция лежит в основе крахмалопаточного производства. А в 1814 году он открыл фермент – амилазу, и им же было установлено, что эту реакцию может катализировать диастаза из ячменного солода, чем было положено начало изучению биологических катализаторов – ферментов. Четыре года спустя Г.Деви открыл способность паров спирта и эфира окисляться кислородом на платине. В 1822 году И.Деберейнер установил, что при обычной температуре можно соединять водород и кислород на платине. Вскоре эти и многие другие открытия привели к установлению существования явлений, в 1833 г. названных Э. Митчерлихом контактными, а в 1835 г. И. Берцелиусом – каталитическими. В органической химии успехи катализа связаны с развитием теории строения органических соединений А.М.Бутлерова. Большую роль сыграли каталитические методы в развитии процессов органического синтеза.
Следующим направлением использования катализатора является каталитическая очистка технологических газов, а также очистка сточных вод, загрязненных органическими веществами. В живой природе вся система управления жизненными процессами в организмах основана на катализе. Такие процессы, как брожение, дыхание, пищеварение, синтез белков и других соединений и т. п. осуществляется с помощью ферментов, называемых энзимами.
1.2. Скорость химической реакции.
В химической кинетике для определения скорости химической реакции обычно принято рассматривать превращение исходных веществ, количество которых в ходе эксперимента уменьшается. Для описания этого процесса во времени требуется введение понятия скорости превращения.
Если химические реакции происходят в одной среде, например в растворе или в газовой фазе, то взаимодействие реагирующих веществ происходит во всём объёме. Такие реакции называются гомогенными. Скорость гомогенной реакции определяется как изменение концентрации одного из исходных веществ в единицу времени. Если реакция идёт между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях или между веществами, неспособными образовывать гомогенную среду, то она проходит только на поверхности соприкосновения веществ. Такие реакции называют гетерогенными. Формула нахождения скорости реакции при гомогенном катализе:
υ гом ==
где ∆C — изменение концентрации исходных веществ (моль/л),
∆t — промежуток времени (с).
Скорость гетерогенной реакции определяется как изменение количества вещества в единицу времени на единицу поверхности. Химическая реакция может протекать только при непосредственном контакте реагирующих частиц. Формула нахождения скорости реакции при гетерогенном катализе:
υ гет ==
где ∆ν — количество вещества (моль),
S-площадь поверхности (м2) , ∆t — промежуток времени (с).
1.3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Скорость химической реакции зависит от многих факторов. Основными из них являются: природа и концентрация реагирующих веществ, давление (в реакциях с участием газов), температура, действие катализаторов и поверхность реагирующих веществ в случае гетерогенных реакций. Т.к скорость химической реакции зависит от площади соприкосновения реагирующих веществ, их измельчают. Наибольшей степени измельчения достигают путем растворения веществ. Быстрее всего вещества реагируют в растворах.
Можно увеличить скорость реакции, используя специальные вещества, которые изменяют механизм реакции и направляют её по энергетически более выгодному пути с меньшей энергией активации. Их называют катализаторами.
1.4. Катализаторы.
Катализаторы — это вещества, участвующие в химической реакции и изменяющие её скорость или направление, но по окончании реакции остающиеся неизменными качественно и количественно.
Каждая химическая реакция между одинаковыми или различными веществами начинается, естественно, со столкновения двух частиц. Минимальный избыток энергии, который должна иметь частица или пара частиц, чтобы произошло эффективное соударение, называют энергией активации Ea(где под эффективным соударением понимается соударение частиц, приводящее к химическому взаимодействию).
Ката́лиз — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешенных (не противоречащих термодинамическим законам) направлений химической реакции под действием катализатора(ов), который многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой химический состав после каждого цикла промежуточных химических взаимодействий. Явление катализа распространено в природе (большинство процессов, происходящих в живых организмах, являются каталитическими) и широко используется в технике (в нефтепереработке и нефтехимии, в производстве серной кислоты, аммиака, азотной кислоты и др.). Большая часть всех промышленных реакций — каталитические, это связанно с тем, что применять при производстве катализаторы более доступно и дёшево, чем повышать температуру и давление. С ростом температуры скорость реакции обычно увеличивается и часто довольно заметно. За счет чего это происходит? Это может быть связано с увеличением концентрации реагирующих веществ или константы скорости (константа скорости численно равна «скорости реакции при «концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1 C»моль/л). Концентрация в газовой смеси при постоянном объеме не зависит от изменения температуры (т.к. при изменении температуры и давления объём газа меняется соответственно), а в растворах почти не зависит от температуры (объем раствора остается почти постоянным). Т.е. заметно может увеличиваться только константа скорости реакции. В самом начале кинетических исследований было отмечено, что скорость (или, очевидно, константа скорости) увеличивается с ростом температуры не линейно, т.е. если построить график зависимости константы скорости от времени, то график будет иметь вид кривой, а не прямой. Поскольку химическое взаимодействие происходит при соударениях частиц, то рост константы может быть связан с увеличением числа соударений с ростом температуры за счет увеличения скорости движения частиц.
1.5. Виды катализаторов.
Катализаторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный – образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды. Реакции одного и того же типа могут протекать как с гомогенными, так и с гетерогенными катализаторами. Так, наряду с растворами кислот, применяются имеющие кислотные свойства твёрдые Al2O3, TiO2, ThO2, алюмосиликаты, цеолиты. Гетерогенные катализаторы с основными свойствами — это CaO, BaO, MgO. Гетерогенные катализаторы имеют, как правило, сильно развитую поверхность с множеством пор, которые являются активными центрами для адсорбции (адсорбция — увеличение %86″концентрации растворенного вещества у поверхности раздела двух «фаз вследствие нескомпенсированности сил межмолекулярного взаимодействия этом разделе) жидкости к поверхности катализатора, для чего катализаторы распределяют на инертном носителе (силикагель, оксид алюминия, активированный уголь и др.). Инертные носители предназначены для увеличения площади контактирующей поверхности катализатора, что ускорит химическую реакцию, т.к. один из факторов, оказывающих влияние на скорость химической реакции — площадь контактирующей поверхности катализатора. В биохимических реакциях роль катализаторов играют ферменты. Химические реакции, протекающие при участии катализаторов, называют каталитическими. Не все реакции нуждаются в катализаторах, но многие без катализаторов практически идти не могут. Примеры таких реакций:
2H2O2 = 2Н2O+O2.
С2Н5ОН → Н2О + С2Н4.
СО + Н2 → СН3ОН.
высоких температурах 420-650oC , в присутствие катализатора ( платины-Pt, оксида ванадия(V)-V2O5, железа-Fe ) :
2SO2 + O2 = 2SO3.
1.6. Механизм действия катализаторов.
Известно, что в ходе любой каталитической реакции катализаторы остаются неизменными качественно и количественно, так как же работают катализаторы ? Катализаторы изменяют механизм реакции на энергетически более выгодный, то есть снижают энергию активации. Катализатор образует с молекулой одного из реагентов промежуточное соединение, в котором ослаблены химические связи. Это облегчает его реакцию со вторым реагентом. При гомогенном катализе действие катализатора связано с тем, что он вступает во взаимодействие с реагирующими веществами с образованием промежуточных соединений, это приводит к снижению энергии активации. При гетерогенном катализе ускорение процесса обычно происходит на поверхности твердого тела — катализатора, поэтому активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. Механизм гетерогенного катализа сложнее, чем у гомогенного. Механизм гетерогенного катализа включает пять стадий:
Диффузия реагирующих веществ к поверхности твердого вещества(диффузия-взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества)
Физическая адсорбция на активных центрах поверхности твердого вещества реагирующих молекул и затем хемосорбция их(хемосорбция- поглощение вещества поверхностью какого либо тела )
Химическая реакция между реагирующими молекулами
Десорбция продуктов с поверхности катализатора(десорбция- удаление из жидкостей или твердых тел веществ, поглощенных при адсорбции)
Диффузия продукта с поверхности катализатора в общий поток
1.7. Разложение перекиси водорода.
Разложение Н2О2 и его растворов, в том числе и взрывное, вызывают многие вещества. Взрывы Н2О2 объясняются сильной экзотермичностью реакции, цепным характером процесса (это означает, что количества теплоты, которое выделяется в ходе реакции достаточно для взрыва перекиси водорода) и значительным снижением энергии активации разложения Н2О2 в присутствии различных веществ: ионы I–, платина, ионы Fe2+, каталаза. Фермент каталаза содержится в крови, именно благодаря ей «вскипает» от выделения кислорода аптечная «перекись водорода», когда ее используют для дезинфекции порезанного пальца. Ферменты, влияющие на реакции пероксида водорода, играют большую роль в жизнедеятельности клетки. Энергию организму поставляют реакции окисления с участием поступающего из легких кислорода. В этих реакциях промежуточно образуется Н2О2, который вреден для клетки, так как вызывает необратимое повреждение различных биомолекул. Каталаза и пероксидаза совместно превращают Н2О2 в воду и кислород. Реакции разложения Н2О2 идут в присутствии различных металлов переменной валентности. Связанные в комплексные соединения, они часто значительно усиливают свою активность (под комплексными соединениями подразумевается химическое вещество, в состав которого входят комплексные частицы). Комплексная частица – сложная частица, способная к самостоятельному существованию в кристалле или растворе, образованная из других, более простых частиц, также способных к самостоятельному существованию. Например, ионы меди менее активны, чем ионы железа, но связанные в аммиачные комплексы [Cu(NH3)4]2+, они вызывают быстрое разложение Н2О2. Аналогичное действие оказывают ионы Mn2+, связанные в комплексы с некоторыми органическими соединениями. Активными катализаторами для разложения пероксида водорода являются коллоидные растворы (ультрамикрогетерогенные дисперсные системы, размер частиц которых лежит в пределе от 1 до 100 нм) палладия, платины, иридия, золота, серебра, а также твердые оксиды некоторых металлов – MnO2, Co2O3, PbO2 и др., которые сами при этом не изменяются.
Глава 2. Практическая часть.
2.1. Опыты с оксидами.
2.1.1. Опыты с оксидом марганца (II).
Мы приготовили 0,3% р-р перекиси водорода (перекись водорода — бесцветная жидкость, не имеющая запаха). Для этого мы разбавили 3% р-р перекиси водорода: в мерный цилиндр мы налили 90 мл дистиллированной воды, а затем долили туда 10 мл неразбавленной перекиси. Далее мы перелили получившийся р-р в коническую колбу со шлейфом. По мере того, как перекись в ходе опытов расходовалась, мы приготавливали р-р снова. Используя рычажные весы, мы взвесили 0,1г MnO2 (MnO2 — чёрный тяжёлый порошок). Далее мы собрали установку, как показано на рис.1. Мы налили перекись водорода на дно пробирки, добавили туда катализатор и мгновенно закрыли пробирку пробкой. Как только в перевёрнутой вверх дном пробирке появился первый пузырик кислорода, начался отсчет времени и измерение объёма выделившегося кислорода. Реакция в присутствии MnO2 прошла очень быстро.
Рис 1.
2.1.2. Опыты с оксидом марганца (II) и оксидом железа (III).
Используя приготовленный р-р перекиси, мы провели аналогичный первому опыт, но кроме 0,1г MnO2 , мы также добавили 0,1г Fe2O3 (приготовили порошкообразную смесь из двух оксидов). Опыт показал, что оксид железа (III) (Fe2O3 — бурый тяжёлый порошок) не обладает свойствами катализатора (т.к реакция пошла с такой же скоростью, как и в первом опыте).
2.1.3. Опыты с оксидом марганца (II) и оксидом меди (II).
Добавив к оксиду марганца (II) массой 0,1г, оксид меди (II) (CuO — чёрный порошок) массой 0,1г, высыпав смесь в пробирку с перекисью (сразу же закрыв пробирку пробкой), и сделав необходимые замеры с помощью секундомера и делений на перевёрнутой пробирке, можно увидеть, что в присутствии смеси из MnO2 и CuO реакция идёт медленнее, чем в присутствии одного оксида марганца (II).
2.1.4. Опыты с оксидом хрома (III).
Использовав оксид хрома (III) (Cr2O3 — лёгкий зелёный порошок), массой 0,1г для разложения перекиси водорода, мы увидели, что оксид хрома (III) является слабым катализатором.
2.2. Опыты с ферментами.
2.2.1. Опыты с крупными кусочками моркови.
Мы нарезали ножом морковь на крупные кусочки, с помощью пинцета мы бросили кусочки в пробирку с перекисью, сразу же закрыв её пробкой. Масса моркови 5г. Из опыта видно, что реакция идёт не быстро, но равномерно.
2.2.2. Опыты с мелко натёртой морковью.
Мы мелко натёрли морковь на тёрке, с помощью пинцета мы бросили морковь в пробирку с перекисью, сразу же закрыв её пробкой. Масса моркови 5г. Из опыта видно, что реакция идёт быстрее, чем с крупными кусочками моркови.
2.2.3. Опыты с мелко натёртым картофелем.
Мы мелко натёрли картофель, после чего с помощью пинцета мы бросили картофель в пробирку с перекисью, сразу же закрыв её пробкой. Масса картофеля 5г. Из опыта видно, что реакция идёт быстрее, чем в опытах с морковью.
2.2.4. Опыты с мясным фаршем.
Мы пропустили мясо через мясорубку, получив мясной фарш. Далее, с помощью пинцета, мы бросили фарш в пробирку с перекисью, сразу же закрыв её пробкой. Масса фарша 5г. Из опыта видно, что реакция идёт немного медленнее, чем в опытах с морковью.
2.3. Опыты с раствором KMnO4.
2.3.1. В нейтральной среде.
Мы приготовили 10% р-р KMnO4 (ярко-малиновый р-р сухого марганцовокислого калия), используя сухой KMnO4 (марганцовокислый калий — тёмно-фиолетовые кристаллы) и воду. Затем с помощью пипетки мы вылили в пробирку 1мл р-ра KMnO4 . Потом, используя мерный цилиндр, мы налили в пробирку 20 мл перекиси водорода концентрацией 0,3%, после чего сразу же закрыли пробирку пробкой. Во всех дальнейших опытах концентрация р-ра марганцовокислого калия оставалась неизменной. Реакция прошла медленно, но равномерно.
2.3.2. В кислой и щелочной средах.
2.3.2.1. В кислотной среде.
Мы взяли уксусную кислоту Ch4COOH (уксусная кислота — бесцветная жидкость с характерным резким запахом) концентрацией 10%, обьёмом 0,1мл, и с помощью пипетки налили её в пробирку. Затем мы, используя пипетку, налили в пробирку р-р марганцовокислого калия. Потом мы вылили в пробирку перекись водорода, после чего сразу закрыли пробирку пробкой. Из опыта видно, что реакция идёт очень бурно, значительно быстрее, чем в опыте с нейтральной средой.
2.3.2.2. В щелочной среде.
Мы приготовили 10% р-р щёлочи NaOH (раствор гидроксид натрия -бесцветная жидкость). Взяли раствор объёмом 0,1мл, вылили р-р в пробирку, используя пипетку, после чего налили в пробирку р-р марганцовокислого калия, также используя пипетку. Затем вылили в пробирку перекись, после чего сразу же закрыли её пробкой. Реакция прошла быстрее, чем в опыте с нейтральной средой, но медленнее чем в опыте с кислотной средой.
2.3.3. Опыты с различными объемами раствора KMnO4.
2.3.3.1. Объем раствора KMnO4 0,5мл.
Мы взяли 10% р-р KMnO4. Используя пипетку, мы вылили в пробирку 0,5мл марганцовокислого калия, затем мы долили в пробирку перекись, после чего сразу же закрыли пробирку пробкой. Реакция прошла со средней скоростью.
2.3.3.2. Объем раствора KMnO4 1мл.
Мы взяли 10% р-р KMnO4. Затем с помощью пипетки мы вылили в пробирку 1мл р-ра KMnO4 , после чего мы налили в пробирку перекись и сразу же закрыли пробирку пробкой. Реакция прошла медленней, чем в опыте с концентрацией KMnO4 0,5мл.
2.3.3.3. Объем раствора KMnO4 2мл.
Мы взяли 10% р-р KMnO4. Затем с помощью пипетки мы вылили в пробирку 2мл р-ра KMnO4 , после чего мы налили в пробирку перекись и сразу же закрыли пробирку пробкой. Реакция прошла очень медленно (медленней, чем в опытах с объемом KMnO4 равным 0,5мл и 1мл).
2.3.3.4. Объем раствора KMnO4 3мл.
Мы взяли 10% р-р KMnO4. Затем с помощью пипетки мы вылили в пробирку 3мл р-ра KMnO4 , после чего мы налили в пробирку перекись и сразу же закрыли пробирку пробкой. Реакция прошла со средней скоростью, немного медленнее, чем в опыте с концентрацией KMnO4 равной 1мл.
Заключение
В данной работе были проведены опыты с различными катализаторами реакции разложения пероксида водорода, включая ферменты, оксиды металлов, растворы солей. Были проведены опыты, показывающие, как скорость химической реакции зависит от различных факторов: среды, площади поверхности катализатора, объема раствора катализатора. Был также проведён ряд опытов с оксидами, показывающий, какие оксиды являются наиболее эффективными катализаторами.
Наилучшим образом в качестве катализатора разложения пероксида водорода проявил себя среди оксидов металлов оксид марганца (IV) . Из графика 1 видно, что скорость реакции разложения в этом случае максимальная. По сравнению с прочими использованными в качестве катализаторов веществами среди оксидов металлов катализирует реакцию разложения пероксида водорода слабо оксид хрома (III). Из графика 1 можно увидеть, что скорость реакции разложения в этом случае минимальная. Среди всех, тестируемых нами оксидов металлов, оксид меди (II) не является катализатором, что видно из графика 1.
Среди природных катализаторов наибольшую эффективность показала мелко-натёртая морковь, о чём можно судить по графику 2. В этом случае скорость реакции не является максимальной, но продолжительность катализа здесь выше, по сравнению с мелко-натёртым картофелем. В присутствие мелко-натёртого картофеля скорость реакции разложения перекиси водорода является максимальной среди ферментов, что видно из графика 2. Наименьшая скорость реакции в опытах с ферментами наблюдается под действием крупных кусочков моркови, что видно из графика 2.
Среды опытов с раствором перманганата калия, в различных средах наибольшая скорость реакции наблюдалась в опыте с уксусной кислотой, что видно из графика 3. Наименьшая скорость реакции среди опытов с раствором перманганата калия, в различных средах была в опыте с нейтральной средой , что можно увидеть из графика 3.
В опытах с различными объёмами раствора марганцовокислого калия, наибольшая скорость реакции наблюдалась в опыте с объёмом раствора марганцовокислого калия 0,5мл, что можно увидеть из графика 4. Наименьшая скорость реакции была зафиксирована в опыте с объёмом раствора марганцовокислого калия 2мл, что можно наблюдать из графика 4.
Проблему поиска эффективных катализаторов для различных реакций с целью их промышленного применения можно пытаться решить через экспериментальную проверку каталитического эффекта различных веществ, в различных концентрациях, средах и т.д.
Список источников и литературы
1 .Кубасов А.А. Химическая кинетика и катализ. –М.:МГУ,2005. -155 с.
2. Нарышкин Д.Г. Кинетика химических реакций.- М.:Издательский дом МЭИ, 2009. — 190 с.
3. Семиохин И.А.,Страхов Б.В., Осипов А.И. Кинетика химических реакций.-М.:Издательство Московского университета,1986. -232 с.
4. Семиохин И.А.Физическая химия.-М.:МГУ,2001. -272 с.
5. Семишин В.И.Практикум по общей химии.-М-Л.:Госхимздат,1954.-338 с.
Интернет сайты
6. http://knowledge.allbest.ru/
7. ru.wikipedia.org
Приложение 1.
График 1.
График 2
Приложение 2.
График 3.
График 4.
Тема 7. Катализ и катализаторы.
Часть I
1. Катализаторы – это вещества, изменяющие скорость протекания реакций, но при этом не расходующиеся.
2. Биологические катализаторы белковой природы – это ферменты.
3. Энергия активации – это энергия, необходимая для разрыва связей в молекулах исходных веществ.
4. Ингибиторы – это вещества, замедляющие химические реакции.
5. Катализ – это процесс изменения скорости реакции в присутствии катализаторов.
6. Антиоксиданты – это вещества, участвующие в ОВР, и уменьшающие концентрацию активных окислителей.
1. Применение «кипящего слоя» на производстве способствует увеличению скорости промышленных процессов, потому что: 2) увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ
2. Верны ли следующие суждения о катализаторах? А. Это вещества, которые изменяют скорость химической реакции и расходуются при этом. Б. Это вещества, которые изменяют скорость и путь протекания химической реакции. 3) верно только Б
3. Верны ли следующие суждения о ферментах? А. Это биологические катализаторы белковой природы. Б. Это биологические катализаторы, которые «работают» в узком интервале температур и рН среды, обладают высокой эффективностью и селективностью. 1) оба суждения верны
4. Какой график иллюстрирует «работу» ингибитора? Ответ: 2.
5. Заполните таблицу.
6. Дополните таблицу, используя знания по биологии о пищеварительных ферментах.
7. Предложите способы предотвращения прогоркания сливочного масла. Защита от кислорода, воздуха – т.к. идёт окисление в присутствии кислорода.
8. Напишите синквейн о катализаторах или ферментах. 1. Катализатор 2. Твёрдый и пористый 3. ускоряет, облегчает, помогает 4. Основа синтеза некоторых веществ 5. Ускоритель
Тест по химии Катализаторы и катализ 9 класс
Тест по химии Катализаторы и катализ 9 класс с ответами. Тест содержит 2 части. В части 1 — 15 заданий базового уровня. В части 2 — 3 задания повышенного уровня.
1) каталитической гетерогенной реакции 2) каталитической реакции без изменения степеней окисления 3) некаталитической гомогенной реакции 4) каталитической окислительно-восстановительной реакции
4. Верны ли следующие суждения?
А. Энергия активации — это энергия, которую должны иметь реагенты для осуществления реакции между ними. Б. Катализатор увеличивает энергию активации прямой реакции.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
5. Верны ли следующие суждения?
А. Катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но само в ней не участвует. Б. Ингибитор уменьшает энергию активации прямой реакции.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
6. Верны ли следующие суждения?
А. Катализатор — это вещество, которое сдвигает равновесие в сторону прямой реакции. Б. Введение катализатора меняет механизм химической реакции.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
7. Катализатор увеличивает скорость
1) только обратной реакции 2) только прямой реакции 3) прямой и обратной реакций одинаково 4) прямой реакции больше, чем обратной
8. При введении катализатора теплота экзотермической реакции Q
1) увеличится 2) уменьшится 3) станет равной нулю 4) не изменится
9. Верны ли следующие суждения?
А. В случае гомогенного катализа катализатор образует отдельную фазу — твердую в присутствии жидких или газообразных реагентов. Б. Селективный катализатор увеличивает скорость только одной из возможных реакций и способствует протеканию именно этой реакции.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
10. Верны ли следующие суждения?
А. Ферменты — это биологические катализаторы белковой природы. Б. Ферменты не используются при выпечке хлеба и варке пива.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
11. Укажите фермент, находящийся в слюне и расщепляющий углеводы. При необходимости используйте Интернет.
1) пепсин 2) птиалин 3) липаза 4) нуклеаза
12. Укажите основной желудочный фермент, расщепляющий белки до пептидов. При необходимости используйте Интернет.
1) нуклеаза 2) птиалин 3) пепсин 4) липаза
13. Укажите важнейший фермент в переваривании жиров. При необходимости используйте Интернет.
1) птиалин 2) пепсин 3) нуклеаза 4) липаза
14. Катализатор, используемый в автомобилях для преобразования выхлопных газов, содержит
1) Mg и Al 2) Pt и Rh 3) Fe и Со 4) Ag и Cu
15. Верны ли следующие суждения?
А. Уротропин является ингибитором коррозии. Б. Антиоксидантами являются витамин А и витамин Е.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
Часть 2
1. Установите соответствие между уравнением реакции и типом катализа в этой реакции. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.
Ответ дайте в виде последовательности цифр в порядке их возрастания.
3. Используя Интернет, установите соответствие между процессом, осуществляемым в организме, и ферментами, катализирующими этот процесс. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.
Процесс
А) гидролиз Б) структурные или геометрические изменения в молекуле В) окисление или восстановление Г) перенос химических групп с одной молекулы на другую
Ответы на тест по химии Катализаторы и катализ 9 класс Часть 1 1-3 2-2 3-4 4-1 5-4 6-2 7-3 8-4 9-2 10-1 11-2 12-3 13-4 14-2 15-3 Часть 2 1-2132 2-235 3-3526
Химический
элемент представляет собой вид атомов с одинаковым
положительным зарядом ядра.
Другими
словами, атом – это наименьшая частица химического
элемента, сохраняющая все его химические
свойства.
В настоящее
время известно 117 химических элементов,
из которых 92 встречаются в природе.
Абсолютное
большинство различных веществ состоит
из молекул.
Молекула – наименьшая частица вещества, способная
существовать самостоятельно и сохраняющая
его основные химические свойства.
Массы
атомов химических элементов чрезвычайно
малы: ~ 10-27 – 10-25 кг. В химии пользуются относительными
значениями масс атомов (Ar,
где r
– «относительный», от англ. relative).
Относительная
атомная масса – это масса атома, выраженная в атомных
единицах массы. За атомную единицу массы
принята 1/12 часть массы атома нуклида :
1
а.е.м. = .
Относительная
атомная масса – величина безразмерная.
Соответственно,
относительная молекулярная масса Mr вещества – это масса его молекулы,
выраженная в а.е.м.
Единицей
измерения количества вещества (n)
является моль.
Моль – количество вещества, содержащее
столько структурных элементарных единиц
(атомов, молекул, ионов, электронов и
т.д.), сколько содержится атомов в 0,012 кг
изотопа углерода 12С.
Число
атомов NA в 0,012 кг углерода, или в 1 моль, легко
определить следующим образом:
.
Величина
NAназываетсяпостоянной
Авогадро.
Основные стехиометрические законы химии
Стехиометрия – раздел химии, рассматривающий
количественные соотношения между
реагирующими веществами.
Закон
сохранения массы: масса веществ,
вступающих в химическую реакцию, равна
массе веществ, образующихся в результате
реакции.
Закон
постоянства состава:
всякое чистое вещество, независимо от
способа его получения, имеет постоянный
качественный и количественный состав.
Закон
применим только к соединениям с
молекулярной структурой.
Закон
эквивалентов:
массы реагирующих друг с другом веществ,
а также массы продуктов этой реакции
пропорциональны молярным массам
эквивалентов этих веществ.
Например,
в условной реакции А + 2В = 3С + Д
mА : mВ : mС : mД = ЭА : ЭВ : ЭС : ЭД,
где
m
– масса веществ, а Э – молярная масса
эквивалентов.
Другими
словами можно сказать, что вещества
реагируют и образуются в эквивалентных
количествах. Один эквивалент одного
вещества всегда взаимодействует с одним
эквивалентом другого.
Эквивалент – реальная или условная частица, которая
может присоединять, высвобождать или
быть каким–либо другим образом
эквивалентна одному иону водорода в
кислотно–основных реакциях или одному
электрону в окислительно–восстановительных
реакциях.
При использовании
понятия «эквивалент» всегда необходимо
указывать, к какой ионной реакции оно
относится.
Законы газового состояния
Закон
объемных отношений (Гей–Люссака): при неизменных температуре
и давлении объемы вступающих в реакцию
газов относятся друг к другу, а также к
объемам образующихся газообразных
продуктов как небольшие целые числа.
Закон
Авогадро: в
равных объемах любых газов при одинаковых
условиях (Т, р) содержится равное
количество молекул.
Следствия
из закона Авогадро:
При
одинаковых условиях 1 моль любого газа
занимает одинаковый объем.
При
н.у. 1 моль различных газов занимает
объем 22,4 л (молярный объем газа, л/моль).
Отношение
масс равных объемов различных газов
равно отношению их молекулярных масс:
где
m1 и m2 – массы, а и– молекулярные массы первого и второго
газов.
—
относительная плотность первого газа
по второму.
Тогда
Объединенный
газовый закон:
р0 = 101325 Па,
Т0 =
0 ºС (273,15 К),
где
р0,
V0,
Т0 – соответственно давление, объем,
температура при н.у.; р, V,
Т – те же параметры данного количества
газообразного вещества при других
условиях.
Для
1 моль любого газа при н.у.: — универсальная газовая постоянная.
R
= 8,314 Дж/(мольК)
Для 1 моля газа
тогда имеем:
Это
уравнение состояния идеального газа.
Если
количество газа другое, то получим
уравнение Менделеева – Клапейрона:
(n – число молей данного вещества).
Закон
парциальных давлений:
общее давление смеси газов, химически
не взаимодействующих друг с другом,
равно сумме парциальных давлений газов,
составляющих смесь:
где
р – общее давление; р1,
р2 … — парциальные давления газов 1, 2 …
Парциальное
давление газа в смеси – давление, которое
производило бы это же количество данного
газа, если бы он один занимал при этой
же температуре весь объем, занимаемый
смесью.
Атомно-молекулярное учение Википедия
Атомно-молекулярное учение — совокупность теоретических представлений естествознания о дискретном строении веществ.
В развитие атомно-молекулярного учения большой вклад внесли М. В. Ломоносов, Дж. Дальтон, А. Лавуазье, Ж. Пруст, А. Авогадро, Й. Берцелиус, Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров и многие другие.
История[ | ]
Античная атомистика[ | ]
Представление о том, что материя состоит из отдельных частиц — атомов возникло ещё в древней Греции в V в. до н. э. Атомизм был создан представителями древнегреческой философии Левкиппом (500—440 до н. э.) и его учеником Демокритом (460—370 до н. э.).
Левкипп задался вопросом, можно ли каждую частичку материи, какая бы малая она ни была, разделить на еще более мелкие частицы. Левкипп считал, что в результате такого деления можно получить настолько малую частицу, что дальнейшее деление станет невозможным.
Ученик Левкиппа философ Демокрит назвал эти крошечные частицы «атомами» (атомос-неделимый). Он считал, что атомы каждого элемента имеют особые размеры и форму и что именно этим объясняются различия в свойствах веществ. Вещества, которые мы видим и ощущаем, образуется при соединение между собой атомов различных элементов, и, изменив природу этого соединения, можно одно вещество превратить в другое.
Левкипп, Демокрит и Эпикур, полагали, что твердость материала соответствовала форме атомов, из которых он состоит. Таким образом, атомы железа являются твердыми и прочными с крючками, которые фиксируют их в твердом теле, атомы воды гладкие и скользкие, атомы соли, из-за их вкуса, острые и заостренные и атомы воздуха являются легкими и вращающимися, проникая во все другие материалы. Именно Демокрит был главным сторонником этой точки зрения. Используя аналогии, основанные на чувственном опыте, он описывал атомы различных веществ, как отличными друг от друга по форме, размеру и расположению их частей. Кроме того, связи объяснялись материальными связями, в которых отдельные атомы снабжались насадками: некоторые с крючками и ушками, другие с шариками
Атомно-молекулярное учение — Википедия
Атомно-молекулярное учение — совокупность теоретических представлений естествознания о дискретном строении веществ.
В развитие атомно-молекулярного учения большой вклад внесли М. В. Ломоносов, Дж. Дальтон, А. Лавуазье, Ж. Пруст, А. Авогадро, Й. Берцелиус, Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров.
История
Античная атомистика
Представление о том, что материя состоит из отдельных частиц — атомов возникло ещё в древней Греции в V в. до н. э. Атомизм был создан представителями древнегреческой философии Левкиппом (500—440 до н. э.) и его учеником Демокритом (460—370 до н. э.).
Левкипп задался вопросом, можно ли каждую частичку материи, какая бы малая она ни была, разделить на еще более мелкие частицы. Левкипп считал, что в результате такого давления можно получить настолько малую частицу, что дальнейшее деление станет невозможным.
Ученик Левкиппа философ Демокрит назвал эти крошечные частицы «атомами» (атмос-неделимый). Он считал, что атомы каждого элемента имеют особые размеры и форму и что именно этим объясняются различия в свойствах веществ. Вещества, которые мы видим и ощущаем, образуется при соединение между собой атомов различных элементов, и, изменив природу этого соединения, можно одно вещество превратить в другое.
Становление атомистической гипотезы в XVI—XVIII веках
Атомистическая теория Дальтона
Перечень символов химических элементов и их атомных весов Дж. Дальтона (1808)
Создание научной теории стало возможно только в XVIII-XIX веках, когда физика и химия стали базироваться на точных экспериментальных данных.
Экспериментальное подтверждение атомной гипотезы нашёл английский химик Джон Дальтон. В начале XIX века Дальтон открыл несколько новых эмпирических закономерностей: закон парциальных давлений (закон Дальтона), закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона) и, наконец, закон кратных отношений (1803). Объяснить эти закономерности (прежде всего закон кратных отношений), не прибегая к предположению о дискретности материи, невозможно. В 1808 году Дальтон изложил свою атомистическую гипотезу в труде «Новая система химической философии».
Основные положения теории Дальтона состояли в следующем (в основе атомно-молекулярного учения лежит принцип дискретности (прерывности строения) веществ)[1]:
Всякое вещество не является чем-то сплошным, а состоит из отдельных очень малых частиц — все вещества состоят из большого числа атомов (простых или сложных). Различие между веществами обусловлено различием между их частицами
Атомы одного вещества полностью тождественны. Простые атомы абсолютно неизменны и неделимы.
Частицы (атомы) различных веществ различны — как по массе, так и по свойствам
Атомы различных элементов способны соединяться между собой в определённых соотношениях.
Важнейшим свойством атомов является атомный вес.
Уже в 1803 году в лабораторном журнале Дальтона появилась первая таблица относительных атомных весов некоторых элементов и соединений (атомный вес водорода был принят равным единице). Дальтон ввёл символы химических элементов в виде окружностей с различными фигурами внутри. Впоследствии Дальтон неоднократно корректировал атомные веса элементов, однако для большинства элементов им приводились неверные значения.
Эпоха классической химии
Основные положения
Атомно-молекулярная теория базируется на следующих законах и утверждениях:
Все вещества состоят из атомов
Атомы одного химического вещества (химический элемент) обладают одинаковыми свойствами, но отличаются от атомов другого вещества
При физических явлениях молекулы не изменяются, при химических происходит изменение их состава
Химические реакции заключаются в образовании новых веществ из тех же самых атомов, из которых состояли исходные вещества
Закон сохранения массы — масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции
Закон постоянства состава (закон кратных отношений) — любое определенное химически чистое соединение независимо от способа его получения состоит из одних и тех же химических элементов, причем отношения их масс постоянны, а относительные числа их атомов выражаются целыми числами
Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.
Вытекающие законы и положения
Согласно современным квантово-механическим представлениям, у атомов в молекуле более или менее неизменным остается только остов, то есть ядро и внутренние электронные оболочки, тогда как характер движения внешних (валентных) электронов коренным образом изменяется так, что образуется новая (как бы отдельная), молекулярная электронная оболочка, охватывающая всю молекулу (см. Химическая связь). В этом смысле никаких неизменных атомов в молекулах нет.
Доказательство существования атомов и молекул
Теории Левкипп и Демокрита об атомах не была подтверждена эксперементально, поскольку древние греки вообще не проводили экспериментов, они ставили размышления выше наблюдений.
Первый эксперимент, подтверждающий атомную природу вещества, был проведен лишь спустя 2000 лет. В 1662 г. ирландский химик Роберт Бойль (1627—1691) при сжатии воздуха в U-образной трубке под давлением столбика ртути обнаружил, что объем воздуха в трубке обратно пропорционален давлению:
pV=Const{\displaystyle pV=Const}
Французский физик Эдм Мариотт (1620—1684) подтвердил это соотношение через 14 лет после Бойля и заметил, что оно выполняется только при постоянной температуре.
Результаты, полученные Бойлем Мариоттом, можно объяснить, только если признать, что воздух состоит из атомов, между которыми имеется пустое пространство. Сжатие воздуха обусловлено сближением атомов и уменьшением объема пустого пространства.
См. также
Примечания
Литература
Начала химии / Н.Е.Кузьменко.: В.В.Еремин, В.А.Попков. — М.: Лаборатория знаний, 2016. — 704 с. — ISBN 978-5-906828-17-0.
Атомно-молекулярное учение — Википедия. Что такое Атомно-молекулярное учение
Атомно-молекулярное учение — совокупность теоретических представлений естествознания о дискретном строении веществ.
В развитие атомно-молекулярного учения большой вклад внесли М. В. Ломоносов, Дж. Дальтон, А. Лавуазье, Ж. Пруст, А. Авогадро, Й. Берцелиус, Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров.
История
Античная атомистика
Представление о том, что материя состоит из отдельных частиц — атомов возникло ещё в древней Греции в V в. до н. э. Атомизм был создан представителями древнегреческой философии Левкиппом (500—440 до н. э.) и его учеником Демокритом (460—370 до н. э.).
Левкипп задался вопросом, можно ли каждую частичку материи, какая бы малая она ни была, разделить на еще более мелкие частицы. Левкипп считал, что в результате такого давления можно получить настолько малую частицу, что дальнейшее деление станет невозможным.
Ученик Левкиппа философ Демокрит назвал эти крошечные частицы «атомами» (атмос-неделимый). Он считал, что атомы каждого элемента имеют особые размеры и форму и что именно этим объясняются различия в свойствах веществ. Вещества, которые мы видим и ощущаем, образуется при соединение между собой атомов различных элементов, и, изменив природу этого соединения, можно одно вещество превратить в другое.
Становление атомистической гипотезы в XVI—XVIII веках
Атомистическая теория Дальтона
Перечень символов химических элементов и их атомных весов Дж. Дальтона (1808)
Создание научной теории стало возможно только в XVIII-XIX веках, когда физика и химия стали базироваться на точных экспериментальных данных.
Экспериментальное подтверждение атомной гипотезы нашёл английский химик Джон Дальтон. В начале XIX века Дальтон открыл несколько новых эмпирических закономерностей: закон парциальных давлений (закон Дальтона), закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона) и, наконец, закон кратных отношений (1803). Объяснить эти закономерности (прежде всего закон кратных отношений), не прибегая к предположению о дискретности материи, невозможно. В 1808 году Дальтон изложил свою атомистическую гипотезу в труде «Новая система химической философии».
Основные положения теории Дальтона состояли в следующем (в основе атомно-молекулярного учения лежит принцип дискретности (прерывности строения) веществ)[1]:
Всякое вещество не является чем-то сплошным, а состоит из отдельных очень малых частиц — все вещества состоят из большого числа атомов (простых или сложных). Различие между веществами обусловлено различием между их частицами
Атомы одного вещества полностью тождественны. Простые атомы абсолютно неизменны и неделимы.
Частицы (атомы) различных веществ различны — как по массе, так и по свойствам
Атомы различных элементов способны соединяться между собой в определённых соотношениях.
Важнейшим свойством атомов является атомный вес.
Уже в 1803 году в лабораторном журнале Дальтона появилась первая таблица относительных атомных весов некоторых элементов и соединений (атомный вес водорода был принят равным единице). Дальтон ввёл символы химических элементов в виде окружностей с различными фигурами внутри. Впоследствии Дальтон неоднократно корректировал атомные веса элементов, однако для большинства элементов им приводились неверные значения.
Эпоха классической химии
Основные положения
Атомно-молекулярная теория базируется на следующих законах и утверждениях:
Все вещества состоят из атомов
Атомы одного химического вещества (химический элемент) обладают одинаковыми свойствами, но отличаются от атомов другого вещества
При физических явлениях молекулы не изменяются, при химических происходит изменение их состава
Химические реакции заключаются в образовании новых веществ из тех же самых атомов, из которых состояли исходные вещества
Закон сохранения массы — масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции
Закон постоянства состава (закон кратных отношений) — любое определенное химически чистое соединение независимо от способа его получения состоит из одних и тех же химических элементов, причем отношения их масс постоянны, а относительные числа их атомов выражаются целыми числами
Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.
Вытекающие законы и положения
Согласно современным квантово-механическим представлениям, у атомов в молекуле более или менее неизменным остается только остов, то есть ядро и внутренние электронные оболочки, тогда как характер движения внешних (валентных) электронов коренным образом изменяется так, что образуется новая (как бы отдельная), молекулярная электронная оболочка, охватывающая всю молекулу (см. Химическая связь). В этом смысле никаких неизменных атомов в молекулах нет.
Доказательство существования атомов и молекул
Теории Левкипп и Демокрита об атомах не была подтверждена эксперементально, поскольку древние греки вообще не проводили экспериментов, они ставили размышления выше наблюдений.
Первый эксперимент, подтверждающий атомную природу вещества, был проведен лишь спустя 2000 лет. В 1662 г. ирландский химик Роберт Бойль (1627—1691) при сжатии воздуха в U-образной трубке под давлением столбика ртути обнаружил, что объем воздуха в трубке обратно пропорционален давлению:
pV=Const{\displaystyle pV=Const}
Французский физик Эдм Мариотт (1620—1684) подтвердил это соотношение через 14 лет после Бойля и заметил, что оно выполняется только при постоянной температуре.
Результаты, полученные Бойлем Мариоттом, можно объяснить, только если признать, что воздух состоит из атомов, между которыми имеется пустое пространство. Сжатие воздуха обусловлено сближением атомов и уменьшением объема пустого пространства.
См. также
Примечания
Литература
Начала химии / Н.Е.Кузьменко.: В.В.Еремин, В.А.Попков. — М.: Лаборатория знаний, 2016. — 704 с. — ISBN 978-5-906828-17-0.
1.2. Атомно-молекулярное учение
Еще
ученые древней Греции выдвинули гипотезу
о существовании мельчайших частиц –
атомов. Накопление фактического материала
позволило создать атомно-молекулярное
учение. Наибольший вклад в создание
атомно-молекулярного учения внесли
М.В. Ломоносов и английский ученый Джон
Дальтон (1766–1844).
Сущность атомно-молекулярного
учения М.В. Ломоносова
сводится к следующему:
1. Все
вещества состоят из молекул (М.В. Ломоносов
называл их «корпускулами»).
2.
Молекулы состоят из атомов (М.В. Ломоносов
называл их «элементами»).
3.
Частицы – молекулы и атомы – находятся
в непрерывном движении. Теплота состоит
во внутреннем движении этих частиц.
4.
Молекулы простых веществ состоят из
одинаковых атомов, а молекулы сложных
веществ – из различных атомов.
Дальнейшими
исследованиями было показано, что атомы
разных веществ могут отличаться друг
от друга зарядом ядра, массой, размерами,
химическими свойствами.
1.3. Основные понятия химии
На
международном съезде химиков в г.
Карлсруэ в 1860 г. были
приняты
определения понятий атомаимолекулы.
Атом – наименьшая частица
химического элемента, входящая в состав
простых и сложных веществ.
С точки
зрения атомно-молекулярного учения,
химический элемент представляет собой
каждый отдельный вид атомов.
Молекула – наименьшая частица
химического вещества, обладающая всеми
его химическими свойствами.
По
современным представлениям из молекул
состоят лишь вещества, находящиеся в
парообразном и газообразном состоянии.
Среди веществ, сохраняющих молекулярную
структуру в твердом состоянии можно
назвать воду, оксид углерода (IV), многие
органические вещества. Такие вещества
характеризуются низкими температурами
плавления и кипения. Большинство же
твердых (кристаллических) неорганических
веществ состоят не из молекул, а из
других частиц (ионов, атомов) и существуют
в виде макротел (кристалл хлорида натрия,
кусок меди и т.д.).
Учитывая,
что важнейшей характеристикой атома
является положительный заряд ядра,
численно равный порядковому номеру
элемента, можно дать современное
определение атома и
химического элемента.
Атом (совр.) – электронейтральная
частица, состоящая из положительно
заряженного ядра и компенсирующих его
заряд электронов.
Химический
элемент – каждый
отдельный вид атомов, характеризующийся
определенным положительным зарядом
ядра.
В
настоящее время известно более 110
химических элементов. Каждый из них
условно обозначается символом
элементаили химическим знаком.
Символ элемента представляет собой
первую или первую и одну из последующих
букв латинского названия химического
элемента.
Современную
химическую символику разработал шведский
ученый Й. Берцелиус (1779–1848).
Русское
название
Латинское
название
Символ
элемента
Водород
Hydrogenium
Н
Кислород
Oxygenium
О
Золото
Aurum
Аu
Символ элемента
обозначает:
1. Название
элемента.
2. Один атом
элемента.
3. Один
моль атомов этого элемента.
С
помощью цифры, стоящей впереди символа
элемента, можно обозначить число атомов
или количество атомов данного элемента
в молях, например:
5Н – пять атомов элемента
водорода или пять моль атомов элемента
водорода;
3S – три атома элемента серы
или три моль атомов элемента серы.
В
свою очередь, ядро атома содержит нуклоны (протоны pи нейтроны
элементаn)
и большое число других микрочастиц.
Заряд
ядра(Z),
как главная характеристика атома,
обусловлен числом содержащихся в ядре
протонов (p)
и определяет его порядковый номер в
периодической системе элементов Д.И.
Менделеева.
Основная масса атома (m) сосредоточена в его ядре, так как масса
электронов мала и не вносит существенного
вклада в массу всего атома. Масса
электрона составляет лишь от массы протона или нейтрона.
Масса
атомафактически
складывается из масс всех протонов (Np) и нейтронов (Nn) и характеризуется массовым
числом (А).
Массовое
число атома какого-либо
элемента (А), численно равно сумме общего
числа протонов (Np)
и общего числа нейтронов (Nn):
A = Np + Nn.
С
помощью цифр, расположенных слева или
справа, вверху или внизу от символа
элемента, можно обозначить массовое
число элемента, его порядковый номер,
заряд иона или степень окисления
элемента, а также число атомов данного
элемента в молекуле.
Массовое
число Заряд иона
Символ
элемента
Порядковый
номер Число атомов
в молекуле
Рис. 1.1. Индексы
у символа химического элемента.
Например:
Н2 – молекула водорода, состоящая из
двух атомов элементаводорода.
Сu2+ – ион меди с зарядом 2+.
С
– атом углерода с зарядом ядра, равным
6 и массовым числом, равным 12.
Многие
химические элементы имеют атомы,
отличающиеся значением массового числа.
Такие элементы представляют собой изотопы данного химического элемента.
Изотопы — атомы одного и того
же химического элемента, имеющие
одинаковое число протонов, т.е. один и
тот же заряд ядра (Z),
но отличающиеся числом нейтронов (Nn),
а следовательно, и значением массовых
чисел (А).
Например,
для элемента водорода известны следующие
изотопы:
H, H, H
H – легкий изотоп водорода,
протий, химический знак – H,
H
– тяжелый изотоп водорода, дейтерий,
химический знак – D,
H
– сверхтяжелый изотоп водорода, тритий,
химический знак – T.
Атомы
различных химических элементов,
отличающиеся величиной заряда ядра
(Z), но
характеризующиеся одинаковым значением
массового числа (А), называютсяизобарами.
Например:
атомы аргона, калия и кальция с одинаковым
массовым числом 40 являются изобарами:
Ar, K, Ca.
Состав
молекул сложных веществ выражается при
помощи химических
формул. На основании
химической формулы можно дать название
вещества и указать его химический
состав. Химическая формула обозначает:
1. Одну молекулу или 1 моль молекул
вещества.
2. Из каких элементов состоит вещество.
3. Число атомов каждого элемента,
содержащихся в молекуле данного вещества.
Например,
формула НNО3 показывает:
1. Это азотная кислота.
2.
Это 1 молекула азотной кислоты или 1 моль
молекул азотной кислоты.
3.
Молекула азотной кислоты состоит из
элементов водорода, элемента азота и
элемента кислорода (качественный
состав).
4.
В состав молекулы азотной кислоты входят
один атом элемента водорода, один атом
элемента азота, три атома элемента
кислорода (количественный
состав).
Атомно-молекулярное учение — Вики
Античная атомистика
Представление о том, что материя состоит из отдельных частиц — атомов возникло ещё в древней Греции в V в. до н. э. Атомизм был создан представителями древнегреческой философии Левкиппом (500—440 до н. э.) и его учеником Демокритом (460—370 до н. э.).
Левкипп задался вопросом, можно ли каждую частичку материи, какая бы малая она ни была, разделить на еще более мелкие частицы. Левкипп считал, что в результате такого деления можно получить настолько малую частицу, что дальнейшее деление станет невозможным.
Ученик Левкиппа философ Демокрит назвал эти крошечные частицы «атомами» (атомос-неделимый). Он считал, что атомы каждого элемента имеют особые размеры и форму и что именно этим объясняются различия в свойствах веществ. Вещества, которые мы видим и ощущаем, образуется при соединение между собой атомов различных элементов, и, изменив природу этого соединения, можно одно вещество превратить в другое.
Левкипп, Демокрит и Эпикур, полагали, что твердость материала соответствовала форме атомов, из которых он состоит. Таким образом, атомы железа являются твердыми и прочными с крючками, которые фиксируют их в твердом теле, атомы воды гладкие и скользкие, атомы соли, из-за их вкуса, острые и заостренные и атомы воздуха являются легкими и вращающимися, проникая во все другие материалы. Именно Демокрит был главным сторонником этой точки зрения. Используя аналогии, основанные на чувственном опыте, он описывал атомы различных веществ, как отличными друг от друга по форме, размеру и расположению их частей. Кроме того, связи объяснялись материальными связями, в которых отдельные атомы снабжались насадками: некоторые с крючками и ушками, другие с шариками и гнездами.
Другим воплощением идеи дискретности стали теории Эмпедокла, Платона и Аристотеля об элементах-качествах, однако, они составляли отдельное направление развития представления о веществе и его составе, создав тем самым основу алхимических представлений о трасмутации веществ.
Становление атомистической гипотезы в XVII—XVIII веках
XVII век
С ростом влияния схоластики и упадка Римской империи атомная теория была отвергнута на многие века в пользу различных четырехэлементных теорий и более поздних алхимических теорий. Однако, в 17 веке исследователи вновь вернулись к атомной теории, прежде всего благодаря работам Пьерра Гассенди и Исаака Ньютона. Среди других ученых того времени П. Гассенди глубоко изучил древнюю историю, написал основные труды о натурфилософии Эпикура и стал пропагандистом его идеи. Он рассуждал, что для учета размеров и формы атомов, движущихся в пустоте, могут быть учтены и свойства самого вещества. Тепло было связано с маленькими круглыми атомами, а холод – с пирамидальными атомами с острыми концами, что объясняло ощущение уколов от сильного холода, а твердые тела удерживались вместе переплетающимися крючками.
Ньютон, хотя и признавал различные теории присоединения атомов, находившиеся в то время в моде, т. е. теорию «зацепленных атомов», «склеенных атомов» (тела в состоянии покоя) и теорию «слипания посредством согласованных движений», скорее всего, полагал, как это хорошо сказано в его «Оптике» 1704 года, что частицы притягиваются друг к другу некоторой силой, которая «в непосредственном контакте чрезвычайно сильна, на малых расстояниях выполняет химические взаимодействия и действует на частицы с любым ощутимым эффектом.»
Однако, более конкретно, концепция агрегатов или единиц связанных атомов, то есть «молекул», как
Атомно-молекулярное учение — WiKi
Античная атомистика
Представление о том, что материя состоит из отдельных частиц — атомов возникло ещё в древней Греции в V в. до н. э. Атомизм был создан представителями древнегреческой философии Левкиппом (500—440 до н. э.) и его учеником Демокритом (460—370 до н. э.).
Левкипп задался вопросом, можно ли каждую частичку материи, какая бы малая она ни была, разделить на еще более мелкие частицы. Левкипп считал, что в результате такого деления можно получить настолько малую частицу, что дальнейшее деление станет невозможным.
Ученик Левкиппа философ Демокрит назвал эти крошечные частицы «атомами» (атомос-неделимый). Он считал, что атомы каждого элемента имеют особые размеры и форму и что именно этим объясняются различия в свойствах веществ. Вещества, которые мы видим и ощущаем, образуется при соединение между собой атомов различных элементов, и, изменив природу этого соединения, можно одно вещество превратить в другое.
Левкипп, Демокрит и Эпикур, полагали, что твердость материала соответствовала форме атомов, из которых он состоит. Таким образом, атомы железа являются твердыми и прочными с крючками, которые фиксируют их в твердом теле, атомы воды гладкие и скользкие, атомы соли, из-за их вкуса, острые и заостренные и атомы воздуха являются легкими и вращающимися, проникая во все другие материалы. Именно Демокрит был главным сторонником этой точки зрения. Используя аналогии, основанные на чувственном опыте, он описывал атомы различных веществ, как отличными друг от друга по форме, размеру и расположению их частей. Кроме того, связи объяснялись материальными связями, в которых отдельные атомы снабжались насадками: некоторые с крючками и ушками, другие с шариками и гнездами.
Другим воплощением идеи дискретности стали теории Эмпедокла, Платона и Аристотеля об элементах-качествах, однако, они составляли отдельное направление развития представления о веществе и его составе, создав тем самым основу алхимических представлений о трасмутации веществ.
Становление атомистической гипотезы в XVII—XVIII веках
XVII век
С ростом влияния схоластики и упадка Римской империи атомная теория была отвергнута на многие века в пользу различных четырехэлементных теорий и более поздних алхимических теорий. Однако, в 17 веке исследователи вновь вернулись к атомной теории, прежде всего благодаря работам Пьерра Гассенди и Исаака Ньютона. Среди других ученых того времени П. Гассенди глубоко изучил древнюю историю, написал основные труды о натурфилософии Эпикура и стал пропагандистом его идеи. Он рассуждал, что для учета размеров и формы атомов, движущихся в пустоте, могут быть учтены и свойства самого вещества. Тепло было связано с маленькими круглыми атомами, а холод – с пирамидальными атомами с острыми концами, что объясняло ощущение уколов от сильного холода, а твердые тела удерживались вместе переплетающимися крючками.
Ньютон, хотя и признавал различные теории присоединения атомов, находившиеся в то время в моде, т. е. теорию «зацепленных атомов», «склеенных атомов» (тела в состоянии покоя) и теорию «слипания посредством согласованных движений», скорее всего, полагал, как это хорошо сказано в его «Оптике» 1704 года, что частицы притягиваются друг к другу некоторой силой, которая «в непосредственном контакте чрезвычайно сильна, на малых расстояниях выполняет химические взаимодействия и действует на частицы с любым ощутимым эффектом.»
Однако, более конкретно, концепция агрегатов или единиц связанных атомов, то есть «молекул», как сказали бы сегодня, берет свое начало от гипотезы Роберта Бойля 1661 года, в его знаменитом трактате «The Sceptical Chymist», что материя состоит из скоплений частиц (кластеров), и что химические изменения являются результатом перестройки этих кластеров. Р. Бойль утверждал, что основные элементы материи состоят из частиц различного типа и размера, называемых «корпускулами», которые способны организовываться в группы.
В 1680 году французский химик Николя Лемери, взяв за основу корпускулярную теорию, установил, что кислотность любого вещества состоит в его заостренных частицах, а щелочи наделены порами различных размеров. Молекула, согласно этой точке зрения, состояла из корпускул, Объединенных геометрическим соединением точек и пор.
XVIII век
Таблица сродства Этьена Франсуа Жоффруа 1718 года: во главе колонки (столбца) находится вещество, с которым могут сочетаться все перечисленные ниже вещества.
Ранним предшественником идеи связанных «комбинаций атомов» была теория «объединения через химическое сродство». Например, в 1718 году, основываясь на концепции Бойля о комбинациях кластеров, французский химик Этьен Франсуа Жоффруа разработал теорию химического сродства для объяснения комбинаций частиц, полагая, что определенная алхимическая «сила» притягивает определенные алхимические компоненты. Имя Жоффруа наиболее известно в связи с его таблицами «сродства» (tables des rapports), которые он представил Французской академии в 1718-1720 годах.
Это были списки, составленные путем сопоставления наблюдений за действием веществ друг на друга, показывающие различные степени сродства, проявляемые аналогичными телами для различных реагентов. Эти таблицы сохраняли свою актуальность до конца столетия, пока не были вытеснены более глубокими концепциями, введенными Клодом Бертолле.
Атомистическая гипотеза в XIX веке
Атомистическая теория Дальтона
Перечень символов химических элементов и их атомных весов Дж. Дальтона (1808)
Создание научной теории стало возможно только в XVIII-XIX веках, когда физика и химия стали базироваться на точных экспериментальных данных.
Экспериментальное подтверждение атомной гипотезы нашёл английский химик Джон Дальтон. В начале XIX века Дальтон открыл несколько новых эмпирических закономерностей: закон парциальных давлений (закон Дальтона), закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона) и, наконец, закон кратных отношений (1803). Объяснить эти закономерности (прежде всего закон кратных отношений), не прибегая к предположению о дискретности материи, невозможно. В 1808 году Дальтон изложил свою атомистическую гипотезу в труде «Новая система химической философии».
Основные положения теории Дальтона состояли в следующем (в основе атомно-молекулярного учения лежит принцип дискретности (прерывности строения) веществ)[1]:
Всякое вещество не является чем-то сплошным, а состоит из отдельных очень малых частиц — все вещества состоят из большого числа атомов (простых или сложных). Различие между веществами обусловлено различием между их частицами
Атомы одного вещества полностью тождественны. Простые атомы абсолютно неизменны и неделимы.
Частицы (атомы) различных веществ различны — как по массе, так и по свойствам
Атомы различных элементов способны соединяться между собой в определённых соотношениях.
Важнейшим свойством атомов является атомный вес.
Уже в 1803 году в лабораторном журнале Дальтона появилась первая таблица относительных атомных весов некоторых элементов и соединений (атомный вес водорода был принят равным единице). Дальтон ввёл символы химических элементов в виде окружностей с различными фигурами внутри. Впоследствии Дальтон неоднократно корректировал атомные веса элементов, однако для большинства элементов им приводились неверные значения.
Работы А. Авогадро
Амедео Авогадро предложил новое слово «молекула». Согласно «Краткой историей химии» Партингтона, в своей статье 1811 года «Эссе по определению относительных масс элементарных тел молекул» он, по сути, утверждает:
Мельчайшие частицы газов не обязательно являются простыми атомами, но состоят из определенного числа этих атомов, соединенных притяжением, чтобы образовать единую молекулу.
Обратите внимание, что эта цитата не является буквальным переводом. Авогадро использует название «молекула» как для атомов, так и для молекул. В частности, он использует название «элементарная молекула», когда ссылается на атомы, и для усложнения этого вопроса также говорит о «составных атомах» и «составных молекулах».
Во время своего пребывания в Верчелли Авогадро написал краткую записку (меморандум), в которой изложил гипотезу о том, что мы теперь называем законом Авогадро: равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое число молекул. Этот закон подразумевает, что соотношение, возникающее между весами одинаковых объемов различных газов при одинаковых температуре и давлении, соответствует соотношению между соответствующими молекулярными весами. Следовательно, относительные молекулярные веса можно было теперь вычислить по массам образцов газа.
Авогадро разработал эту гипотезу, чтобы согласовать закон Дж. Л. Гей-Люссака 1808 года об объемах и сочетании газов с атомной теорией Дальтона 1803 года. Самая большая трудность, с которой Авогадро пришлось столкнуться, заключалась в огромной путанице в то время в отношении атомов и молекул. Одним из самых важных вкладов работы Авогадро было четкое разграничение одного от другого, допускающее, что простые вещества тоже могут состоять из молекул, состоящих из атомов. Дальтон же, напротив, не рассматривал такую возможность. Любопытно, что Авогадро рассматривает только молекулы, содержащие четное число атомов; он не говорит, почему нечетные числа опущены.
В 1826 году, опираясь на работу Авогадро, французский химик Жан-Батист Дюма утверждает:
Газы при одинаковых условиях состоят из молекул или атомов, расположенных на одинаковом расстоянии, что равносильно тому, что они содержат одинаковое их количество в одном и том же объеме.
В соответствии с этими концепциями в 1833 году французский химик Марк Антуан Огюст Годен представил ясный отчет о гипотезе Авогадро относительно атомных весов, используя «объемные диаграммы», которые ясно показывают как полу-корректную молекулярную геометрию (линейная молекула воды), так и правильные молекулярные формулы, например, H2O:
Marc Antoine Auguste Gaudin’s volume diagrams of molecules in the gas phase (1833)
В двух работах, описывающих его «теорию атомности элементов» (1857-1858 гг.), Фридрих Август Кекуле был первым, кто предложил теорию того, как каждый атом в органической молекуле связан с каждым другим атомом. Он предположил, что атомы углерода в органических соединениях являются четырехвалентными и могут связываться друг с другом, образуя углеродные скелеты молекул.
Съезд химиков в Карлсруэ
С 3 по 5 сентября 1860 года состоялся Международный съезд химиков в Карлсруэ. Это была первая международная конференция, посвященная химии. Большое влияние на ход конгресса оказал итальянский химик Канниццаро. Он на основе закона Авогадро чётко разграничил понятия «атом», «молекула» и «эквивалент» и предложил рациональную систему атомной массы. Свою теорию он изложил в брошюре, которую лично раздал всем участникам конгресса. В своих выступлениях Канниццаро отстаивал закон Авогадро и систему Жерара и указывал на то, что возвращать химию к принципам Берцелиуса нецелесообразно. В целом конгресс положительно отнесся к идеям Канниццаро. Результатом съезда химиков в Карлсруэ стало утверждение атомно-молекулярного учения, были определены понятия атомного веса, а также молекулы и атома. Было установлено, что молекула — это наименьшее количество вещества, вступающее в реакции и определяющее физические свойства, а атом — наименьшее количество элемента, содержащееся в молекулах.
Работы химиков второй половине XIX века
В 1856 году шотландский химик Арчибальд Купер начал исследования по бромированию бензола в лаборатории Шарля Вюрца в Париже. Через месяц после выхода второй статьи Кекуле была опубликована независимая и в значительной степени идентичная теория молекулярного строения Купера. Он предложил очень конкретную идею молекулярной структуры, предположив, что атомы соединяются друг с другом подобно конструктору в определенных трехмерных конструкциях. Купер был первым, кто использовал линии между атомами, в сочетании со старым методом использования скобок, для представления связей, а также постулировал прямые цепочки атомов как структуры одних молекул, кольцеобразные молекулы других, таких как винная кислота и циануровая кислота. В более поздних публикациях связи Купера были представлены с помощью прямых пунктирных линий (хотя неизвестно, является ли это предпочтением наборщика), например, спирт или щавелевая кислота:
Молекулярные структуры Арчибальда Купера для спирта и щавелевой кислоты, использующие элементарные символы для атомов и линии для связей (1858).
В 1861 году неизвестный учитель Венской средней школы по имени Йозеф Иоганн Лошмидт опубликовал за свой счет брошюру под названием «Chemische Studien I», содержащую новаторские молекулярные изображения, которые показывали, как «кольцевые» структуры, так и структуры с двойной связью, такие как:
Лошмидт также предложил возможную формулу бензола, но оставил этот вопрос открытым. Первое предложение о современной структуре бензола было сделано Августом Кекуле в 1865 году. Циклическая природа бензола была окончательно подтверждена кристаллографом Кэтлин Лонсдейл. Бензол представляет собой особую проблему в том смысле, что для учета всех связей необходимо наличие чередующихся двойных углеродных связей:
Молекула бензола с чередующимися двойными связями.
В 1865 году немецкий химик Август Вильгельм фон Гофманн был первым, кто сделал шаростержневые модели молекул, которые он использовал в лекции в Королевском институте Великобритании, такие как метан:
Модель молекулы метана CH4, созданная Гофманом в 1865 году.
В основу этой модели легло высказанное ранее в 1855 году его коллегой Уильямом Одлингом предположение о том, что углерод является четырехвалентным. Следует отметить, что цветовая схема Гофмана используется и по сей день: азот – синий, кислород – красный, хлор – зеленый, сера – желтый, водород – белый. Недостатки в модели Гофмана были в основном геометрическими: углеродные связи была показаны в одной плоскости, а не тетраэдрическими, и размеры атомов были непропорциональны, например, углерод был меньше по размеру, чем водород.
В 1864 году шотландский химик-органик Александр Крум Браун начал рисовать изображения молекул, в которых он заключил символы атомов в круги и использовал ломаные линии, чтобы соединить атомы вместе таким образом, чтобы удовлетворить валентность каждого атома.
1873 год, по многим отзывам, стал переломным моментом в истории развития понятия «молекула». В этом году известный шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл опубликовал свою знаменитую статью «Молекулы» в сентябрьском номере журнала Nature. Во вступительном разделе к этой статье Максвелл ясно заявляет:
Атом — это тело, которое нельзя разрезать пополам; молекула — это наименьшая возможная часть определенного вещества.
После разговора об атомной теории Демокрита Максвелл продолжает говорить нам, что слово «молекула» — это современное слово.
В 1874 году Якоб Хендрик Вант-Гофф и Джозеф Ахилл Ле Бель[en] независимо друг от друга предположили, что явление оптической активности можно объяснить, предположив, что химические связи между атомом углерода и его соседями направлены к углам правильного тетраэдра. Это привело к лучшему пониманию трехмерной природы молекул.
Эмиль Фишер разработал собственную методику проецирования трехмерной структуры молекул на плоскость:
В 1898 году Людвиг Больцман в своих лекциях по теории газа использовал теорию валентности для объяснения феномена молекулярной диссоциации газовой фазы и при этом нарисовал один из первых примитивных, но детальных рисунков перекрывания атомных орбиталей. Отмечая прежде всего известный факт, что пары молекулярного йода диссоциируют на атомы при более высоких температурах, Больцман утверждает, что мы должны объяснить существование молекул, состоящих из двух атомов, «двойного атома», как называет его Больцман, силой притяжения, действующей между двумя атомами. Больцман утверждает, что это химическое притяжение, вследствие определенных фактов химической валентности, должно быть связано с относительно небольшой областью на поверхности атома, называемой чувствительной областью.
Больцман утверждает, что эта «чувствительная область» будет лежать на поверхности атома или может частично находиться внутри атома и будет прочно связана с ним. В частности, он утверждает: «только когда два атома расположены так, что их чувствительные области соприкасаются или частично перекрываются, между ними будет существовать химическое притяжение. Затем мы говорим, что они химически связаны друг с другом.Эта картина подробно описана ниже, показывая α-чувствительную область атома А, перекрывающуюся с β-чувствительной областью атома B:
В начале 20-го века американский химик Гильберт Ньютон Льюис, когда преподавал студентам Гарварда, чтобы представлять электроны вокруг атомов, стал символически изображать их точками. Его ученики отдавали предпочтение этим рисункам, что стимулировало его в этом направлении. Из этих лекций Льюис отметил, что элементы с определенным количеством электронов, по-видимому, обладают особой стабильностью. Этот феномен был отмечен немецким химиком Ричардом Абеггом[en] в 1904 году, на который Льюис ссылался как на «закон валентности Абега» (ныне широко известный как правило Абегга[en]). Льюису казалось, что как только вокруг ядра образуется ядро из восьми электронов, слой заполняется и начинается новый слой. Льюис также отметил, что различные ионы с восемью электронами также, по-видимому, обладают особой стабильностью. Исходя из этих взглядов, он предложил «правило восьми» или «правило октета»: ионы или атомы с заполненным слоем из восьми электронов обладают особой стабильностью.
Более того, заметив, что куб имеет восемь углов, Льюис представил себе атом как имеющий восемь сторон, доступных для электронов, подобно углу куба. Впоследствии, в 1902 году, он разработал концепцию, в которой кубические атомы могут соединяться на своих сторонах, образуя кубически структурированные молекулы.
Другими словами, электронно-парные связи образуются, когда два атома имеют общую границу, как в структуре С (ниже). Это приводит к разделению двух электронов. Аналогично, заряженные ионные связи образуются при переносе электрона из одного куба в другой, не разделяя ребра A. промежуточное состояние B, в котором разделяется только один угол, также было постулировано Льюисом.
Следовательно, двойные связи образуются при совместном использовании грани между двумя кубическими атомами. Это приводит к разделению четырех электронов.
В 1913 году, работая заведующим кафедрой химии в Калифорнийском университете в Беркли, Льюис прочитал предварительный набросок статьи английского аспиранта Альфреда Лаука Парсона[en], который посещал Беркли в течение года. В этой статье Парсон предположил, что электрон – это не просто электрический заряд, но и небольшой магнит (или «Магнетон», как он его называл), и более того, что химическая связь возникает в результате совместного использования двух электронов между двумя атомами. А уже это, согласно Льюису, означало, что связывание происходит, когда два электрона образуют общий край между двумя полными кубами.
Исходя из этих взглядов, в своей знаменитой статье 1916 года «Атом и молекула» Льюис ввел «структуру Льюиса» для представления атомов и молекул, где точки представляют электроны, а линии – ковалентные связи. В этой статье он разработал концепцию электронно-парной связи, в которой два атома могут делиться от одного до шести электронов, образуя таким образом единственную электронную связь, одинарную, двойную, или тройную связь
Иллюстрация химической связи по Льюису
По словам самого Льюиса:
Электрон может быть частью оболочки двух различных атомов, и нельзя сказать, что он принадлежит исключительно одному из них».
Более того, он предположил, что атом имеет тенденцию образовывать ион, получая или теряя некоторое количество электронов, необходимых для завершения куба. Таким образом, структуры Льюиса показывают каждый атом в структуре молекулы, используя его химический символ. Линии рисуются между атомами, которые связаны друг с другом; иногда вместо линий используются пары точек. Избыточные электроны, образующие одиночные пары, представляются в виде пар точек и помещаются рядом с атомами, на которых они находятся:
Точечные структуры Льюиса нитрит-иона
Подводя итог своим взглядам на новую модель связи, Льюис утверждает:
Два атома могут соответствовать «правилу восьми», или «правилу октета», не только путем переноса электронов от одного атома к другому, но и путем совместного использования одной или нескольких пар электронов… Два электрона, соединенные таким образом между двумя атомными центрами и удерживаемые вместе в оболочках двух атомов, я рассматривал как химическую связь. Таким образом, мы имеем конкретную картину этой физической сущности, того «крючка и глаза», который является частью убеждений химика-органика.
На следующий год, в 1917 году, тогда ещё неизвестный американский инженер-химик по имени Лайнус Полинг изучал в Орегонском сельскохозяйственном колледже метод соединения «крючком и ушком» Дальтона, который в то время был актуальным описанием связей между атомами. Каждый атом имел определенное количество «крючков», которые позволяли ему прикрепляться к другим атомам, и определенное количество «ушек», которые позволяли другим атомам прикрепляться к нему. Химическая связь возникла, когда «крючок» и «ушко» соединились. Однако Л. Полинг не был удовлетворен этим архаичным методом и обратился за новым методом к недавно возникшей области знаний — квантовой физике.
В 1927 году немецкие физики Фриц Лондон и Вальтер Гайтлер применили методы квантовой механики для исследования насыщаемых, нединамических сил притяжения и отталкивания, т. е. их обработка валентной связи этой проблемы в их совместной работе была знаковой в том, что она привела химию к квантовой механике. Их работа оказала влияние на Л. Полинга, который только что получил докторскую степень и посетил В. Гайтлера и Ф. Лондона в Цюрихе на стипендии Гуггенгейма.
Впоследствии, в 1931 году, опираясь на работу В. Хайтлера и Ф. Лондона и на теории, найденные в знаменитой статье Г. Льюиса, Полинг опубликовал свою новаторскую статью «Природа химической связи», в которой он использовал квантовую механику для расчета свойств и структур молекул, таких как углы между связями и вращение вокруг связей. На основе этих концепций Л. Полинг разработал теорию гибридизации для учета связей в молекулах, таких как CH4, в которой четыре гибридизованные орбитали sp3 перекрываются орбиталями водорода 1s, образуя четыре σ-связи. Эти четыре связи имеют одинаковую длину и прочность, что дает молекулярную структуру, как показано ниже:
Схематическое представление гибридизованных орбиталей, перекрывающих орбитали атомов водорода
Благодаря этим уникальным теориям, Л. Полинг получил в 1954 году Нобелевскую премию по химии. Примечательно, что он был единственным человеком, который когда-либо выиграл две неразделенные Нобелевские премии, получив ещё Нобелевскую премию мира в 1963 году.
В 1926 году французский физик Жан Перрен получил Нобелевскую премию по физике за убедительное доказательство существования молекул. Он сделал это, вычислив число Авогадро с помощью трех различных методов, каждый из которых включали жидкофазные системы. Во-первых, он использовал мыльную эмульсию гиммигута, во-вторых, проводя экспериментальные работы по броуновскому движению, и в-третьих, подтверждая теорию Эйнштейна о вращении частиц в жидкой фазе.
Само название «сложный» говорит о том, что что-то из чего-то сложено. Так и со сложным глагольным сказуемым (das zusammengesetzte verbale Prädikat). Сложное глагольное сказуемое состоит из, как минимум, двух глаголов, причём каждый глагол в составе глагольного сказуемого имеет собственное значение.
В повествовательном предложении на втором месте находится изменяемая часть сложного глагольного сказуемого, а на последнем – неизменяемая часть (Infinitiv). Глаголы, которые являются изменяемой частью сложного глагольного сказуемого, подразделяются на две группы:
а) глаголы, после которых употребляется инфинитив без частицы «zu»;
б) глаголы, после которых употребляется инфинитив с частицей «zu».
В первую группу входят:
1. модальные глаголы – können, wollen, müssen, sollen, dürfen, mögen, а также lassen / sich lassen;
2. глаголы, которые входят в состав сложного глагольного сказуемого, меняющего своё значение в конструкции zu + Infinitiv: haben, sein, scheinen, pflegen, brauchen, suchen, wissen, verstehen;
Du mußt das Diktat umschreiben – Ты должна переписать диктант.
Jedes Rätzel kann gelöst werden – Любую загадку можно отгадать.
Geht ihr baden? – Вы идёте купаться?
Das alte Motorrad ist nicht mehr zu reparieren – Старый мопед нельзя уже починить.
В роли неизменяемой части сказуемого может выступить любая форма Infinitiv.
Infinitiv I Aktiv: Auf vielen Wettkämpfen können die Sportler ihre Kräfte messen – На многочисленных соревнованиях спортсмены могут померяться своими силами;
Infinitiv I Passiv: Alle Arbeiten müssen spätestens am 30.Mai vorgelegt werden – Все работы должны быть предоставлены до 30 мая.
Infinitiv II Aktiv: Er scheint nichts von diesem Ereignis gehört zu haben – Он, кажется, ничего не слышал об этом происшествии.
Infinitiv II Passiv: Dieses Gebäude muß noch im 18.Jahrhundert gebaut worden sein – Это здание должно было быть построено ещё в XVIII веке.
На уроках синтаксиса учащиеся часто теряют интерес к изучению «скучной теории». Кажется, зачем делить предложение на составляющие, если каждый сам решает, как выразить свои мысли? Отчасти это утверждение имеет смысл, но чтобы собеседники могли понимать друг друга, их высказывания должны подчиняться одним и тем же правилам. Усвоенная в старших классах теория поможет строить речь грамотно и использовать разнообразные конструкции, более точно передающие смысл сообщения.
Сказуемое — это часть грамматической основы предложения, обозначающая какое-либо утверждение о предмете, обычно выраженном подлежащим. Отвечает на вопросы «Что делать?», «Что делал?», «Каков он?» и т.д. При синтаксическом разборе подчеркивается двумя чертами.
Есть три вида сказуемого:
Составное именное;
Составное глагольное;
Простое глагольное.
Простое глагольное сказуемое (ПГС)
Этот вид соответствует своему названию, он действительно простой — запомнить нужно только то, что ПГС выражен глаголом в любом наклонении. Чаще всего выражается одним словом, но бывают исключения, например, фразеологизмы, будущее время и повторение или сочетание глаголов в одинаковой форме. Можно посмотреть подробный видеоурок на тему ПГС:
Примеры:
Пусть все проблемы разрешатся сами собой (пусть разрешатся — ПГС)
Наступил очередной день в деревне (наступил — ПГС)
Запомните! В ПГС также входит форма сложного будущего времени, например «буду убираться», «буду танцевать» или «буду праздновать».
Составное глагольное сказуемое (СГС)
В составное сказуемое входит несколько слов, и каждое несет грамматическое или лексическое значение. Составное сказуемое бывает глагольным и именным.
В составном глагольном сказуемом вспомогательная часть выражается глаголом в спрягаемой форме, а основная — инфинитивом, то есть неопределенной формой. При этом каждая часть может выражаться и одним словом, и несколькими.
Примеры предложений:
Александр умеет ездить на велосипеде (умеет ездить — СГС)
Эта маленькая девочка боялась засыпать (боялась засыпать — СГС)
Но не каждое сочетание инфинитива со вспомогательным глаголом является СГС. Чтобы это сочетание было СГС, должны быть соблюдены условия:
Инфинитив является субъектным, то есть относится к подлежащему. Если действие инфинитива относится к другому слову, то он является второстепенным членом, следовательно, не входит в состав сказуемого.
Вспомогательный глагол является лексически неполнозначным, то есть его невозможно исключить, иначе пропадет смысл предложения.
Видеоурок на тему СГС:
Вспомогательные глаголы в СГС
Помимо наклонения и времени, у вспомогательных глаголов есть еще два значения:
Фазовое. Оно обозначает определенный период совершения действия, то есть его начало, сам процесс или конец. Примеры: – Василий начал сочинять свой рассказ (начал сочинять — СГС. Начал — вспомогательный глагол) – Валерия неожиданно прекратила рисовать и подняла глаза (прекратила рисовать — СГС. Прекратила — вспомогательный)
Модальное. Обозначает личное отношение к действию, его оценку, необходимость/желательность и так далее. Примеры: – Ребенок хотел поскорее вырасти (хотел вырасти — СГС. Хотел — вспомогательный) – Щенок ухитрился пролезть в эту щель (ухитрился пролезть — СГС. Ухитрился — вспомогательный)
В редких случаях вспомогательными глаголами может быть сочетание прилагательного и служебного глагола-связки.
Составное именное сказуемое (СИС)
СИС состоит из глагола-связки, который выражает грамматическое значение, и из именной части, которая несет лексическое значение.
Примеры предложений: Ирина стала образованной. Екатерина казалась очень глупой.
Связки СИС
Связки СИС бывают трех видов:
Грамматическая. Не имеет лексического значения, выражает время и наклонение. Примеры: – Соседка была огорчена (была огорчена — СИС) – Валентина Ивановна была нашим завучем (была завучем — СИС)
Полузнаменательная связка чаще всего выражает грамматическое значение. Обычно для нее используются глаголы «остаться», «казаться» или «называться». Примеры: – Этот мальчик оказался принцем (оказался принцем – СИС) – Валерия стала ветеринаром (стала ветеринаром – СИС)
Знаменательная связка может самостоятельно быть сказуемым. Выражается она глаголом с полным лексическим значением, чаще всего используются глаголы движения, состояния или положения, например «идти», «родиться», «сидеть». Примеры: – Кошка сидела голодной (сидела голодной – СИС) – Михаил родился богатым (родился богатым – СИС)
Тире в случае отсутствия связки
Если связки между частями СИС нет, то тире требуется в таких случаях:
И подлежащее, и сказуемое выражены существительным, инфинитивом или числительным, обязательно в именительном падеже. Примеры: – Мой самый любимый праздник — День святого Валентина. – Волков бояться — в лес не ходить. – Восемью два — шестнадцать.
Подлежащее — инфинитив, а сказуемое — существительное в именительном падеже или наоборот. Примеры: – Жить — дело серьезное. – Удел учителя — трудиться.
Есть указательные частицы «это» или «вот». Примеры: – Определение — это объяснение, раскрывающее смысл чего-либо. – Стать счастливее и получить новые знания — вот цель его поездки.
Но тире не ставится в случаях, когда:
Подлежащее выражено местоимением. Примеры: – Я студент. – Мы охотники.
Присутствует связка сравнительными союзами, например «как», «точно» или «словно». Примеры: – Писать как дышать. – Ее платье словно тюльпан.
Сказуемое выражено существительным с частицей «не». Примеры: – Бедность не порок. – Кофе не еда.
Это фразеологический оборот. Пример: – Два сапога пара.
Перед сказуемым есть вводное слово. Примеры: – Собака, как известно, друг человека. – Антонина Сергеевна, кажется, учительница.
Подробнее о том, когда нужно ставить тире, рассказано в этом видеоролике:
Алгоритм определения типа сказуемого
Для определения типа сказуемого нужно понять, из скольких слов оно состоит, является ли формой будущего времени или фразеологизмом, входит ли в его состав инфинитив, а затем делать выводы.
ПГС может состоять из одного глагола или из нескольких, которые являются формой будущего времени или фразеологизмом.
Обычно СГС состоит из нескольких глаголов, и среди них обязательно есть инфинитив, который часто стоит последним.
СГС состоит из нескольких слов, среди которых нет инфинитива.
Схема, которая поможет определить тип сказуемого:
После изучения темы можно закрепить изученный материал с помощью этого видео:
Составное глагольное сказуемое в 8 классе: определение, особенности и примеры
Сказуемое в предложении является частью грамматической основы и играет важную роль, помогая определить подлежащее или его действие. При этом различают простое, составное именное и составное глагольное сказуемое — в 8 классе их изучают подробно. Они могут состоять из одного согласованного глагола, глагольной связки и инфинитива, связки и именной части — их отличия наглядно и кратко видны в общей таблице по этой теме.
Общее определение
Сказуемое входит в грамматическую основу предложения и является одним из главных членов. Он отвечает на вопрос «Что делает/что сделает, кто/что он, каков он?» подлежащее, то есть обозначает действие героя, его качества, кем он является или что с ним происходит. При разборе предложения подчеркивается двумя параллельными линиями.
Существует 3 вида форм сказуемого:
Простое глагольное: выражено одним глаголом, который согласуется с подлежащим.
Составное глагольное (СГС): состоит из согласованного глагола и инфинитива.
Составное именное (СИС): состоит из глагола-связки (он может быть опущен) и инфинитива.
С первым видом проблем обычно не возникает: глагол, согласованный с подлежащим, скорее всего, окажется простым сказуемым. Пример: Я ушел в гости. Мама вымыла посуду утром.
Сложные сказуемые немного сложнее, поскольку состоят из двух частей, одна из которых (связка) согласуется с подлежащим и может выглядеть как простое сказуемое.
Использование инфинитива
СГС состоит из связочной части (вспомогательной) и глагола в неопределенной форме (основной).
Первая выполняет функцию согласования, вторая должна передать смысл. В некоторых случаях такое сказуемое можно заменить простым.
Примеры СГС: самолет начал лететь — самолет полетел.
Связка в словосочетании может быть выражена следующими типами глаголов:
Фазисным. Они обозначают некоторый момент или фазу действия, его начало, продолжение или окончание: начать, закончить, продолжить, стать, перестать, бросить и т. д. Пример: Соседка бросила стирать. Мы закончили читать Гоголя.
Модальным. Они выражают отношение говорящего к действию, возможность действия или его желательность: уметь, мочь, желать, хотеть, стараться, любить, ненавидеть, привыкнуть. Пример: Лена не могла поступить в университет своими силами. Анна старалась расставить книги по порядку.
Кратким прилагательным или наречием в модальном значении: должен, рад, готов, намерен, надо, можно, нельзя, обязан. Пример: Скрипач готов взять первую ноту. Команда намерена победить любой ценой.
При этом связка и инфинитив могут быть выражены одним или несколькими словами. Пример составного глагольного сказуемого такого типа: Я была рада видеть кузена.
Важно отметить, что не все словосочетания глагола с инфинитивом являются СГС. Должны быть соблюдены 2 условия:
Инфинитив должен относиться к подлежащему, а не к другим словам. Во втором случае глагол будет другим членом предложения — обстоятельством или дополнением. Например: Алеша (что делал? Сказуемое) хотел поесть — Алеша попросил бабушку (о чем? Дополнение) приготовить поесть.
Если убрать инфинитив, предложение потеряет смысл, значит, он обязательно должен быть. Например: Я хочу рисовать — если убрать «рисовать», останется «я хочу», то есть смысла не будет.
При разборе сказуемого необходимо выделить его тип, форму глагола, чем выражена основная часть и значение вспомогательной.
Детвора начала играть в футбол:
Начала играть — СГС.
Основная часть «играть» выражена инфинитивом.
Вспомогательная «начала» имеет фазисное значение, выражена глаголом изъявительного наклонения в прошедшем времени.
Другие варианты
Помимо глагольного, в русском языке существует составное именное сказуемое. Его схема отличается тем, что состоит из глагола-связки и именной части, которая выражается не глаголом. Чаще всего в роли связки выступают «есть» или «быть», также могут употребляться «являться», «стать», «делаться», «казаться», «называться» и т. д. При этом связка может быть опущена ради художественной ценности, но это легко исправить мысленно.
Именной частью могут выступать:
Существительное: Я был студентом. Михаил — хороший учитель (подразумевается Михаил есть хороший учитель).
Прилагательное в именительном или творительном падежах (Яблоки очень кислые. Вечерами море казалось темным), краткой форме (Его дом многолюден. Небо было чудно), в сравнительной или превосходной степени (Иван лучший в классе.).
Причастие, в том числе в краткой форме: Суп стоял нетронутым. Отец был рассержен.
Местоимение: Какой это день? Книга не твоя.
Наречие: Юбка была впору. Вере было жаль щенка.
Числительное: Саня был первым в забеге. Два да два — четыре.
Словосочетание, выражение или фразеологизм, который нельзя делить без потери смысла. Например: Костя — очень заметный человек на работе (говорится о том, что Костя заметен, а не о том, что он человек). Друзья не разлей вода (смысл в самом фразеологизме).
В некоторых случаях глагол-связка может быть опущен, тогда вместо него ставится тире.
Подлежащее может быть выражено инфинитивом, а сказуемое — существительным, например, учиться — непростое дело. В любом задании на разбор предложения важно сперва найти, о чем идет речь (подлежащее), даже если оно выражено глаголом, а после искать сказуемое.
Краткая справка
В русском языке сказуемое может быть 3 видов. Они различаются по форме, составу и способу нахождения. В таблице для 8 класса кратко указаны эти виды:
Вид
Описание
Примеры
Простое
Состоит из одного глагола
Птицы пели
Составное глагольное
Состоит из глагола-связки и глагола в неопределенной форме
Птицы начали петь
Составное именное
Состоит из связочного глагола и именной части (существительного, прилагательного, числительного и т. д. )
Птицы были отличными певцами
Составное глагольное сказуемое — это один из видов главного члена, который встречается в литературе.
Его главное отличие — в разделении согласованности и смысла: связочная часть согласуется с подлежащим, а инфинитив несет основное значение. Делить их без потери содержания нельзя.
составное глагольное сказуемое — это… Что такое составное глагольное сказуемое?
Разновидность сказуемого, основной компонент которого представлен:
1) формой инфинитива полнозначного глагола;
2) глагольного фразеологизма;
3) описательного глагольно-именного оборота: Вода на озере начала замерзать. Он продолжал усердно заниматься. Он может часами бить баклуши. Формы составного глагольного сказуемого различаются выражением вспомогательного компонента, являющегося лексически неполнозначным, выражающего в составе сказуемого не действие, а оценку основного действия, обозначенного инфинитивом: Я хочу отдохнуть.
Вспомогательный компонент С.г.с. выражает:
а) грамматические значения наклонения, времени, лица;
б) фазисные добавочные значения;
в) модальные добавочные значения.
1.Фазисное значение выражается спрягаемыми глаголами, указывающими на начало, продолжение или конец действия: начать, продолжать, кончить, перестать, прекратить, бросить и др. Видовое значение С.г.с. создается вспомогательным глаголом: Он продолжал разговаривать с другом.
1) спрягаемыми вспомогательными глаголами: мочь, хотеть, готовиться и др.;
2) глагольными фразеологизмами, описательными глагольно-именными оборотами: задаться целью, откладывать дела в долгий ящик;
3) аналитическими сочетаниями кратких прилагательных, причастий, существительных, наречий со спрягаемыми формами связок (был – должен, готов, способен, вынужден, мастер, в состоянии и пр.).
Составное глагольное сказуемое может иметь осложненные формы, выражающие два грамматических значения: фазисное и модальное. Вспомогательный компонент в этом случае содержит два глагола или соответствующих сочетания – один в спрягаемой форме, другой в инфинитиве: Он хотел начать работать. Не является С.г.с. сочетание:
1) спрягаемого глагола и объектного инфинитива: Я попросил его закрыть дверь;
2) спрягаемого глагола и целевого инфинитива: Они поехали на море отдохнуть.
В классе 38 человек. Из них 16 играют в баскетбол, 17 — в хоккей, 18 — в футбол. Увлекаются двумя видами спорта — баскетболом и хоккеем — четверо, баскетболом и футболом — трое, футболом и хоккеем — пятеро. Трое не увлекаются ни баскетболом, ни хоккеем, ни футболом. Сколько ребят увлекаются одновременно тремя видами спорта? Сколько ребят увлекается лишь одним из этих видов спорта?
Вариант 2
Некоторые ребята из нашего класса любят ходить в кино. Известно, что 15 ребят смотрели фильм «Обитаемый остров», 11 человек – фильм «Стиляги», из них 6 смотрели и «Обитаемый остров», и «Стиляги». Сколько человек смотрели только фильм «Стиляги»?
Вариант 3
Среди школьников шестого класса проводилось анкетирование по любимым мультфильмам. Самыми популярными оказались три мультфильма: «Белоснежка и семь гномов», «Губка Боб Квадратные Штаны», «Волк и теленок». Всего в классе 38 человек. «Белоснежку и семь гномов» выбрали 21 ученик, среди которых трое назвали еще «Волк и теленок», шестеро – «Губка Боб Квадратные Штаны», а один написал все три мультфильма. Мультфильм «Волк и теленок» назвали 13 ребят, среди которых пятеро выбрали сразу два мультфильма. Сколько человек выбрали мультфильм «Губка Боб Квадратные Штаны»?
Вариант 4
В магазин «Мир музыки» пришло 35 покупателей. Из них 20 человек купили новый диск певицы Максим, 11 – диск Земфиры, 10 человек не купили ни одного диска. Сколько человек купили диски и Максим, и Земфиры?
Вариант 5
На полке стояло 26 волшебных книг по заклинаниям. Из них 4 прочитал и Гарри Поттер, и Рон. Гермиона прочитала 7 книг, которых не читали ни Гарри Поттер, ни Рон, и две книги, которые читал Гарри Поттер. Всего Гарри Поттер прочитал 11 книг. Сколько книг прочитал Рон?
Вариант 6
Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3. Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?
Вариант 7
В классе учатся 40 человек. Из них по русскому языку имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по физике – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека и по физике – 11 человек. Семь человек имеют «тройки» и по математике и по физике, из них пятеро имеют тройки и по русскому языку. Сколько человек учатся без «троек». Сколько человек имеют «тройки» по двум из трёх предметов.
Вариант 8
В одной семье было много детей. 7 из них любили капусту, 6 – морковь, 5 – горох, 4 – капусту и морковь, 3 – капусту и горох, 2 – морковь и горох, 1 – и капусту, и морковь, и горох. Сколько детей было в семье?
Вариант 9
В группе 29 студентов. Среди них 14 любителей классической музыки, 15-джаза, 14 – народной музыки. Классическую музыку и джаз слушают 6 студентов, народную музыку и джаз – 7, классику и народную – 9. Пятеро студентов слушают всякую музыку, а остальные не любят никакой музыки. Сколько их?
Вариант 10
Учащиеся 5 и 6 классов отправились на экскурсию. Мальчиков было 16, учащихся 6 класса – 24, пятиклассниц столько, сколько мальчиков из 6 класса. Сколько всего детей побывали на экскурсии?
Вариант 11
Из 100 приехавших туристов 75 знали немецкий язык и 83 знали французский. 10 человек не знали ни немецкого, ни французского. Сколько туристов знали оба эти языка?
Вариант 12
Из 40 опрошенных человек 32 любят молоко, 21 – лимонад, а 15 – и молоко, и лимонад. Сколько человек не любят ни молоко, ни лимонад?
Вариант 13
В воскресенье 19 учеников нашего класса побывали в планетарии, 10 – в цирке и 6 – в музее. Планетарий и цирк посетили 5 учеников; планетарий и музей – трое, в цирке и музее был один человек. Сколько учеников в нашем классе, если никто не успел посетить все три места, а трое вообще никуда не ходили?
Вариант 14
В детском лагере отдыхало 70 ребят. Из них 20 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов, а 3 спортсмена посещают и драмкружок, и хор. Сколько ребят не поют в хоре, не увлекаются спортом и не занимаются в драмкружке? Сколько ребят заняты спортом?
Вариант 15
4.Из сотрудников фирмы 16 побывали во Франции, 10 – в Италии, 6 – в Англии. В Англии и Италии – пятеро, в Англии и Франции – 6, во всех трёх странах – 5 сотрудников. Сколько человек посетили и Италию, и Францию, если всего в фирме работает 19 человек, и каждый их них побывал хотя бы в одной из названных стран?
Вариант 16
В классе 38 человек. Из них 16 играют в баскетбол, 17 — в хоккей, 18 — в футбол. Увлекаются двумя видами спорта — баскетболом и хоккеем — четверо, баскетболом и футболом — трое, футболом и хоккеем — пятеро. Трое не увлекаются ни баскетболом, ни хоккеем, ни футболом. Сколько ребят увлекаются одновременно тремя видами спорта? Сколько ребят увлекается лишь одним из этих видов спорта?
Вариант 17
Некоторые ребята из нашего класса любят ходить в кино. Известно, что 15 ребят смотрели фильм «Обитаемый остров», 11 человек – фильм «Стиляги», из них 6 смотрели и «Обитаемый остров», и «Стиляги». Сколько человек смотрели только фильм «Стиляги»?
Вариант 18
Среди школьников шестого класса проводилось анкетирование по любимым мультфильмам. Самыми популярными оказались три мультфильма: «Белоснежка и семь гномов», «Губка Боб Квадратные Штаны», «Волк и теленок». Всего в классе 38 человек. «Белоснежку и семь гномов» выбрали 21 ученик, среди которых трое назвали еще «Волк и теленок», шестеро – «Губка Боб Квадратные Штаны», а один написал все три мультфильма. Мультфильм «Волк и теленок» назвали 13 ребят, среди которых пятеро выбрали сразу два мультфильма. Сколько человек выбрали мультфильм «Губка Боб Квадратные Штаны»?
Вариант 19
В магазин «Мир музыки» пришло 35 покупателей. Из них 20 человек купили новый диск певицы Максим, 11 – диск Земфиры, 10 человек не купили ни одного диска. Сколько человек купили диски и Максим, и Земфиры?
Вариант 20
На полке стояло 26 волшебных книг по заклинаниям. Из них 4 прочитал и Гарри Поттер, и Рон. Гермиона прочитала 7 книг, которых не читали ни Гарри Поттер, ни Рон, и две книги, которые читал Гарри Поттер. Всего Гарри Поттер прочитал 11 книг. Сколько книг прочитал Рон?
Вариант 21
Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3. Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?
Вариант 22
В классе учатся 40 человек. Из них по русскому языку имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по физике – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека и по физике – 11 человек. Семь человек имеют «тройки» и по математике и по физике, из них пятеро имеют тройки и по русскому языку. Сколько человек учатся без «троек». Сколько человек имеют «тройки» по двум из трёх предметов.
Вариант 23
В одной семье было много детей. 7 из них любили капусту, 6 – морковь, 5 – горох, 4 – капусту и морковь, 3 – капусту и горох, 2 – морковь и горох, 1 – и капусту, и морковь, и горох. Сколько детей было в семье?
Вариант 24
В группе 29 студентов. Среди них 14 любителей классической музыки, 15-джаза, 14 – народной музыки. Классическую музыку и джаз слушают 6 студентов, народную музыку и джаз – 7, классику и народную – 9. Пятеро студентов слушают всякую музыку, а остальные не любят никакой музыки. Сколько их?
Вариант 25
Учащиеся 5 и 6 классов отправились на экскурсию. Мальчиков было 16, учащихся 6 класса – 24, пятиклассниц столько, сколько мальчиков из 6 класса. Сколько всего детей побывали на экскурсии?
Итоговый тест по информатике «Круги Эйлера»
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА: «ЗАДАЧИ НА КРУГИ ЭЙЛЕРА» 1 вариант
Ф.И. класс В языке запросов поискового сервера для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» – символ «&». В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите коды запросов в порядке возрастания количества страниц, которые нашёл поисковый сервер по каждому запросу. АСолнце | Воздух | Вода
БСолнце & Воздух & Вода
В(Солнце | Воздух) & Вода ГСолнце | Воздух
ОТВЕТ: В таблице приведены запросы к поисковому серверу. Расположите обозначения запросов в порядке убывания количества страниц, которые найдет поисковый сервер по каждому запросу.
спорт | футбол
спорт | футбол | Петербург | Зенит
спорт & (футбол | Петербург)
спорт | (футбол & Петербург & Зенит)
ОТВЕТ: В таблице приведены запросы и количество найденных по ним страниц некоторого сегмента сети Интернет. Какое количество страниц (в тысячах) будет найдено по запросу: Байрон &Пушкин & Лермонтов
Запрос Найдено страниц (в тысячах)
Байрон &Пушкин 330
Байрон &Лермонтов 220
Байрон &(Пушкин |Лермонтов) 440
Байрон &Пушкин & Лермонтов ?
Решение:
ОТВЕТ:
В таблице приведены запросы и количество найденных по ним страниц некоторого сегмента сети Интернет. Какое количество страниц (в тысячах) будет найдено по запросу Швеция & Норвегия | Финляндия & Норвегия?
Запрос Найдено страниц (в тысячах)
Швеция & Норвегия 330
Финляндия & Норвегия 255
Швеция & Финляндия & Норвегия 220
Швеция & Норвегия | Финляндия &Норвегия ?
Решение:
ОТВЕТ: Миша заполнял таблицу истинности для выражения F. Он успел заполнить лишь небольшой фрагмент таблицы
Каким выражением может быть F?
1) x1 ∨ x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5
2) ¬x1 ∨ x2 ∨ ¬x3 ∨ x4 ∨ ¬x5
3) x1 ∧ ¬x2 ∧ x3 ∧ ¬x4 ∧ x5
4) ¬x1 ∧ x2 ∧ x3 ∧ x4 ∧ ¬x5
x1 x2 x3 x4 x5 F
0 1 0 1 1 0
0 1 1 1 0 1
0 1 0 1 0 0
ОТВЕТ: ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
Миша заполнял таблицу истинности для выражения F. Он успел заполнить лишь небольшой фрагмент таблицы
Каким выражением может быть F?
1) x1 ∧ x2 ∧ x3 ∧ ¬x4 ∧ ¬x5 ∧ ¬x6
2) x1 ∨ x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5 ∨ x6
3) ¬x1 ∧ ¬x2 ∧ x3 ∧ x4 ∧ x5 ∧ ¬x6
4) x1 ∨ x2 ∨ ¬x3 ∨ x4 ∨ x5 ∨ ¬x6
ОТВЕТ: САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА: «ЗАДАЧИ НА КРУГИ ЭЙЛЕРА»
2 вариант
Ф.И. класс В языке запросов поискового сервера для обозначения логической операции «ИЛИ» используется символ «|», а для логической операции «И» – символ «&».
В таблице приведены запросы к поисковому Располжите коды запросов в порядке возрастания количества страниц, которые нашёл поисковый сервер по каждому запросу.
АЛебедь | Рак | Щ
Тест по теме: Круги Эйлера. 6 класс
Вариант 1 В классе 38 человек. Из них 16 играют в баскетбол, 17 — в хоккей, 18 — в футбол. Увлекаются двумя видами спорта — баскетболом и хоккеем — четверо, баскетболом и футболом — трое, футболом и хоккеем — пятеро. Трое не увлекаются ни баскетболом, ни хоккеем, ни футболом. Сколько ребят увлекаются одновременно тремя видами спорта? Сколько ребят увлекается лишь одним из этих видов спорта?
Вариант 2 Некоторые ребята из нашего класса любят ходить в кино. Известно, что 15 ребят смотрели фильм «Обитаемый остров», 11 человек – фильм «Стиляги», из них 6 смотрели и «Обитаемый остров», и «Стиляги». Сколько человек смотрели только фильм «Стиляги»?
Вариант 3 Среди школьников шестого класса проводилось анкетирование по любимым мультфильмам. Самыми популярными оказались три мультфильма: «Белоснежка и семь гномов», «Губка Боб Квадратные Штаны», «Волк и теленок». Всего в классе 38 человек. «Белоснежку и семь гномов» выбрали 21 ученик, среди которых трое назвали еще «Волк и теленок», шестеро – «Губка Боб Квадратные Штаны», а один написал все три мультфильма. Мультфильм «Волк и теленок» назвали 13 ребят, среди которых пятеро выбрали сразу два мультфильма. Сколько человек выбрали мультфильм «Губка Боб Квадратные Штаны»?
Вариант 4 В магазин «Мир музыки» пришло 35 покупателей. Из них 20 человек купили новый диск певицы Максим, 11 – диск Земфиры, 10 человек не купили ни одного диска. Сколько человек купили диски и Максим, и Земфиры?
Вариант 5 На полке стояло 26 волшебных книг по заклинаниям. Из них 4 прочитал и Гарри Поттер, и Рон. Гермиона прочитала 7 книг, которых не читали ни Гарри Поттер, ни Рон, и две книги, которые читал Гарри Поттер. Всего Гарри Поттер прочитал 11 книг. Сколько книг прочитал Рон?
Вариант 6 Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3. Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?
Вариант 7 В классе учатся 40 человек. Из них по русскому языку имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по физике – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека и по физике – 11 человек. Семь человек имеют «тройки» и по математике и по физике, из них пятеро имеют тройки и по русскому языку. Сколько человек учатся без «троек». Сколько человек имеют «тройки» по двум из трёх предметов.
Вариант 8 В одной семье было много детей. 7 из них любили капусту, 6 – морковь, 5 – горох, 4 – капусту и морковь, 3 – капусту и горох, 2 – морковь и горох, 1 – и капусту, и морковь, и горох. Сколько детей было в семье?
Вариант 9 В группе 29 студентов. Среди них 14 любителей классической музыки, 15-джаза, 14 – народной музыки. Классическую музыку и джаз слушают 6 студентов, народную музыку и джаз – 7, классику и народную – 9. Пятеро студентов слушают всякую музыку, а остальные не любят никакой музыки. Сколько их?
Вариант 10 Учащиеся 5 и 6 классов отправились на экскурсию. Мальчиков было 16, учащихся 6 класса – 24, пятиклассниц столько, сколько мальчиков из 6 класса. Сколько всего детей побывали на экскурсии?
Вариант 11 Из 100 приехавших туристов 75 знали немецкий язык и 83 знали французский. 10 человек не знали ни немецкого, ни французского. Скольк
КРУГИ ЭЙЛЕРА | Matemat.me
Этот урок посвящен одному очень необычному и красивому способу решения задач. В 18 веке один из величайших математиков — Леонард Эйлер использовал идею изображения множеств с помощью кругов, которые и получили название: «круги Эйлера». Подробнее кто такой Эйлер, и чем он знаменит вы можете узнать из видеоролика который размещен ниже.
В конце урока вам нужно будет ответить на вопросы по биографии Эйлера: Кто такой Эйлер и что он сделал для России?
Вы узнали кто такой Леонард Эйлер, чем он знаменит и сколько он сделал для науки. Леонард Эйлер «Письма к немецкой принцессе» — скачайте книгу. Посмотрите содержание писем. Обратите внимание на стиль изложения.Есть ли среди писем такие, темы, которых вам показались интересными, и вы бы захотели расширить свои знания о устройстве нашего мира?
Задачи на круги Эйлера это тип задач, в которых требуется найти некоторое пересечение множеств или их объединение, соблюдая условия задачи. Круги Эйлера — геометрическая схема, с помощью которой можно изобразить отношения между подмножествами, для наглядного представления. Метод Эйлера является незаменимым при решении некоторых задач, а также упрощает рассуждения. Однако, прежде чем приступить к решению задачи, нужно проанализировать условие.
Ниже представлен видеоролик с разбором нескольких задач, посвященных кругам Эйлера.
Посмотрев видео, пройдите тестирование по подобным задачам.
для прохождения тестирования введите свое имя. Тест будет открыт. Возможно, чтобы увидеть вопросы теста, вам придется немного прокрутить информацию вниз.
БОНУС: Я хочу показать вам прекрасное датское видео, которое является хорошей иллюстрацией к теме «Круги Эйлера». В нем показывается, как у людей из разных слоев общества, с разными интересами, из разных социальных и политических кругов, вдруг находится много общего друг с другом. И, казалось бы, совсем разные группы людей, могут удивительным образом объединяться и пересекаться.
Приведите один-два примера объединения совершенно разных, казалось бы, групп людей.
Перейдем к задачам посложнее. Ниже представлены задачи, в которых речь идет уже о пересечениях и объединениях трех множеств.
три круга нов
Пройдите тестирование по подобным задачам. для прохождения тестирования введите свое имя. Тест будет открыт. Возможно, чтобы увидеть вопросы теста, вам придется прокрутить информацию вниз.
Сегодня мы познакомились с новым для вас способом решения задач с помощью кругов Эйлера. Узнали некоторые факты его биографии. И увидели, где в жизни встречаются ситуации, связанные с кругами Эйлера.
Домашнее задание:
I) Дайте ответы на вопросы либо с помощью Googl формы, либо просто вышлите ответы по почте [email protected].
1.Посмотрите видеоролик «Биография Эйлера» и дайте ответ на вопрос :» Кто такой Леонард Эйлер».
2. Что он сделал для России?
3. Скачайте, или пролистайте книгу Эйлера «Письма к немецкой принцессе» Посмотрите содержание писем. Есть ли среди писем такие, темы, которых вам показались интересными? И вы бы захотели расширить свои знания о устройстве нашего мира. Напишите название одной-двух тем.
4. Посмотрите видеоролик датского телевидения. Приведите один-два примера объединения совершенно разных, казалось бы, групп людей.
Критерии оценивания домашнего задания.
Домашняя работа состоит из двух уровней. Свой уровень выбирайте сами. При желании, можете выполнить задания из обоих уровней.
1 уровень — Ответить на вопросы и пройти тест по теме «Круги Эйлера. 2 множества.» 2 уровень — Самому составить и решить задачу на пересечение трех кругов. Выслать электронный вариант оформленной и решенной задачи (в форме презентации, в формате word или каком то другом — выбирайте сами ) мне на почту: [email protected]
Урок закончен! 🙂
Здесь представлена коллекция задач, составленная учащимися Гуманитарного Лицея г Ижевска в 2016-2017 году как итог нашего занятия по кругам Эйлера. Нажмите на выделенный текст для того, чтобы посмотреть коллекцию.
исследовательская работа «Решение задач с помощью кругов Эйлера»
ГУ «Челгашинская средняя школа»
отдела образования акимата Карасуского района Костанайской области
Научно — исследовательская работа
«Решение задач с помощью кругов Эйлера»
Выполнила: Лукс Анастасия
ученица 9 класса
Руководитель: Гладких Оксана Александровна
учитель математики
Челгаши, 2016 г
Содержание:
2.1
Теоретические основы о кругах Эйлера……………………………………….
2.2
Решение задач с помощью кругов Эйлера……………………………………
2.3
Зачем нужны круги Эйлера?………………………………………………………..
2.4
Задачи для самостоятельного решения…………………………………………
Заключение……………………………………………………………………………………………..
Список использованной литературы…………………………………………………………
Приложение……………………………………………………………………………………………..
Аннотация
В данной работе подобраны задачи, решаемые с помощью кругов Эйлера, здесь так же содержится исторический материал, теоретические справки. Тематика подобранных задач разнообразна, и включает в себя как задачи, разбираемые в школьной программе, так и нестандартные, олимпиадные. Актуальность этой работы определяется успешным применением комбинаторики и ее приложений в различных областях науки и сферы. Усиление интереса к комбинаторике в последнее время обуславливается бурным развитием кибернетики и вычислительной техники.
Введение
Во все времена представителям самых различных специальностей приходится решать задачи, в которых рассматриваются те или иные комбинации, составленные из букв, цифр и иных объектов.
Комбинаторика – раздел математики, в которой изучаются вопросы о том, сколько различных комбинаций, подчинённых тем или иным условиям, можно составить из данных объектов.
Выбор объектов и расположением их в том или ином порядке приходится заниматься чуть ли не во всех областях человеческой деятельности, например конструктору, разрабатывающему новую модель механизма, учёному-агроному, планирующему распределение сельскохозяйственных культур на нескольких полях, химику, изучающему строение органических молекул, имеющих данный атомный состав.
Гипотеза работы: Показать, что решение комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера имеет практическое применение.
Основополагающий вопрос: А все ли мы знаем о комбинаторике?
Проблемно-тематический вопрос: Как решение комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера помогают нам в изучении математики, так и в жизни в дальнейшем?
Цель работы: показать широту применения решений комбинаторных задач с помощью кругов Эйлера для привития интереса учащихся к данной науке.
Задачи:
Познакомиться с историей возникновения науки комбинаторики;
Уметь составлять и решать задачи с помощью кругов Эйлера;
Применять полученные знания в дальнейшем обучении;
Расширить и углубить представление о практическом значении математики в жизни;
Уметь работать с научно-познавательной литературой, анализировать, делать выводы;
Работать над созданием собственного банка задач
Актуальность выбранной темы заключается в необходимости решения комбинаторных задач на уроках математики, применении их в жизни, т.к. они имеют социальную значимость, помогают разобраться в новых веяниях жизни. Основа хорошего понимания комбинаторики – умение считать, думать, рассуждать, находить удачные решения задач.
1. Историческая справка
Леонард Эйлер ( 1707 — 1783 ), его называли идеальным математиком 18 века. (Приложение 1)
Эйлеру повезло: он родился в маленькой тихой Швейцарии, куда изо всей Европы приезжали мастера и ученые, не желавшие тратить дорогое рабочее время на гражданские смуты или религиозные распри. Так переселилась в Базель из Голландии семья Бернулли: уникальное созвездие научных талантов во главе с братьями Якобом и Иоганном. По воле случая юный Эйлер попал в эту компанию и вскоре сделался достойным членом базельского питомника гениев.
Эйлер принадлежит к числу гениев, чьё творчество стало достоянием всего человечества. До сих пор школьники всех стран изучают тригонометрию и логарифмы в том виде, какой придал им Эйлер. Студенты проходят высшую математику под руководством, первыми образцами которых явились классические монографии Эйлера. Он был прежде всего математиком, но он знал, что почвой, на которой расцветает математика, является практическая деятельность. Он оставил важнейшие труды по самым различным отраслям математики, механики, физики, астрономии и по ряду прикладных наук. Трудно даже перечислить все отрасли, в которых трудился великий учёный.
Леонард Эйлер написал более 850 научных работ. В одной из них и появились круги. А впервые он их использовал в письмах к немецкой принцессе. Эйлер писал тогда, что «круги очень подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». Позднее аналогичный прием использовал ученый Джон Венн (Приложение 2)— британский логик и философ; основные труды в области логики классов; и этот приём назвали «диаграммы Венна», который используется во многих областях: теория множеств, теория вероятностей, логика, статистика, компьютерные науки. При решении целого ряда задач Леонард Эйлер использовал идею изображения множеств с помощью кругов и они получили название «круги Эйлера-Венна». Этот метод даёт более наглядное представление о возможном способе изображения условий, зависимости, отношений в логических задачах.
Во многих учебниках математики множество всех действительных чисел изображено с помощью кругов Эйлера. (Приложение 3)
2. Круги Эйлера: почему один раз увидеть лучше, чем сто раз услышать?
2.1.Теоретические основы о кругах Эйлера.
Эйлеровы круги (круги Эйлера) — это принятый в логике способ моделирования, наглядного изображения отношений между объемами понятий с помощью кругов, предложенный знаменитым математиком Л. Эйлером .
Кругами Эйлера называют фигуры, условно изображающие множества и наглядно иллюстрирующие некоторые свойства операций над множествами. В литературе круги Эйлера иногда называют диаграммами Венна (или диаграммами Эйлера — Венна). Круги Эйлера иллюстрируют основные операции над множествами.
Множество представляет собой объединение некоторых объектов или предметов в единую совокупность по каким — либо общим свойствам или законам. Например, множество звезд на небе, множество букв на странице книги, множество правильных дробей со знаменателем 6.
Множества состоят из элементов. Множество задается или перечислением его элементов, или указанием общего свойства элементов множества.
A
b
Например: элемент b принадлежит множеству А (). Множество, которое не содержит ни одного элемента, называется пустым множеством.
Если каждый элемент множества В является и элементом множества А, то множество В называется подмножеством множества А ().
А
В
Рассмотрим два множества, которые имеют общие элементы — множество точек закрашенной части круга.
1. Закрашенная часть круга содержит те и только те элементы, которые входят одновременно и в множество А, и в множество В. Значит, множество точек закрашенной части круга является пересечением множеств А и В ()
2. Закрашенная часть круга состоит из тех элементов, которые входят хотя бы в одно из множеств А или В. Значит, множество точек закрашенной части круга является объединением множеств А и В ()
Методом кругов Эйлера пользовался и немецкий математик Эрнст Шрёдер в книге «Алгебра логики». Особенного расцвета графические методы достигли в сочинениях английского логика Джона Венна, подробно изложившего их в книге «Символическая логика», изданной в Лондоне в 1881 году.
Наиболее трудной темой для учащихся является «Логика». Решать логические задачи можно, в том числе, и с помощью кругов Эйлера.
2.2. Решение задач с помощью кругов Эйлера
Рассмотрим несколько задач, которые могут быть решены с применением кругов Эйлера на уроках математики.
Задача 1
Из 52 школьников 23 собирают значки, 35 собирают марки, а 16 и значки, и марки. Остальные не увлекаются коллекционированием. Сколько школьников не увлекаются коллекционированием.
Решение
В условии этой задачи не так легко разобраться. Если сложить 23 и 35, то получится больше 52. Это объясняется тем, что некоторых школьников мы здесь учли дважды, а именно тех, которые собирают и значки, и марки.
чтобы легче решать задачу, представим ее данные на следующей схеме
На этой схеме большой круг означает всех школьников, о которых идёт речь. Круг Зизображает школьников, собирающих значки (всего их 23), а кругМ — школьников, собирающих марки (всего их 35). В пересечении кругов З и М стоит число 16 — это те, кто собирает и значки, и марки. Значит, только значки собирает 23 — 16 = 7 человек, только марки собирает 35 — 16 = 19 человек. Всего марки и значкисобирает19 + 7 + 16 = 42 человека. Остаётся 52 — 42 = 10 человек, не увлечённых коллекционированием. Это число можно вписать в свободное поле круга.
23-16 16 35-16
=7 =19
значки марки
52-(7+16+19)
=10
Ответ: 10 школьников не увлекаются коллекционированием.
Задача 2
В классе 15 мальчиков. Из них 10 человек занимается волейболом и 9 баскетболом. Сколько мальчиков занимается и тем, и другим?
Решение
Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Этот рисунок подсказывает нам рассуждения. Разберём это рассуждение и впишем нужное число в каждую из образовавшихся на диаграмме частей. Только баскетболом занимается 15 — 10 = 5 мальчиков; только волейболом занимается 15 — 9 = 6 мальчиков; в двух секциях занимается 15 — (5+6) = 4 человека.
15-10=5 4 9-5=4
волейб. футб.
15
Ответ: 4 мальчика занимаются двумя видами спорта.
Задача 3
В доме 120 жильцов, у некоторых из них есть собаки и кошки. На рисунке круг Сизображает жильцов с собаками, кругК — жильцов с кошками. Сколько жильцов имеют собак? Сколько жильцов имеют кошек? Сколько жильцов не имеют ни кошек, ни собак?
Решение
Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Этот рисунок подсказывает нам рассуждения. Так как только собак имеют 15 жильцов, а собак и кошек 8, то в общем собак имеют 15+8=23 человека; кошек 23 + 8 = 31 человек. Для того чтобы узнать количество жильцов, которые не имеют ни кошек, ни собак надо от 120 — (15 + 8 +23) = 94 человека.
15+8=23 8 23+8=31
собаки кошки
120-(15+8+23)=94
Ответ: 94 жильца не имеют ни кошек, ни собак.
Задача 4
В группе из 80 туристов, приехавших на экскурсию а Москву, 52 хотят посетить Большой театр, 30 — Художественный театр, 12 хотят посетить оба театра, остальные в театры ходить не хотят. Сколько человек не собирается идти а театр?
Решение
Только большой театр посетят: 52-12=40 туристов;
только художественный театр посетят 30-12=18 туристов;
80-(40+18+12)=10 туристов не собираются идти в театр.
52-12=40 12 30-12=18
б.театр х.театр
80-(40+18+12)=10
Ответ: 10 человек не собираются идти в театр.
Задача 5
На пикник поехали 92 человека. Бутерброды с колбасой взяли 50 человек, с сыром — 60 человек, с ветчиной — 40 человек, с сыром и колбасой — 30 человек, с колбасой и ветчиной = 15 человек, с сыром и ветчиной — 25 человек, 5 человек взяли с собой все три вида бутербродов, а несколько человек вместо бутербродов взяли пирожки. Сколько человек взяли с собой пирожки?
Решение
Сначала отметим 5 человек, которые взяли с собой все три вида бутербродов;
затем вычислим:
15 — 5 = 10 человек взяли 2 вида бутербродов с колбасой и ветчиной;
25 — 5 = 20 человек взяли два вида бутербродов с сыром и ветчиной;
30 — 5 = 25 человек взяли два вида бутербродов с сыром и колбасой;
50 — (10 + 5 + 25) = 10 человек взяли бутерброды только с колбасой;
60 — (25 + 5 + 20) = 10 человек взяли бутерброды только с сыром;
40 — (10 + 5 + 20) = 5 человек взяли бутерброды только с ветчиной.
Пирожки взяли 92 — (10 + 25 + 10 + 10 + 5 + 20 + 5) = 7 человек.
к 50
30-5 15-5
5
с 60 25-5 в 40
92
Ответ: 7 человек взяли с собой пирожки.
Задача 6
В классе 30 человек. 20 из них каждый день пользуются метро, 15 – автобусом, 23 – троллейбусом, 10 – и метро, и троллейбусом, 12 – и метро, и автобусом, 9 – и троллейбусом, и автобусом. Сколько человек ежедневно пользуется всеми тремя видами транспорта?
Решение
1 способ. Для решения опять воспользуемся кругами Эйлера. Пусть х человек пользуется всеми тремя видами транспорта. Тогда пользуются только:
метро и троллейбусом – (10 – х) человек, автобусом и троллейбусом–(9 – х) человек, метро и автобусом – (12 – х) человек.
Найдем, сколько человек пользуется одним только
метро: 20 – (12 – х) – (10 – х) – х = х – 2.
автобусом: 15 — (12 — х) — (9 — х) — х = х – 6
троллейбусом: 23 — (10 — х) — (9 — х) — х = х + 4, так как всего 30 человек, составляем уравнение: х+(12 – х)+(9 – х)+(10 – х)+(х + 4)+(х – 2)+ х – 6) =30, отсюда х = 3.
м 20
12-х 10-х
а х т
15 9-х 23
30
2 способ. А можно эту задачу решить задачу другим способом: 20 + 15 + 23 – 10 – 12 – 9 + х = 30, 27 + х = 30, х = 3. Здесь сложили количество учеников, которые пользуются хотя бы одним видом транспорта и из полученной суммы вычли количество тех, кто пользуется двумя или тремя видами и, потому что, вошли в сумму 2-3 раза. Таким образом, получили количество всех учеников в классе.
Ответ: 3 человека ежедневно пользуются всеми тремя видами транспорта.
Задача 7
Школа представила отчёт: «Всего в школе 60 шестиклассников, из них 37 отличников по математике, 33 — по русскому языку и 42 — по физкультуре. При этом у 21 человека «пятёрки» и по математике и по русскому, у 23 — по математике и по физкультуре, у 22 — по русскому и по физкультуре. При этом 20 человек учатся на «отлично» по всем трём предметам. Верен ли отчёт школы?
Решение
Изобразим условие с помощью кругов Эйлера.
Сначала отметим 20 человек, которые учатся на «отлично» по всем трём предметам.
Затем выясним, сколько человек имеет отличные оценки по двум предметам.
21 — 20 = 1 ученик имеет «пятёрки» по русскому и по математике;
22 — 20 = 2 ученика имеют » пятёрки» по русскому языку и физкультуре;
23 — 20 = 3 ученика имеют пятёрки по математике и физкультуре.
Далее выясним, сколько учеников имеют «пятёрки» только по одному из трёх предметов.
37 — (3 +20 +1) = 13 учеников имеют отличные оценки только по математике;
33 — (1 + 20 + 2) = 10 учеников учатся на «отлично» по русскому языку;
42 — (3 + 20 +2) = 17 учеников имеют «пятёрки» по физкультуре.
Выясним, совпадает ли количество учеников — отличников с количеством шестиклассников в школе.
13 + 1 + 10 +2 + 20 + 3 +17 = 66 учеников учатся на отлично.
66>60
М 37
21-20 23-20
Р 33 20 42 Ф
22-20
60
Ответ: отчёт школы неверен.
Задача 8
В классе учатся 40 человек. Из них по русскому имеют «тройки» 19 человек, по математике – 17 человек и по физике – 22 человека. Только по одному предмету имеют «тройки»: по русскому языку – 4 человека, по математике – 4 человека и по физике – 11 человек. Семь человек имеют «тройки» и по математике, и по физике, из них пятеро имеют «тройки и по русскому языку. Сколько людей учатся без «троек»? Сколько людей имеют «тройки» по двум из трёх предметов?
Решение
Изобразим условие с помощью кругов Эйлера. Сначала отметим тех 5 человек, кто имеет тройки по всем трём предметам. Затем тех, кто имеет тройки по двум предметам. Дальнейшие расчёты не составляют труда.
40-(4+4+11+4+6+2+5)=4 человека учатся без «троек»
6+4+2=12 человек имеют «тройки» по двум предметам
Р 4
19-(5+4+4) 22-(7+11)
=6 =4
М 5 Ф
4 7-5=2 11
40
Ответ: 4 человека учатся без «троек», 12 человек имеют «тройки» по двум предметам.
Задача 9
100 шестиклассников участвовали в опросе, в ходе которого выяснялось, какие пирожки нравятся им больше: с мясом, с капустой и картошкой. В результате 20 опрошенных выбрали только с мясом, 28- только с капустой, 12 только с картошкой. Выяснилось, что 13 школьников отдают одинаковое предпочтение пирожкам с мясом и капустой, 6-учеников-с мясом и картошкой, 4 ученика с капустой и картошкой, а 9 ребят совершенно равнодушны к пирожкам. Некоторые из школьников ответили, что одинаково любят и с мясом, и картошкой, и капустой. Сколько таких ребят?
Решение
Пусть X – искомое число учеников, любящие все виды пирожков. Тогда: 20+28+12+13+6+4+9+Х=100 Х=6
мясо
20
6 13
х
12 4 28
картошка капуста
100
Ответ: 6 ребят любят одинаково и с мясом, и картошкой, и капустой.
Задача 10
Ребята заполняли анкету с вопросами об их любимых мультфильмах, созданных киностудией «Мельница». В частности, вопросы были о мультфильмах, повествующих о приключениях трёх самых известных богатырей — Алёши Поповича, Добрыни Никитича и Ильи Муромца.
Оказалось, что большинству из них нравятся «Три богатыря и Шамаханская царица», «Три богатыря на дальних берегах» и «Три богатыря. Ход конём». В анкетировании принимали участие 38 учеников. Мультфильм «ДБ», нравится 21 ученику. Причем трем среди них нравятся еще и «ХК», шестерым — «ШЦ. «, а один ребенок одинаково любит все три мультфильма. У мультфильма «ХК» -13 фанатов, 5 из которых назвали в анкете два мультфильма. Надо определить, скольким ребятам нравится мультфильм «ШЦ».
Решение
Так как по условиям задачи у нас даны три множества, чертим три круга.
Мы помним, что по условиям задачи среди фанатов мультфильма «ХК» пятеро ребят выбрали два мультфильма сразу:
21 – 3 – 6 – 1 = 11 – ребят выбрали только «ДБ »
13 – 3 – 1 – 2 = 7 – ребят в последнее время смотрят только «ХК»
Осталось только разобраться, сколько ребят двум другим вариантам предпочитает мультфильм «ШЦ». От всего количества учеников отнимаем всех тех, кто любит два других мультфильма или выбрал несколько вариантов:
38 – (11 + 3 + 1 + 6 + 2 + 7) = 8 – человек смотрят только «ШЦ». Теперь смело можем сложить все полученные цифры и выяснить, что: мультфильм «ШЦ» выбрали 8 + 2 + 1 + 6 = 17 человек. Это и есть ответ на поставленный в задаче вопрос.
Ш.Ц.
38-(6+2+1+11+3+7)=8
6 2
1
21-(3+6+1)=11 13-(5+1)=7
3
Д.Б. Х.К.
38
Ответ: 17 ребятам.
2.3 Зачем нужны круги Эйлера?
Круги Эйлера имеют прикладное назначение, то есть с их помощью на практике решаются задачи на объединение или пересечение множеств в математике, логике, менеджменте и не только.
Если говорить о видах кругов Эйлера, то можно разделить их на те, что описывают объединение каких-то понятий (например, соотношение рода и вида) – мы их рассмотрели на примере в начале работы.
А также на те, что описывают пересечение множеств по какому-то признаку. Таким принципом руководствовался Джон Венн в своих схемах. И именно он лежит в основе многих популярных в интернете мемов. (Приложение 4)
Забавно, правда? И главное, все сразу становится понятно. Можно потратить много слов, объясняя свою точку зрения, а можно просто нарисовать простую схему, которая сразу расставит все по местам.
Кстати, если вы не можете определиться, какую профессию выбрать, попробуйте нарисовать схему в виде кругов Эйлера. Возможно, чертеж вроде этого поможет вам определиться с выбором. Те варианты, которые окажутся на пересечении всех трех кругов, и есть профессия, которая не только сможет вас прокормить, но и будет вам нравиться. (Приложение 5)
2.4 Задачи для самостоятельного решения.
Задача 1.
В школьных кружках занимаются 70 ребят. Из них 27 занимаются в драмкружке, 32 поют в хоре, 22 увлекаются спортом. В драмкружке 10 ребят из хора, в хоре 6 спортсменов, в драмкружке 8 спортсменов; 3 спортсмена посещают и драмкружок и хор. Сколько ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке? Сколько ребят заняты только спортом?
Ответ:10 ребят не поют, не увлекаются спортом, не занимаются в драмкружке. 11 человек заняты только спортом.
Задача 2.
Из 100 ребят, отправляющихся в детский оздоровительный лагерь, кататься на сноуборде умеют 30 ребят, на скейтборде – 28, на роликах – 42. На скейтборде и на сноуборде умеют кататься 8 ребят, на скейтборде и на роликах – 10, на сноуборде и на роликах – 5, а на всех трех – 3 . Сколько ребят не умеют кататься ни на сноуборде, ни на скейтборде, ни на роликах?
Ответ: 20 человек не умеют кататься ни на одном спортивном снаряде.
Задача 3.
В классе 30 учеников. Все они являются читателями школьной и районной библиотек. Из них 20 ребят берут книги в школьной библиотеке, 15 — в районной. Сколько учеников не являются читателями школьной библиотеки?
Ответ: 10 учеников не являются читателями школьной библиотеки.
Задача 4.
В классе 35 учеников. 24 из них играют в футбол, 18 — в волейбол, 12 — в баскетбол. 10 учеников одновременно играют в футбол и волейбол, 8 — в футбол и баскетбол, а 5 — в волейбол и баскетбол. Сколько учеников играют и в футбол, и в волейбол, и в баскетбол одновременно?
Ответ: 4 ученика играют и в футбол, и в волейбол, и в баскетбол одновременно.
Задача 5.
При опросе 100 учеников 6-х классов выяснилось, что у 78 человек есть планшет, у 85 — смартфон, а у 8 учеников нет ни планшета, ни смартфона. У скольких учеников есть и планшет, и смартфон?
Ответ: 71 ученик имеет и планшет и смартфон
Задача 6.
В детском саду 52 ребенка. Каждый из них любит пирожное или мороженое. Половина детей любят только пирожное, а 20 человек – пирожное и мороженое. Сколько детей любят только мороженое?
Ответ: 6 детей любят только мороженное.
Задача 7.
На стройке работают 30 рабочих. 17 рабочих строят обувной магазин, 20 рабочих строят парикмахерскую. Сколько рабочих работают на обоих объектах?
Ответ: 7 человек работают на обоих объектах.
Задача 8.
Часть туристов разговаривает на английском, а часть на немецком. На английском – 90% , на немецком — 60%.Сколько туристов разговаривают сразу на двух языках.
Ответ: 50% туристов разговаривают сразу на двух языках.
Задача 9.
В классе 30 человек.19-ходят на кружок по математике, 10-на кружок по русскому языку, 1-человек ходит на русский и на математику. Сколько человек не посещают кружки?
Ответ: 2 ученика не посещают кружки.
Задача 10.
Из 90 детей на футбол ходят 35 детей, на волейбол 28 и на баскетбол 27 детей. На футбол и волейбол ходят одновременно 10 детей, на футбол и баскетбол – 8 детей, на волейбол и баскетбол — 5, на все три – 4. Сколько детей никуда не ходят?
Ответ: 19 детей никуда не ходят
Задача 11.
Множество М состоит из m лиц, владеющих хотя бы одним иностранным языком – английским, французским и немецким. Известно, что английским языком владеют 70 лиц, французским 65, немецким.50, английским и французским-40, английским и немецким-20, немецким и французским – 15, а всеми тремя языками-5. Найти m.
Ответ: 115 лиц владеющих хотя бы одним иностранным языком
Задача 12
При обследовании 85 студентов были получены следующие данные о числе студентов, изучающих различные языки: немецкий – 53 человек, французский – 48, немецкий и французский – 28 человек, французский и испанский – 8, немецкий и испанский – 24 человека, все три языка – 7 человек. Сколько студентов изучают испанский язык?
Ответ: 37 студентов изучают только испанский язык.
Задача 13
В группе 25 студентов. Сдали коллоквиум по алгебре: на «5» — 8 человек, на «4» и «5» — 4 человека, на «4» — 10 человек, на «3» — 6 человек, на «3» и «5» — 5 студентов, на «3» и «4» — 4 человека, на «3» и «4» и «5» — 3 студента. Сколько студентов не сдали коллоквиум?
Ответ: 11 студентов не сдали коллоквиум.
Задача 14
Каждый из 50 парней силён, умён, красив. Сильных и умных – 17 человек, умных и красивых – 25 человек, сильных и красивых – 16, сильных – 30, умных – 35, красивых – 28. Сколько парней обладают всеми тремя качествами
Ответ: 15 парней обладают всеми тремя качествами
Задача 15
Каждый из 40 студентов занимаются спортом, из них баскетболом — 21,волейболом — 26, лёгкой атлетикой — 18, баскетболистов и атлетов — 10, волейболистов и баскетболистов — 12, атлетов и волейболистов — 8. Сколько студентов занимаются всеми тремя видами спорта?
Ответ: 5 студентов занимаются всеми тремя видами спорта
Задача 16
Множество М состоит из m студентов, которые занимаются хотя бы в одном кружке математики, физики, астрономии. В математическом — 60, физическом — 50, в астрономическом – 45, в математическом и астрономическом — 26, в физическом и астрономическом — 20, в математическом и физическом -15, во всех трёх кружках 6. Найти m.
Ответ: 100 студентов которые занимаются хотя бы в одном кружке
Задача 17
В группе 35 студентов. Из них отличников 20, спортсменов 15, активистов 16, отличников и спортсменов 7, активистов и отличников 3, активистов и спортсменов 8. Сколько студентов являются отличниками, спортсменами и активистами
Ответ: 2 студента являются отличниками, спортсменами и активистами
Задача 18
Каждая из 45 девушек умна, воспитана или красива. Воспитана и умна -20, красива и умна –10, воспитана и красива –8, воспитанных –30, умных – 25, красивых – 20. Сколько девушек обладает всеми тремя указанными качествами?
Ответ: 8 девушек обладает всеми тремя указанными качествами
Задача 19
Из 220 школьников 163 играют в баскетбол, 175 в футбол, 24 не играют в эти игры. Сколько человек одновременно играют в баскетбол и футбол?
Ответ: 142 одновременно играют в баскетбол и футбол
Задача 20
Среди 35 туристов одним английским владеют 11 человек, английским и французским 5 человек. 9 человек не владеют ни английским, ни французским. Сколько человек владеют только французским языком?
Ответ: 10 человек владеют только французским языком
Задача 21
В течении 30 дней сентября было 12 дождливых дней, 8 ветреных, 4 холодных, 5 дождливых и ветреных, 3 дождливых и холодных и 2 ветреных и холодных, а один день был и дождливым, и ветреным, и холодным. В течении скольких дней в сентябре стояла хорошая погода?
Ответ: В течении 15 дней в сентябре стояла хорошая погода
Заключение
В результате работы над данной темой я изучила теоретический материал по теме «Круги Эйлера» и пришла к следующим выводам:
1. Круги Эйлера – не просто занимательная и интересная штука, но и весьма полезный метод решения задач. Причем не только абстрактных задач на школьных уроках, но и вполне себе житейских проблем. Выбора будущей профессии, например.
2. Применение кругов Эйлера (диаграмм Эйлера-Венна) позволяет легко решить задачи, которые обычным путем разрешимы лишь при составлении системы трех уравнений с тремя неизвестными. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. Автор метода — ученый Леонард Эйлер, говорил о названных его именем схемах: «круги подходят для того, чтобы облегчить наши размышления». Я согласна с его словами. Круги Эйлера помогают быстро и просто решить даже достаточно сложные или просто запутанные на первый взгляд задачи.
Список используемой литературы
Дихтярь М. Б., Эргле Е. В. Элементы комбинаторики в школьном курсе математики – Саратов: ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2007.- 48 с.
Савин А. П. Энциклопедический словарь юного математика – М.: Педагогика, 1989. – 352с.
Коннова Е. Г. Математика. Поступаем в вуз по результатам олимпиад. 6-9 класс. Часть 2. ООО «Легион», 2010. – 112 с.
Коннова Е. Г. Математика. Поступаем в вуз по результатам олимпиад. 6-9 класс. Часть 1. ООО «Легион», 2010. – 112 с.
Глейзер Г. И. история математики в школе: IV – VI кл. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1981. – 239 с.
Гусев В. А., Орлов А. И., Розенталь А. Л. Внеклассная работа по математике в 6-8 классах: книга для учителя. М.: Просвещение, 1984.- 286с
Множество всех действительных чисел, изображенное с помощью кругов Эйлера
Приложение 4
Популярный в интернете мем (информация в той или иной форме (медиаобъект, фраза, концепция или занятие), как правило остроумная и ироническая, спонтанно приобретшая популярность в интернет-среде посредством распространения в Интернете разнообразными способами)
10 бесплатных приложений для изучения итальянского языка
10 бесплатных приложений для изучения итальянского языка
Итальянский язык не самый распространённый – на нем говорят в основном на Апеннинском полуострове, но он по праву считается одним из самых красивых. Это очень мелодичный, ритмичный и благозвучный язык, на котором принято говорить экспрессивно и эмоционально (вспомните, как итальянцы любят жестикулировать). Если с жестами у вас проблем нет, но есть пробелы в итальянском, самое время закачать обучающие приложение на мобильное устройство и посвящать любимому языку свободное время.
Забудьте о тоннах бумажных конспектов и тяжелых учебниках. Сегодня учить иностранные языки можно гораздо проще и веселее. Все Курсы Онлайн собрал для вас лучшие языковые приложения, которые помогут выучить итальянский язык.
HelloTalk
Приложение позволяет выбрать 1 из 100 иностранных языков, на котором вы будете напрямую общаться с носителем этого языка. Никакой теории – только практика. Собеседник-учитель сможет мгновенно корректировать вашу грамматику, синтаксис, произношение и многое другое. Одновременно можно изучать несколько языков.
Скачать приложение для iOS, для Android
Duolingo
Duolingo вы найдете в каждом нашем языковом обзоре. И все благодаря его популярности и эффективности, которую на себе проверили уже более 150 млн. человек. Как утверждают разработчики «34 часа, проведённых с Дуолинго, равны по эффективности семестру в университете». Это достигается обучению в игровой форме, где нет место скучным лекциям, зато есть игры, интерактивные задания, видеоуроки и короткие упражнения для закрепления знаний.
Скачать приложение для iOS, для Android
iTalk
Приложение предлагает записать свой голос и совершенствовать произношение каждый день. Вы сможете самостоятельно анализировать свои успехи и делать работу над ошибками. Ежедневно вы будете учить не отдельное слово, а целые фразы из реальной жизни. В конце урока сможете ответить на вопросы в виде викторины для проверки своих знаний.
Скачать приложение для iOS, для Android
Hello Pal
Мобильное приложение для общения с носителями языка со всего мира. Для пользователей доступны две формы общения: переписка и аудиосообщения. Есть функция – звонок. Даже если вы не владеете итальянским, но очень хотите общения, на помощь придут встроенные переводчики и разговорники.
Скачать приложение для iOS, для Android
Babbel
Приложение для пополнения лексики. Ученику предлагается сразу три способа: вписывать слово в контекст, повторить фразы за диктором либо записать его с помощью предлагаемых букв. Минус приложения -есть платный контент. В бесплатный пакет входит только 8 основных тем.
Скачать приложение для iOS, для Android
Busuu
Busuu предлагает изучать основы языка старым проверенным способом – через словари и уроки по грамматике, выполняя интерактивные тесты и слушая правильный итальянский. Выполненные задания на проверку можно отправлять носителю языка, которые с удовольствием помогают ученикам совершенствовать знания.
Скачать приложение для iOS, для Android
Nemo
Персональный преподаватель в кармане, который помогает выучить новые слова и фразы, предлагает разные задания для вашего уровня, а также следит за вашими успехами и предлагает закрепить уже полученные знания, подбрасывая для проверки выученные слова.
Скачать приложение для iOS, для Android
easy ten
Первоначально это было приложение по изучению только английского языка. Сейчас это 10 языков, среди которых есть итальянский. Программа предлагает изучать ежедневно 10 новых слов, а это 3650 новых слов в год. Для проверки запоминания используется 4 вида теста. Есть система наград и рейтинг среди друзей. Присутствует платный контент.
Скачать приложение для iOS, для Android
Learn Italian Phrasebook
Learn Italian — это простой в использовании мобильный итальянский разговорник. Станет отличным помощником в путешествиях. Все слова были записаны носителями языка, так что вы услышите аутентичное произношение и заранее подготовитесь понимать эмоциональных итальянцев.
Скачать приложение для iOS, для Android
Memrise
Учить языки можно не только заучивая слова, но и играя в увлекательную космическую игру. Да, вы не ослышались. Memrise предлагает веселый способ учить иностранные языки. Для учеников есть несколько уровней сложностей. Но в любом случае креативный подход к обучению вам понравится.
Скачать приложение для iOS, для Android
Это и есть наш список полезных мобильных приложений, которые помогут вам выучить красивый язык Данте. Но помните, главное в учебе – это регулярность. Не ленитесь и не откладывайте на потом то, что можете выучить прямо сейчас.
Я изучаю итальянский и точно могу сказать, что ни один язык меня так не смешил
Ребята, мы вкладываем душу в AdMe.ru. Cпасибо за то, что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте
Некоторое время назад я принялась за изучение итальянского языка. Должна признать, что каждый язык, который мне доводилось изучать, чем-то удивлял меня. В школе — тем, что слова «бутерброд» и «вундеркинд» — немецкие; позже, в университете, я узнала, что «пляж» и «шедевр» — истинно французские. Не то чтобы я предчувствовала удивление и при знакомстве с итальянским, это произошло само собой. И не так, как с другими языками. В итальянском многое не так.
Я, автор AdMe.ru, решила поделиться своим собственным занятным опытом по изучению языка Челентано и Dolce & Gabbana.
Лексика
Наиболее сильное впечатление на меня произвели слова, звучание которых в других языках одинаково, но в итальянском они удивляют. Так, привычное всем слово «баскетбол» по-итальянски будет pallacanestro.
Казалось бы, ничего удивительного, ведь palla — это «мяч», а canestro — «корзина». Но ведь в русском языке «баскетбол» — это «баскетбол», а не «корзина-мяч», даже по-французски это le basket (они просто сократили слово).
«Автобус» по-итальянски ни много ни мало — pullman, хотя и более привычный l’autobus тоже используется.
Еще со времен уроков музыки в школе мы знаем, что слово «фортепиано» — итальянское. Но вот на родном языке музыкальный инструмент будет называться pianoforte.
Pianoforte — «фортепиано». Здесь хочется поставить смайл.
Занятная пара слов: «друг» — amico, «враг» — nemico (то есть «не друг»).
«Bravo!» — так говорят только мужчинам. Если вы хотите похвалить женщину, нужно сказать «Brava!», так как слово относится к женскому роду, соответственно, вы должны изменить и его окончание.
Когда итальянцы отвечают на телефонный звонок, их первое слово — pronto (дословно — «готов / готова»). Здесь правило с изменением последней буквы в зависимости от рода почему-то не действует.
В итальянском языке мультяшные персонажи Микки-Маус и Дональд Дак теряют свои имена и становятся просто «мышонком» и «смешной уткой». И называются они Topolino и Paperino соответственно.
«Секс». По-итальянски это sesso. Одно из интернациональных слов, начало которого идет от латинского sexus («пол»). До итальянского дошло именно в таком виде — без «к».
Все для тех, кому интересен итальянский язык
Идея этого проекта зародилась давно, однако, как всем известно, одной идеи для воплощения в жизнь чего бы то ни было маловато, и я прекрасно отдавала себе отчет в том, что даже при большом количестве свободного времени создать подобный сайт одной мне не под силу. А потому с огромным удовольствием я хочу поблагодарить всех, кто принимал участие в реализации проекта. Спасибо:
Дмитрию Чувиковскому, чудесному человеку и прекрасному программисту, потому как все, что работает на сайте, работает только благодаря ему;
Маргарите Журавлевой (www.catbycat.ru) и Кириллу Петрову, без них вы бы созерцали простой черный текст на белом фоне, дизайнерская работа полностью выполнена ими;
Marianna Sili и Cristina Dalla Libera, моим подругам, моим коллегам и моим консультантам, к которым я обращалась, обращаюсь и буду обращаться с кучей вопросов по многообразию итальянского языка и не только;
Лингвистической империи Сальватер (www.salvater.ru), ее уважаемому Императору Giuliano Bruni и моему учителю Fabrizio Rizzzi за то, что они мне дали ключ от мира под названием Итальянский язык.
Моему мужу, который поддерживает меня во всем;
Нашей дочке Лизе, рождение которой заставило меня ускориться в работе и все-таки открыть сайт в 2009 году, иначе все пылилось бы до сих пор на дальней полке; нашей дочке Соне, благодаря которой я освоила дистанционное преподавание, а географические границы для меня растворились.
И, конечно же, всем моим ученикам за радость общения, расширение кругозора и за любовь к профессии, потому что все, что здесь делалось, делалось, в конечном итоге, для вас, с надеждой, что все это может быть нужным и полезным. Пусть так оно и будет. Удачи и спасибо большое!
Внутреннюю энергию термодинамической системы можно изменить двумя способами:
совершая над системой работу,
при помощи теплового взаимодействия.
Передача тепла телу не связана с совершением над телом макроскопической работы. В данном случае изменение внутренней энергии вызвано тем,
что отдельные молекулы тела с большей температурой совершают работу над некоторыми молекулами тела, которое имеет меньшую температуру. В этом
случае тепловое взаимодействие реализуется за счет теплопроводности. Передача энергии также возможна при помощи излучения. Система
микроскопических процессов (относящихся не ко всему телу, а к отдельным молекулам) называется теплопередачей. Количество энергии,
которое передается от одного тела к другому в результате теплопередачи, определяется количеством теплоты, которое предано от одного тела другому.
Определение
Теплотой называют энергию, которая получается (или отдается) телом в процессе теплообмена с окружающими телами (средой).
Обозначается теплота, обычно буквой Q.
Это одна из основных величин в термодинамике. Теплота включена в математические выражения первого и второго начал термодинамики.
Говорят, что теплота – это энергия в форме молекулярного движения.
Теплота может сообщаться системе (телу), а может забираться от нее. Считают, что если тепло сообщается системе, то оно положительно.
Формула расчета теплоты при изменении температуры
Элементарное количество теплоты обозначим как $\delta Q$. Обратим внимание,
что элемент тепла, которое получает (отдает) система при малом изменении ее состояния не является полным дифференциалом.
Причина этого состоит в том, что теплота является функцией процесса изменения состояния системы.
Элементарное количество тепла, которое сообщается системе, и температура при этом меняется от Tдо T+dT, равно:
$$\delta Q=C d T(1)$$
где C – теплоемкость тела. Если рассматриваемое тело однородно, то формулу (1) для количества теплоты можно представить как:
$$\delta Q=c m d T=\nu c_{\mu} d T(2)$$
где $c=\frac{C}{m}$ – удельная теплоемкость тела, m – масса тела,
$c_{\mu}=c \cdot \mu$ — молярная теплоемкость,
$\mu$ – молярная масса вещества,
$\nu=\frac{m}{\mu}$ – число молей вещества.
Если тело однородно, а теплоемкость считают независимой от температуры, то количество теплоты
($\Delta Q$), которое получает тело при увеличении его температуры на величину
$\Delta t = t_2 — t_1$ можно вычислить как:
$$\Delta Q=c m \Delta t(3)$$
где t2, t1 температуры тела до нагрева и после. Обратите внимание, что температуры при нахождении разности
($\Delta t$) в расчетах можно подставлять как в градусах Цельсия, так и в кельвинах.
Формула количества теплоты при фазовых переходах
Переход от одной фазы вещества в другую сопровождается поглощением или выделением некоторого количества теплоты,
которая носит название теплоты фазового перехода.
Так, для перевода элемента вещества из состояния твердого тела в жидкость ему следует сообщить количество теплоты
($\delta Q$) равное:
$$\delta Q=\lambda d m$$
где $\lambda$ – удельная теплота плавления, dm – элемент массы тела.
При этом следует учесть, что тело должно иметь температуру, равную температуре плавления рассматриваемого вещества.
При кристаллизации происходит выделение тепла равного (4).
Количество теплоты (теплота испарения), которое необходимо для перевода жидкости в пар можно найти как:
$$\delta Q=r d m$$
где r – удельная теплота испарения. При конденсации пара теплота выделяется. Теплота испарения равна теплоте конденсации одинаковых масс вещества.
Единицы измерения количества теплоты
Основной единицей измерения количества теплоты в системе СИ является: [Q]=Дж
Внесистемная единица теплоты, которая часто встречается в технических расчетах. [Q]=кал (калория). 1 кал=4,1868 Дж.
Примеры решения задач
Пример
Задание. Какие объемы воды следует смешать, чтобы получить 200 л воды при температуре t=40С, если температура
одной массы воды t1=10С, второй массы воды t2=60С?
Решение. Запишем уравнение теплового баланса в виде:
$$Q=Q_{1}+Q_{2}(1.1)$$
где Q=cmt – количество теплоты приготовленной после смешивания воды; Q1=cm1t1 —
количество теплоты части воды температурой t1 и массой m1;
Q2=cm2t2— количество теплоты части воды температурой t2 и массой m2.
Формула количества теплоты не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!
Пример
Задание. Теплоемкость тела изменяется по линейному закону (рис.1) в зависимости от абсолютной температуры в
рассматриваемом интервале $T_{1} \leq T \leq T_{2}$ .
Какое количество теплоты получает тело, если T1=300 К, T2=400 К. {*}\right)
\end{array}
$$
Ответ. $\Delta Q$=1700 Дж
Читать дальше: Формула напряженности магнитного поля.
Формула количества теплоты в физике
Содержание:
Определение и формула количества теплоты
Внутреннюю энергию термодинамической системы можно изменить двумя способами:
совершая над системой работу,
при помощи теплового взаимодействия.
Передача тепла телу не связана с совершением над телом макроскопической работы. В данном случае изменение внутренней энергии вызвано тем,
что отдельные молекулы тела с большей температурой совершают работу над некоторыми молекулами тела, которое имеет меньшую температуру. В этом
случае тепловое взаимодействие реализуется за счет теплопроводности. Передача энергии также возможна при помощи излучения. Система
микроскопических процессов (относящихся не ко всему телу, а к отдельным молекулам) называется теплопередачей. Количество энергии,
которое передается от одного тела к другому в результате теплопередачи, определяется количеством теплоты, которое предано от одного тела другому.
Определение
Теплотой называют энергию, которая получается (или отдается) телом в процессе теплообмена с окружающими телами (средой).
Обозначается теплота, обычно буквой Q.
Это одна из основных величин в термодинамике. Теплота включена в математические выражения первого и второго начал термодинамики.
Говорят, что теплота – это энергия в форме молекулярного движения.
Теплота может сообщаться системе (телу), а может забираться от нее. Считают, что если тепло сообщается системе, то оно положительно.
Формула расчета теплоты при изменении температуры
Элементарное количество теплоты обозначим как $\delta Q$. Обратим внимание,
что элемент тепла, которое получает (отдает) система при малом изменении ее состояния не является полным дифференциалом.
Причина этого состоит в том, что теплота является функцией процесса изменения состояния системы.
Элементарное количество тепла, которое сообщается системе, и температура при этом меняется от Tдо T+dT, равно:
$$\delta Q=C d T(1)$$
где C – теплоемкость тела. Если рассматриваемое тело однородно, то формулу (1) для количества теплоты можно представить как:
$$\delta Q=c m d T=\nu c_{\mu} d T(2)$$
где $c=\frac{C}{m}$ – удельная теплоемкость тела, m – масса тела,
$c_{\mu}=c \cdot \mu$ — молярная теплоемкость,
$\mu$ – молярная масса вещества,
$\nu=\frac{m}{\mu}$ – число молей вещества.
Если тело однородно, а теплоемкость считают независимой от температуры, то количество теплоты
($\Delta Q$), которое получает тело при увеличении его температуры на величину
$\Delta t = t_2 — t_1$ можно вычислить как:
$$\Delta Q=c m \Delta t(3)$$
где t2, t1 температуры тела до нагрева и после. Обратите внимание, что температуры при нахождении разности
($\Delta t$) в расчетах можно подставлять как в градусах Цельсия, так и в кельвинах.
Формула количества теплоты при фазовых переходах
Переход от одной фазы вещества в другую сопровождается поглощением или выделением некоторого количества теплоты,
которая носит название теплоты фазового перехода.
Так, для перевода элемента вещества из состояния твердого тела в жидкость ему следует сообщить количество теплоты
($\delta Q$) равное:
$$\delta Q=\lambda d m$$
где $\lambda$ – удельная теплота плавления, dm – элемент массы тела.
При этом следует учесть, что тело должно иметь температуру, равную температуре плавления рассматриваемого вещества.
При кристаллизации происходит выделение тепла равного (4).
Количество теплоты (теплота испарения), которое необходимо для перевода жидкости в пар можно найти как:
$$\delta Q=r d m$$
где r – удельная теплота испарения. При конденсации пара теплота выделяется. Теплота испарения равна теплоте конденсации одинаковых масс вещества.
Единицы измерения количества теплоты
Основной единицей измерения количества теплоты в системе СИ является: [Q]=Дж
Внесистемная единица теплоты, которая часто встречается в технических расчетах. [Q]=кал (калория). 1 кал=4,1868 Дж.
Примеры решения задач
Пример
Задание. Какие объемы воды следует смешать, чтобы получить 200 л воды при температуре t=40С, если температура
одной массы воды t1=10С, второй массы воды t2=60С?
Решение. Запишем уравнение теплового баланса в виде:
$$Q=Q_{1}+Q_{2}(1.1)$$
где Q=cmt – количество теплоты приготовленной после смешивания воды; Q1=cm1t1 —
количество теплоты части воды температурой t1 и массой m1;
Q2=cm2t2— количество теплоты части воды температурой t2 и массой m2.
Формула количества теплоты не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!
Пример
Задание. Теплоемкость тела изменяется по линейному закону (рис.1) в зависимости от абсолютной температуры в
рассматриваемом интервале $T_{1} \leq T \leq T_{2}$ .
Какое количество теплоты получает тело, если T1=300 К, T2=400 К. {*}\right)
\end{array}
$$
Ответ. $\Delta Q$=1700 Дж
Читать дальше: Формула напряженности магнитного поля.
Количество теплоты
Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче. Количество теплоты является одной из основных термодинамических величин.
Количество теплоты является функцией процесса, а не функцией состояния, то есть количество теплоты, полученное системой, зависит от способа, которым она была приведена в текущее состояние.
Внутренняя энергия тела может изменяться за счет работы внешних сил. Для характеристики изменения внутренней энергии при теплообмене вводится величина, называемая количеством теплоты и обозначаемая Q.
В международной системе единицей количества теплоты, также как работы и энергии, является джоуль:[Q] = [A] = [E] = 1 Дж. На практике еще иногда применяется внесистемная единица количества теплоты – калория.1 кал. = 4,2 Дж.
Количество теплоты, передаваемое от одного тела к другому, может идти на нагревание тела, плавление, парообразование, либо выделяться при противоположных процессах – остывании тела, кристаллизации, конденсации. Теплота выделяется при сгорании топлива. Между массой вещества и количеством теплоты, необходимым для его нагревания, существует прямая пропорциональная зависимость.
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяющееся при его охлаждении, прямо пропорционально массе тела и изменению его температуры:
Q = cmΔT,
где с — удельная теплоемкость [Дж/кг·К], m — масса тела [кг], ΔT — изменение температуры [К]
Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар или выделяющееся при его конденсации, прямо пропорционально массе жидкости:
Q = Lm,
где L — удельная теплота парообразования [Дж/кг], m — масса тела [кг]
Количество теплоты, необходимое для плавления тела или выделяющееся при его кристаллизации, прямо пропорционально массе этого тела:
Q = λm,
где λ (лямбда) — удельная теплота плавления [Дж/кг], m — масса тела [кг]
Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, прямо пропорционально его массе:
Q = qm,
где q — удельная теплота сгорания [Дж/кг], m — масса тела [кг]
Удельная теплоемкость вещества показывает, чему равно количество теплоты, необходимое для нагревания или выделяющееся при охлаждении 1 кг вещества на 1 К.
Удельные теплоты парообразования, плавления, сгорания показывают, какое количество теплоты требуется для парообразования, плавления или выделяется при конденсации, кристаллизации, сгорании 1 кг вещества.
Другие заметки по физике
Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества :: Класс!ная физика
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
При теплопередаче (теплообмене) внутренняя энергия одних тел уменьшается, а других – увеличивается, без изменения механической энергии тел и без совершения работы. При этом уменьшается внутренняя энергия тела-нагревателя, а внутренняя энергия нагреваемого тела увеличивается .
Процесс теплопередачи характеризуется количеством теплоты. Количеством теплоты (Q) называется изменение внутренней энергии тела, происходящее в результате теплопередачи.
Количество теплоты измеряется в системе СИ в джоулях. [Q] = 1Дж. Кроме того, для измерения количества теплоты (вне системы СИ) используется единица, называемая калорией (кал). 1 калория равна количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 г воды на 1 градус С. Опытным путем было установлено, что для нагревания 1 г воды на 1 градус требуется совершить работу в 4,18 Дж, следовательно 1кал = 4,18Дж.
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ВЕЩЕСТВА
Удельная теплоемкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы изменить температуру единицы массы данного вещества на 1°С. Единица удельной теплоемкости в системе СИ : [c] = 1Дж/кг·градусС.
Удельную теплоемкость данного вещества можно приближенно считать постоянной величиной. У разных веществ удельная теплоемкость имеет разные значения.
Если одинаковым по массе телам из разных веществ передать одно и то же количество теплоты, то они нагреются до разной температуры. Вещество с меньшей теплоемкостью нагреется сильнее, а вещество с большей теплоемкостью — слабее.
КНИЖНАЯ ПОЛКА
Глобальное потепление. Ведет ли оно к катастрофе?
ИНТЕРЕСНО
…что в пустынях днем очень жарко, а ночью температура падает ниже 0°С. Это происходит потому, что песок обладает малой удельной теплоемкостью, поэтому быстро нагревается и охлаждается.
Устали? — Отдыхаем!
100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА
В 2021 году казахстанские школьники будут сдавать по-новому Единое национальное тестирование. Помимо того, что главный школьный экзамен будет проходить электронно, выпускникам предоставят возможность испытать свою удачу дважды. Корреспондент zakon.kz побеседовал с вице-министром образования и науки Мирасом Дауленовым и узнал, к чему готовиться будущим абитуриентам.
— О переводе ЕНТ на электронный формат говорилось не раз. И вот, с 2021 года тестирование начнут проводить по-новому. Мирас Мухтарович, расскажите, как это будет?
— По содержанию все остается по-прежнему, но меняется формат. Если раньше школьник садился за парту и ему выдавали бумажный вариант книжки и лист ответа, то теперь тест будут сдавать за компьютером в электронном формате. У каждого выпускника будет свое место, огороженное оргстеклом.
Зарегистрироваться можно будет электронно на сайте Национального центра тестирования. Но, удобство в том, что школьник сам сможет выбрать дату, время и место сдачи тестирования.
Кроме того, в этом году ЕНТ для претендующих на грант будет длиться три месяца, и в течение 100 дней сдать его можно будет два раза.
— Расскажите поподробнее?
— В марте пройдет тестирование для желающих поступить на платной основе, а для претендующих на грант мы ввели новые правила. Школьник, чтобы поступить на грант, по желанию может сдать ЕНТ два раза в апреле, мае или в июне, а наилучший результат отправить на конкурс. Но есть ограничение — два раза в один день сдавать тест нельзя. К примеру, если ты сдал ЕНТ в апреле, то потом повторно можно пересдать его через несколько дней или в мае, июне. Мы рекомендуем все-таки брать небольшой перерыв, чтобы еще лучше подготовиться. Но в любом случае это выбор школьника.
— Система оценивания останется прежней?
— Количество предметов остается прежним — три обязательных предмета и два на выбор. Если в бумажном формате закрашенный вариант ответа уже нельзя было исправить, то в электронном формате школьник сможет вернуться к вопросу и поменять ответ, но до того, как завершил тест.
Самое главное — результаты теста можно будет получить сразу же после нажатия кнопки «завершить тестирование». Раньше уходило очень много времени на проверку ответов, дети и родители переживали, ждали вечера, чтобы узнать результат. Сейчас мы все автоматизировали и набранное количество баллов будет выведено на экран сразу же после завершения тестирования. Максимальное количество баллов остается прежним — 140.
— А апелляция?
— Если сдающий не будет согласен с какими-то вопросами, посчитает их некорректными, то он сразу же на месте сможет подать заявку на апелляцию. Не нужно будет ждать следующего дня, идти в центр тестирования, вуз или школу, все это будет электронно.
— С учетом того, что школьникам не придется вручную закрашивать листы ответов, будет ли изменено время сдачи тестирования?
— Мы решили оставить прежнее время — 240 минут. Но теперь, как вы отметили, школьникам не нужно будет тратить час на то, чтобы правильно закрасить лист ответов, они спокойно смогут использовать это время на решение задач.
— Не секрет, что в некоторых селах и отдаленных населенных пунктах не хватает компьютеров. Как сельские школьники будут сдавать ЕНТ по новому формату?
— Задача в том, чтобы правильно выбрать время и дату тестирования. Центры тестирования есть во всех регионах, в Нур-Султане, Алматы и Шымкенте их несколько. Школьники, проживающие в отдаленных населенных пунктах, как и раньше смогут приехать в город, где есть эти центры, и сдать тестирование.
— На сколько процентов будет обновлена база вопросов?
— База вопросов ежегодно обновляется как минимум на 30%. В этом году мы добавили контекстные задания, то что школьники всегда просили. Мы уделили большое внимание истории Казахстана и всемирной истории — исключили практически все даты. Для нас главное не зазубривание дат, а понимание значения исторических событий. Но по каждому предмету будут контекстные вопросы.
— По вашему мнению система справится с возможными хакерскими атаками, взломами?
— Информационная безопасность — это первостепенный и приоритетный вопрос. Центральный аппарат всей системы находится в Нур-Султане. Связь с региональными центрами сдачи ЕНТ проводится по закрытому VPN-каналу. Коды правильных ответов только в Национальном центре тестирования.
Кроме того, дополнительно через ГТС КНБ (Государственная техническая служба) все тесты проходят проверку на предмет возможного вмешательства. Здесь все не просто, это специальные защищенные каналы связи.
— А что с санитарными требованиями? Нужно ли будет школьникам сдавать ПЦР-тест перед ЕНТ?
— ПЦР-тест сдавать не нужно будет. Требование по маскам будет. При необходимости Центр национального тестирования будет выдавать маски школьникам во время сдачи ЕНТ. И, конечно же, будем измерять температуру. Социальная дистанция будет соблюдаться в каждой аудитории.
— Сколько человек будет сидеть в одной аудитории?
— Участники ЕНТ не за семь дней будут сдавать тестирование, как это было раньше, а в течение трех месяцев. Поэтому по заполняемости аудитории вопросов не будет.
— Будут ли ужесточены требования по дисциплине, запрещенным предметам?
— Мы уделяем большое внимание академической честности. На входе в центры тестирования, как и в предыдущие годы, будут стоять металлоискатели. Перечень запрещенных предметов остается прежним — телефоны, шпаргалки и прочее. Но, помимо фронтальной камеры, которая будет транслировать происходящее в аудитории, над каждым столом будет установлена еще одна камера. Она же будет использоваться в качестве идентификации школьника — как Face ID. Сел, зарегистрировался и приступил к заданиям. Мы применеям систему прокторинга.
Понятно, что каждое движение абитуриента нам будет видно. Если во время сдачи ЕНТ обнаружим, что сдающий использовал телефон или шпаргалку, то тестирование автоматически будет прекращено, система отключится.
— А наблюдатели будут присутствовать во время сдачи тестирования?
— Когда в бумажном формате проводили ЕНТ, мы привлекали очень много дежурных. В одной аудитории было по 3-4 человека. При электронной сдаче такого не будет, максимум один наблюдатель, потому что все будет видно по камерам.
— По вашим наблюдениям школьники стали меньше использовать запрещенные предметы, к примеру, пользоваться телефонами?
— Практика показывает, что школьники стали ответственнее относиться к ЕНТ. Если в 2019 году на 120 тыс. школьников мы изъяли 120 тыс. запрещенных предметов, по сути у каждого сдающего был телефон. То в прошлом году мы на 120 тыс. школьников обнаружили всего 2,5 тыс. телефонов, и у всех были аннулированы результаты.
Напомню, что в 2020 году мы также начали использовать систему искусственного интеллекта. Это анализ видеозаписей, который проводится после тестирования. Так, в прошлом году 100 абитуриентов лишились грантов за то, что во время сдачи ЕНТ использовали запрещенные предметы.
— Сколько средств выделено на проведение ЕНТ в этом году?
Если раньше на ЕНТ требовалось 1,5 млрд тенге из-за распечатки книжек и листов ответов, то сейчас расходы значительно сокращены за счет перехода на электронный формат. Они будут, но несущественные.
— Все-таки почему именно в 2021 году было принято решение проводить ЕНТ в электронном формате. Это как-то связано с пандемией?
— Это не связано с пандемией. Просто нужно переходить на качественно новый уровень. Мы апробировали данный формат на педагогах школ, вы знаете, что они сдают квалификационный тест, на магистрантах, так почему бы не использовать этот же формат при сдаче ЕНТ. Тем более, что это удобно, и для школьников теперь будет много плюсов.
Урок 23. внутренняя энергия. работа. количество теплоты — Физика — 10 класс
Физика, 10 класс
Урок 23. Внутренняя энергия. Работа. Количество теплоты
Список вопросов, рассмотренных в уроке: внутренняя энергия; способы изменения внутренней энергии; различные виды теплообмена; уравнение теплового баланса; работа в термодинамике; нахождение численного значения работы в различных тепловых процессах.
Глоссарий по теме
Термодинамическая система представляет собой систему тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией и веществом.
Состояние равновесия — это состояние системы, в которой нет теплообмена между телами, составляющими систему.
Термодинамический процесс — процесс изменения состояния системы, который изменяет параметры системы.
Внутренняя энергия представляет собой сумму кинетической энергии хаотичного теплового движения и потенциальной энергии взаимодействия всех молекул, составляющих тело.
Теплоемкость представляет собой энергию, которая численно равна количеству тепла, которое выделяется или поглощается, когда температура тела изменяется на 1 К.
Теплопередача- это передача энергии от одного тела другому без выполнения работы.
Количество тепла является количественной мерой изменения внутренней энергии во время теплообмена.
Работа в термодинамике — это взаимодействие системы с внешними объектами, в результате чего изменяются параметры системы.
Список литературы
Г.Я. Мякишев., Б. Буховцев., Н. Н. Соцкий. Физика.10. Учебник для образовательных организаций М .: Просвещение, 2017. — С. 243-254.
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс М.: Дрофа, 2009.- с.75-84
Основное содержание урока
Внутренняя энергия тела — это полная энергия всех молекул, которые его составляют. Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна его температуре.
U = 3/2 · ν · R · T
Чтобы изменить внутреннюю энергию вещества, надо сообщить ему некоторое количество тепла или совершить работу.
Работа в термодинамике равна изменению внутренней энергии системы: A = ΔU.
Работа газа в изобарном процессе равна A = P · ΔV. Если газ расширяется, то А > 0, если газ сжимается, то А < 0.
Кроме того, работа газа может быть определена с использованием графика давления в зависимости от объема.
Работа газа численно равна площади под графиком давления.
Количество теплоты — это энергия, которую система получает или теряет во время теплообмена.
Количество тепла для различных термических процессов определяется по-разному.
При нагревании и охлаждении: Q = c_ ∙ m ∙ ΔT;
Во время плавления и кристаллизации: Q = ℷ ∙ m;
Во время испарения и конденсации; Q = r ∙ m;
При сжигании: Q = q ∙ m.
Для замкнутой и адиабатически изолированной системы тел выполняется уравнение теплового баланса: Q1 + Q2 + … + Qn = 0
Выражение для внутренней энергии одноатомного идеального или разреженного реального газа имеет следующий вид:
U = 3/2 ν ∙ R ∙ T
Для идеального газа из молекул с двумя, тремя или более атомами необходимо учитывать кинетическую энергию вращения молекул (они больше не могут считаться материальными точками), поэтому выражение для их внутренней энергии отличается от U = 3/2 ν ∙ R ∙ T числовым коэффициентом.
Для двухатомного газа (например, O2, CO и т. д.):
U = 5/2 ν ∙ R ∙ T
Для газа с тремя атомами или более (например, O3, Ch5):
U = 3ν · R · T
Изменить внутреннюю энергию вещества можно, передав ему некоторое количество тепла или выполнить над ним работу.
Существует три типа теплопередачи:
1) Теплопроводность представляет собой процесс переноса энергии от более теплого тела к менее нагретому телу с прямым контактом или от более нагретых частей тела к менее нагретым, осуществляемый хаотично движущимися частицами тела (атомы, молекулы, электроны , и т.д.). Простым примером является нагревание чашки, в которую выливают горячий чай.
2) Конвекция — это своего рода передача тепла, в которой внутренняя энергия передается снизу вверх струями или потоками жидкости или газа. Пример: нагревание воды в чайнике, который стоит на горячей плите.
3) Лучистый обмен или излучение — это процесс передачи энергии через электромагнитное излучение. Простой пример: солнечный свет.
Механическая работа изменяет механическую энергию тела. Термодинамическая работа изменяет внутреннюю энергию газа.
Если газ расширяется, то работа газа считается положительной. Если он сжат, то отрицательной.
Формула для нахождения работы газа в изобарном процессе имеет следующий вид:
A = p · ΔV
Для изотермического процесса формула принимает следующий вид: A = ν ∙ R ∙ T ∙ ln (V_2 / V_1)
Разбор тренировочных заданий
1. Объём газа, расширяющегося при постоянном давлении 100 кПа, увеличился на 20 литров. Работа, выполняемая газом в этом процессе, — _____.
Варианты ответов:
2000 Дж;
20 000 Дж;
200 Дж;
50 МДж.
Правильный вариант / варианты (или правильные комбинации вариантов): 3) 2000 Дж.
Совет: используйте формулу работы.
2. Чтобы из 5 кг снега, при температуре 0ºС, получить воду при 20ºС, необходимо сжигать в печке с КПД 40% __ кг дров.
Решение: при сгорании дров выделится количество теплоты:
из этого количества на полезную работу пойдёт только:
Для плавления снега необходимо количество теплоты:
для нагревания воды понадобится:
Согласно уравнению теплового баланса:
Отсюда следует:
Подставим числовые значения в формулу:
Ответ: 0,5175 кг.
Урок 23. внутренняя энергия. работа. количество теплоты — Физика — 10 класс
Работа и теплопередача как способы изменения внутренней энергии
Выражение для внутренней энергии одноатомного идеального или разреженного реального газов имеет следующий вид: $U = \frac{3}{2} \cdot \nu \cdot R \cdot T$.
Для идеального газа из молекул с двумя, тремя или большим числом атомов требуется учёт кинетической энергии вращения молекул (их уже нельзя считать материальными точками), поэтому выражение для их внутренней энергии отличается от $U = \frac{3}{2} \cdot \nu \cdot R \cdot T$, но только числовым коэффициентом.
Для двухатомного газа (например, H2, O2, CO и пр.):
$U = \frac{5}{2} \cdot \nu \cdot R \cdot T$.
Для газа с тремя атомами и более (например, CO2, CH4):
$U = 3 \cdot \nu \cdot R \cdot T$.
Чтобы изменить внутреннюю энергию вещества, нужно передать ему некоторое количество теплоты либо совершить над ним работу.
Существует три вида теплопередачи:
Теплопроводность – это процесс переноса энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым, осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Простой пример – нагревание ложки в горячем чае.
Конвекция – вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передаётся струями или потоками жидкости, или газа. Пример: проветривание комнаты.
Излучение – процесс переноса энергии посредством электромагнитного излучения. Простой пример: солнечный свет.
Механическая работа меняет механическую энергию тела. В термодинамике то же самое. К примеру, если газ двигает поршень, расширяясь, то у нас, как и в механике, есть и сила, и перемещение. Разница только в том, что при совершении работы в термодинамике меняется не кинетическая или потенциальная энергия газа как целого тела, а кинетическая энергия его молекул, то есть внутренняя энергия газа.
Если газ расширяется, то работу газа принято считать положительной. Если же сжимается – то отрицательной.
Формула для нахождения работы газа при изобарном процессе примет следующий вид: $A = p \cdot \Delta V$.
Для изотермического процесса формула принимает следующий вид: $A = \nu \cdot R \cdot T \cdot ln \frac{V_2}{V_1}$.
Определение: тепло | Информация об открытой энергии
Тепло — это форма энергии, которая передается между системами или объектами с разной температурой (течет от высокотемпературной системы к низкотемпературной системе). Также называется тепловой энергией или тепловой энергией. Тепло обычно измеряется в британских тепловых единицах, калориях или джоулях. Тепловой поток или скорость, с которой тепло передается между системами, имеет те же единицы, что и мощность: энергия в единицу времени (Дж / с). [1] [2] [3] [4]
Определение Википедии
В термодинамике тепло — это энергия, передаваемая в термодинамическую систему или из нее с помощью механизмов, отличных от термодинамической работы или передачи вещества. Различные механизмы передачи энергии, определяющие тепло, изложены в следующем разделе этой статьи. Как и термодинамическая работа, теплопередача — это процесс, в котором участвует более одной системы, а не свойство какой-либо одной системы. В термодинамике энергия, передаваемая в виде тепла (функция процесса), способствует изменению кардинальной энергетической переменной состояния системы, например, ее внутренней энергии или, например, ее энтальпии. Это следует отличать от концепции тепла в обычном языке как свойства изолированной системы.Количество энергии, переданной в виде тепла в процессе, — это количество переданной энергии, исключая любую выполненную термодинамическую работу и любую переданную энергию, содержащуюся в веществе. Для точного определения тепла необходимо, чтобы оно происходило по пути, который не включает перенос вещества. Хотя не сразу по определению, но в особых видах процессов, количество энергии, переданной в виде тепла, можно измерить по ее влиянию на состояния взаимодействующих тел. Например, в особых обстоятельствах, соответственно, теплопередача может быть измерена по количеству растаявшего льда или по изменению температуры тела, окружающего систему.Такие методы называются калориметрией. Обычный символ, используемый для обозначения количества тепла, переданного в термодинамическом процессе, — Q. В качестве количества энергии (передаваемой) единицей измерения тепла в системе СИ является джоуль (Дж). В термодинамике тепло — это энергия, передаваемая в или из термодинамической системы с помощью механизмов, отличных от термодинамической работы или переноса вещества. Различные механизмы передачи энергии, определяющие тепло, изложены в следующем разделе этой статьи. Как и термодинамическая работа, теплопередача — это процесс, в котором участвует более одной системы, а не свойство какой-либо одной системы.В термодинамике энергия, передаваемая в виде тепла, способствует изменению кардинальной энергетической переменной состояния системы, например ее внутренней энергии или, например, ее энтальпии. Это следует отличать от концепции тепла в обычном языке как свойства изолированной системы. Количество энергии, переданной в виде тепла в процессе, — это количество переданной энергии, исключая любую выполненную термодинамическую работу и любую переданную энергию, содержащуюся в веществе. Для точного определения тепла необходимо, чтобы оно происходило по пути, который не включает перенос вещества.Хотя не сразу по определению, но в особых видах процессов, количество энергии, переданной в виде тепла, можно измерить по ее влиянию на состояния взаимодействующих тел. Например, в особых обстоятельствах, соответственно, теплопередача может быть измерена по количеству растаявшего льда или по изменению температуры тела, окружающего систему. Такие методы называются калориметрией. Обычный символ, используемый для обозначения количества тепла, переданного в термодинамическом процессе, — Q.В качестве количества энергии (передаваемой) единицей тепла в системе СИ является джоуль (Дж). В термодинамике тепло — это энергия, передаваемая в термодинамическую систему или из нее посредством иных механизмов, кроме термодинамической работы или передачи вещества. Как и термодинамическая работа, теплопередача — это процесс, в котором участвует более одной системы, а не свойство какой-либо одной системы. В термодинамике энергия, передаваемая в виде тепла, способствует изменению кардинальной энергетической переменной состояния системы, например его внутренняя энергия или его энтальпия.Это следует отличать от концепции тепла как свойства изолированной системы. Количество энергии, переданной в виде тепла в процессе, — это количество переданной энергии, исключая любую термодинамическую работу и любую энергию, содержащуюся в переданном веществе. Для точного определения тепла необходимо, чтобы оно происходило по пути, который не включает перенос вещества. В особых видах процессов количество энергии, переданной в виде тепла, можно измерить по ее влиянию на состояния взаимодействующих тел, например.грамм. количество растаявшего льда или изменение температуры тела в окружающей системе. Такие методы называются калориметрией. Обычный символ, используемый для обозначения количества тепла, переданного в термодинамическом процессе, — Q. В качестве количества энергии (передаваемой) единицей тепла в системе СИ является джоуль (Дж).
Ранее в этом уроке было дано пять словарных определений температуры. Их было:
Степень жара или холода тела или окружающей среды.
Мера тепла или холода предмета или вещества по отношению к некоторому стандартному значению.
Мера средней кинетической энергии частиц в образце вещества, выраженная в единицах или градусах, обозначенных на стандартной шкале.
Мера способности вещества или, в более общем смысле, любой физической системы передавать тепловую энергию другой физической системе.
Любая из различных стандартизированных числовых мер этой способности, например шкала Кельвина, Фаренгейта и Цельсия.
Как уже упоминалось, первые два пункта имеют довольно очевидное значение.Третий пункт — тема предыдущей страницы этого урока. Пятым пунктом было определение, с которого мы начали, когда обсуждали температуру и работу термометров; это была тема второй страницы этого урока. Это оставляет нам четвертый пункт — определение температуры с точки зрения способности вещества передавать тепло другому веществу. Эта часть Урока 1 посвящена пониманию того, как относительная температура двух объектов влияет на направление передачи тепла между двумя объектами.
Что такое тепло?
Представьте себе очень горячую кружку кофе на столешнице вашей кухни. В целях обсуждения мы скажем, что чашка кофе имеет температуру 80 ° C, а окружающая среда (столешница, воздух на кухне и т. Д.) Имеет температуру 26 ° C. Как вы думаете, что произойдет в этой ситуации? Я подозреваю, что вы знаете, что чашка кофе со временем будет постепенно остывать. При температуре 80 ° C кофе пить не посмеет.Даже кофейная кружка, скорее всего, будет слишком горячей, чтобы ее можно было прикасаться. Но со временем и кофейная кружка, и кофе остынут. Скоро он будет пригоден для питья. А если устоять перед соблазном выпить кофе, то со временем он достигнет комнатной температуры. Кофе охлаждается от 80 ° C до примерно 26 ° C. Так что же происходит с течением времени, чтобы кофе остыл? Ответом на этот вопрос могут быть как макроскопические , так и макрочастицы в природе.
На макроскопическом уровне мы бы сказали, что кофе и кружка передают тепло окружающей среде.Эта передача тепла происходит от горячего кофе и горячей кружки к окружающему воздуху. Тот факт, что кофе снижает температуру, является признаком того, что средняя кинетическая энергия его частиц уменьшается. Кофе теряет энергию. Кружка тоже понижает температуру; средняя кинетическая энергия его частиц также уменьшается. Кружка тоже теряет энергию. Энергия, теряемая кофе и кружкой, передается в более холодную среду. Мы называем эту передачу энергии от кофе и кружки окружающему воздуху и столешнице теплом.В этом смысле тепло — это просто передача энергии от горячего объекта к более холодному.
Теперь давайте рассмотрим другой сценарий — банку с холодным напитком, размещенную на той же кухонной стойке. В целях обсуждения мы скажем, что крышка и банка, в которой она содержится, имеют температуру 5 ° C, а окружающая среда (столешница, воздух на кухне и т. Д.) Имеет температуру 26 ° C. Что произойдет с холодной банкой со временем? Еще раз, я подозреваю, что вы знаете ответ.И холодная закуска, и контейнер нагреются до комнатной температуры. Но что заставляет эти объекты, температура которых ниже комнатной, повышать свою температуру? Ускользает ли холод от шипучки и ее контейнера? Нет! Не существует таких вещей, как холодный уход или утечка . Скорее, наше объяснение очень похоже на объяснение, используемое для объяснения того, почему кофе остывает. Есть теплообмен.
Со временем температура крышки и контейнера повышается.Температура повышается с 5 ° C до почти 26 ° C. Это повышение температуры является признаком того, что средняя кинетическая энергия частиц внутри хлопка и контейнера увеличивается. Чтобы частицы внутри хлопка и контейнера увеличили свою кинетическую энергию, они должны откуда-то получать энергию. Но откуда? Энергия передается из окружающей среды (столешница, воздух на кухне и т. Д.) В виде тепла. Как и в случае с охлаждающей кофейной кружкой, энергия передается от объектов с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой.Еще раз, это известно как тепло — передача энергии от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой.
Другое определение температуры
Оба этих сценария можно резюмировать двумя простыми утверждениями. Объект снижает свою температуру, выделяя энергию в виде тепла в окружающую среду. И объект увеличивает свою температуру, получая энергию в виде тепла от окружающей среды.И , разогревающий , и , охлаждающий объектов работают одинаково — за счет передачи тепла от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Итак, теперь мы можем осмысленно переформулировать определение температуры. Температура — это мера способности вещества или, в более общем смысле, любой физической системы передавать тепловую энергию другой физической системе. Чем выше температура объекта, тем больше у него тенденция к передаче тепла.Чем ниже температура объекта, тем больше у этого объекта склонности быть на принимающем конце теплопередачи.
Но, возможно, вы спрашивали: что происходит с температурой окружающей среды? Повышается ли температура столешницы и воздуха на кухне, когда кружка и кофе остывают? Уменьшается ли температура на столешнице и в воздухе на кухне, когда банка с крышкой нагревается? Ответ: да! Доказательство? Просто прикоснитесь к столешнице — она должна быть прохладнее или теплее, чем до того, как кофейная кружка или баночка были помещены на столешницу. А как насчет воздуха на кухне? Теперь представить убедительное доказательство этого немного сложнее. Тот факт, что объем воздуха в комнате такой большой и энергия быстро рассеивается от поверхности кружки, означает, что изменение температуры воздуха на кухне будет аномально небольшим. На самом деле это будет , пренебрежимо маленький . Прежде чем произойдет заметное изменение температуры, должно быть намного больше теплопередачи.
Тепловое равновесие
При обсуждении охлаждения кофейной кружки столешница и воздух на кухне упоминались как окружение .В физических обсуждениях такого типа принято использовать мысленную структуру системы и окружения . Кофейная кружка (и кофе) будут рассматриваться как система , а все остальное во вселенной будет рассматриваться как окружение . Чтобы не усложнять задачу, мы часто сужаем диапазон окружения от остальной вселенной до тех объектов, которые непосредственно окружают систему. Такой подход к анализу ситуации с точки зрения системы и окружения настолько полезен, что мы будем применять этот подход до конца этой главы и следующей.
А теперь представим третью ситуацию. Предположим, что небольшая металлическая чашка с горячей водой помещена в большую чашку из пенополистирола с холодной водой. Предположим, что температура горячей воды изначально составляет 70 ° C, а температура холодной воды во внешней чашке изначально составляет 5 ° C. И давайте предположим, что обе чашки оснащены термометрами (или датчиками температуры), которые измеряют температуру воды в каждой чашке с течением времени. Как вы думаете, что произойдет? Прежде чем читать дальше, подумайте над вопросом и дайте какой-нибудь ответ.Когда холодная вода нагревается, а горячая — остывает, их температура будет одинаковой или другой? Будет ли холодная вода нагреваться до более низкой температуры, чем температура, до которой остывает горячая вода? Или по мере потепления и похолодания их температуры будут пересекать друг друга ?
К счастью, это эксперимент, который можно провести, и на самом деле он проводился много раз. График ниже является типичным представлением результатов.
Как видно из графика, горячая вода остыла примерно до 30 ° C, а холодная вода нагрелась примерно до той же температуры. Тепло передается от высокотемпературного объекта (внутренняя емкость с горячей водой) к низкотемпературному объекту (внешняя емкость с холодной водой). Если мы обозначим внутреннюю чашу с горячей водой как , систему , то мы можем сказать, что существует поток тепла от системы к окружению .Пока существует разница температур между системой и окружающей средой, между ними существует тепловой поток. Поначалу тепловой поток идет быстрее, о чем свидетельствует более крутой наклон линий. Со временем разница температур между системой и окружающей средой уменьшается, а скорость теплопередачи снижается. Это обозначается более пологим наклоном двух линий. (Подробная информация о скорости теплопередачи будет обсуждаться позже в этом уроке.) В конце концов, система и окружающая среда достигают одинаковой температуры, и теплопередача прекращается. Говорят, что именно в этот момент два объекта достигли теплового равновесия.
Нулевой закон термодинамики
В нашей главе об электрических цепях мы узнали, что разница в электрическом потенциале между двумя местоположениями вызывает поток заряда по проводящему пути между этими местоположениями. Пока сохраняется разность электрических потенциалов, будет существовать поток заряда. Теперь в этой главе мы узнаем аналогичный принцип, связанный с потоком тепла.Разница температур между двумя местоположениями вызовет поток тепла по (теплопроводящему) пути между этими двумя местоположениями. Пока сохраняется разница температур, будет происходить поток тепла. Этот поток тепла продолжается до тех пор, пока два объекта не достигнут одинаковой температуры. Когда их температуры становятся равными, считается, что они находятся в тепловом равновесии, и поток тепла больше не происходит.
Этот принцип иногда называют нулевым законом термодинамики. Этот принцип был формализован в виде закона после того, как первый, второй и третий законы термодинамики уже были открыты , . Но поскольку этот закон казался более фундаментальным, чем три ранее открытых, он был назван нулевым законом . Все объекты подчиняются этому закону — стремлению к тепловому равновесию. Это ежедневная задача для тех, кто хочет контролировать температуру своего тела, еды, напитков и своего дома. Мы используем лед и изоляцию, чтобы наши холодные напитки оставались холодными, и мы используем изоляцию и непрерывные импульсы микроволновой энергии, чтобы наши горячие напитки оставались горячими.Мы оборудуем наши автомобили, наши дома и офисные здания кондиционерами и вентиляторами, чтобы они оставались прохладными в теплые летние месяцы. И мы оборудуем эти же автомобили и здания печами и обогревателями, чтобы согревать их в холодные зимние месяцы. Всякий раз, когда температура какой-либо из этих систем отличается от температуры окружающей среды и не является полностью изолированной от окружающей среды (идеальная ситуация), тепло будет течь. Этот тепловой поток будет продолжаться до тех пор, пока система и окружающая среда не достигнут одинаковых температур.Поскольку эти системы имеют значительно меньший объем, чем окружающие, будут более заметные и существенные изменения температуры этих систем.
Теория калорий
Ученые давно задумались о природе тепла. В середине 19 века наиболее распространенным понятием тепла было то, что оно ассоциировалось с жидкостью, известной как калорийность. Известный химик Антуан Лавуазье рассуждал, что существует две формы калорийности — та, которая скрыта или хранится в горючих материалах, и другая, которую можно ощутить и наблюдать при изменении температуры.Для Лавуазье и его последователей сжигание топлива привело к выделению этого скрытого тепла в окружающую среду, где, как было замечено, это вызвало изменение температуры окружающей среды. Для Лавуазье и его последователей жар всегда присутствовал — либо в скрытой, либо в ощутимой форме. Если в горячем чайнике вода остыла до комнатной температуры, это объяснялось перетеканием калорий из горячей воды в окружающую среду.
Согласно теории теплоты, тепло было материалом в природе.Это была физическая субстанция. Было штука . Как и все вещи в мире Лавуазье, калорийность была консервированным веществом. Подобно нашему современному взгляду на тепло, взгляд калориста заключался в том, что если калорийность выделялась одним объектом, то она была получена другим объектом. Общее количество калорий никогда не менялось; он просто переносился с одного объекта на другой и трансформировался из одного типа (скрытого) в другой (осмысленный). Но в отличие от нашего современного взгляда на тепло, калорийность была реальной физической субстанцией — жидкостью, которая могла течь от одного объекта к другому.И в отличие от наших современных взглядов, тепло всегда присутствовало в той или иной форме. Наконец, с современной точки зрения, тепло присутствует только при передаче энергии. Бессмысленно говорить о том, что тепло все еще существует, когда два объекта пришли в тепловое равновесие. Тепло — это не что-то, что содержится в объекте; скорее это что-то переданное между объектами. Когда передача прекращается, тепла больше не существует.
Падение теории калорийности
Хотя всегда существовали альтернативы теории калорийности, она была наиболее распространенной до середины 19 века.Одним из первых вызовов теории калорийности стал англо-американский ученый Бенджамин Томпсон (он же граф Рамфорд). Томпсон был одним из первых ученых, которым поручили расточить стволы орудий для британского правительства. Томпсон был поражен высокими температурами, достигаемыми пушками, и стружкой, которая проливалась из пушек во время процесса бурения. В одном эксперименте он погрузил пушку в резервуар с водой во время процесса бурения и заметил, что тепло, выделяемое в процессе бурения, способно вскипятить окружающую воду в течение нескольких часов. Томпсон продемонстрировал, что это тепловыделение происходило в отсутствие каких-либо химических или физических изменений в составе пушки. Он объяснил возникновение тепла трением между пушкой и буровым инструментом и утверждал, что это не могло быть результатом перетекания жидкости в воду. В 1798 году Томпсон опубликовал статью, в которой оспаривалось мнение о том, что тепло — это сохраняемая жидкость. Он выступал за с механической точки зрения на тепло, предполагая, что его происхождение связано с движением атомов, а не с переносом жидкости.
Английский физик Джеймс Прескотт Джоуль продолжил то, на чем остановился Томпсон, нанеся ряд роковых ударов по теории калорийности посредством серии экспериментов. Джоуль, в честь которого теперь названа стандартная метрическая единица измерения энергии, провел эксперименты, в которых он экспериментально связал количество механической работы с количеством тепла, передаваемого от механической системы. В одном эксперименте Джоуль позволил падающим весам вращать гребное колесо, которое было погружено в резервуар с водой. Справа изображен чертеж аппарата (из Викимедиа; общественное достояние). Падающие грузы действовали на гребное колесо, которое, в свою очередь, нагревало воду. Джоуль измерял как количество выполненной механической работы, так и количество тепла, полученного водой. Подобные эксперименты, демонстрирующие, что тепло может генерироваться электрическим током, нанесли еще один удар по мысли о том, что тепло — это жидкость, которая содержится в веществах и всегда сохраняется.
Как мы подробно узнаем в следующей главе, объекты обладают внутренней энергией.В химических реакциях часть этой энергии может выделяться в окружающую среду в виде тепла. Однако эта внутренняя энергия не является материальной субстанцией или жидкостью, содержащейся в объекте. Это просто потенциальная энергия, хранящаяся в связях, которые удерживают частицы внутри объекта вместе. Тепло или тепловая энергия — это форма, которой эта энергия обладает при передаче между системами и окружающей средой . В тепле нет ничего материального. Это не консервируемая субстанция и не жидкость.Тепло — это форма энергии, которая может передаваться от одного объекта к другому или даже создаваться за счет потери других форм энергии.
Итак, температура — это мера способности вещества или, в более общем смысле, любой физической системы передавать тепловую энергию другой физической системе. Если два объекта — или система и ее окружение — имеют разную температуру, то у них разная способность передавать тепло. Со временем будет перетекать энергия от более горячего объекта к более холодному.Этот поток энергии называется теплом. Тепловой поток заставляет более горячий объект остывать, а более холодный — нагреваться. Поток тепла будет продолжаться, пока они не достигнут той же температуры. В этот момент два объекта установили тепловое равновесие друг с другом.
В следующей части этого урока мы исследуем механизм теплопередачи. Мы рассмотрим различные методы, с помощью которых тепло может передаваться от объекта к объекту или даже от одного места внутри объекта к другому. Мы узнаем, что макроскопическое можно объяснить с точки зрения микроскопического.
Проверьте свое понимание
1. Для каждого из следующих обозначений системы и окружающей среды укажите направление теплового потока: от системы к окружающей среде или от окружающей среды к системе.
Система
Окрестности
Dir’n of Heat Transfer
а.
Гостиная (T = 78 ° F)
Наружный воздух (Т = 94 ° F)
г.
Гостиная (Т = 78 ° F)
Чердак (Т = 120 ° F)
г.
Чердак (Т = 120 ° F)
Наружный воздух (Т = 94 ° F)
2. Учитель химии утверждает, что теплосодержание конкретного вещества составляет 246 кДж / моль. Учитель химии утверждает, что вещество содержит тепло? Объясните, что подразумевается под этим утверждением.
3.Объясните, почему высококачественные термосы имеют вакуумную подкладку, которая является основным компонентом их изоляционных свойств.
тепла | Определение и факты
Изучите теплопередачу и узнайте разницу между теплом и температурой
Узнайте о теплопередаче и взаимосвязи между теплом и температурой.
Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео по этой статье
тепло , энергия, которая передается от одного тела к другому в результате разницы температур.Если два тела с разной температурой сближаются, энергия передается, т. Е. Тепловые потоки, от более горячего тела к более холодному. Эффект этой передачи энергии обычно, но не всегда, заключается в повышении температуры более холодного тела и понижении температуры более горячего тела. Вещество может поглощать тепло без повышения температуры за счет перехода от одного физического состояния (или фазы) к другому, например, от твердого к жидкому (плавление), от твердого к парообразному (сублимация), от жидкости к пару. (кипение) или из одной твердой формы в другую (обычно это называется кристаллическим переходом).Важное различие между теплом и температурой (тепло является формой энергии, а температура — мерой количества этой энергии, присутствующей в теле) было прояснено в 18-19 веках.
Британская викторина
Викторина «Все о физике»
Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.
Тепло как форма энергии
Поскольку все многочисленные формы энергии, включая тепло, могут быть преобразованы в работу, количество энергии выражается в единицах работы, таких как джоули, фут-фунты, киловатт-часы или калории. Существуют точные отношения между количеством тепла, добавляемого к телу или отводимого от него, и величиной воздействия на состояние тела. Две наиболее часто используемые единицы тепла — это калория и британская тепловая единица (БТЕ).Калория (или грамм-калория) — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды с 14,5 до 15,5 ° C; BTU — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного фунта воды с 63 до 64 ° F. Одна БТЕ составляет примерно 252 калории. Оба определения указывают, что изменения температуры должны измеряться при постоянном давлении в одну атмосферу, поскольку количество задействованной энергии частично зависит от давления. Калория, используемая для измерения содержания энергии в продуктах, — это большая калория, или килограмм-калория, равная 1000 грамм-калориям.
В общем, количество энергии, необходимое для подъема единицы массы вещества через заданный температурный интервал, называется теплоемкостью или удельной теплоемкостью этого вещества. Количество энергии, необходимое для повышения температуры тела на один градус, варьируется в зависимости от наложенных ограничений. Если тепло добавляется к газу, находящемуся в постоянном объеме, количество тепла, необходимое для повышения температуры на один градус, меньше, чем если бы тепло добавлялось к тому же газу, свободному для расширения (как в цилиндре, оснащенном подвижным поршнем). ) и так работаю.В первом случае вся энергия идет на повышение температуры газа, но во втором случае энергия не только способствует повышению температуры газа, но и обеспечивает энергию, необходимую для работы, совершаемой газом над газом. поршень. Следовательно, теплоемкость вещества зависит от этих условий. Чаще всего определяют удельную теплоемкость при постоянном объеме и удельную теплоемкость при постоянном давлении. Французские ученые Пьер-Луи Дюлон и Алексис-Тереза Пети в 1819 году показали, что теплоемкость многих твердых элементов тесно связана с их атомным весом.Так называемый закон Дюлонга и Пти был полезен для определения атомного веса некоторых металлических элементов, но из него есть много исключений; Позднее было обнаружено, что отклонения можно объяснить на основе квантовой механики.
Неверно говорить о тепле в теле, потому что тепло ограничивается передачей энергии. Энергия, хранящаяся в теле, — это не тепло (и не работа, так как работа также является энергией в пути). Однако принято говорить о явном и скрытом тепле.Скрытая теплота, также называемая теплотой испарения, — это количество энергии, необходимое для превращения жидкости в пар при постоянной температуре и давлении. Энергия, необходимая для плавления твердого тела в жидкость, называется теплотой плавления, а теплота сублимации — это энергия, необходимая для преобразования твердого тела непосредственно в пар, эти изменения также происходят в условиях постоянной температуры и давления.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Воздух представляет собой смесь газов и водяного пара, и вода, присутствующая в воздухе, может изменять фазу; я.е., он может стать жидким (дождь) или твердым (снег). Чтобы различать энергию, связанную с фазовым переходом (скрытое тепло), и энергию, необходимую для изменения температуры, было введено понятие явного тепла. В смеси водяного пара и воздуха явное тепло — это энергия, необходимая для создания определенного изменения температуры, за исключением энергии, необходимой для фазового перехода.
тепла | Определение и факты
Изучите теплопередачу и узнайте разницу между теплом и температурой
Узнайте о теплопередаче и взаимосвязи между теплом и температурой.
Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео по этой статье
тепло , энергия, которая передается от одного тела к другому в результате разницы температур. Если два тела с разной температурой сближаются, энергия передается, т. Е. Тепловые потоки, от более горячего тела к более холодному. Эффект этой передачи энергии обычно, но не всегда, заключается в повышении температуры более холодного тела и понижении температуры более горячего тела.Вещество может поглощать тепло без повышения температуры за счет перехода от одного физического состояния (или фазы) к другому, например, от твердого к жидкому (плавление), от твердого к парообразному (сублимация), от жидкости к пару. (кипение) или из одной твердой формы в другую (обычно это называется кристаллическим переходом). Важное различие между теплом и температурой (тепло является формой энергии, а температура — мерой количества этой энергии, присутствующей в теле) было прояснено в 18-19 веках.
Британская викторина
Викторина «Все о физике»
Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.
Тепло как форма энергии
Поскольку все многочисленные формы энергии, включая тепло, могут быть преобразованы в работу, количество энергии выражается в единицах работы, таких как джоули, фут-фунты, киловатт-часы или калории.Существуют точные отношения между количеством тепла, добавляемого к телу или отводимого от него, и величиной воздействия на состояние тела. Две наиболее часто используемые единицы тепла — это калория и британская тепловая единица (БТЕ). Калория (или грамм-калория) — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды с 14,5 до 15,5 ° C; BTU — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного фунта воды с 63 до 64 ° F. Одна БТЕ составляет примерно 252 калории.Оба определения указывают, что изменения температуры должны измеряться при постоянном давлении в одну атмосферу, поскольку количество задействованной энергии частично зависит от давления. Калория, используемая для измерения содержания энергии в продуктах, — это большая калория, или килограмм-калория, равная 1000 грамм-калориям.
В общем, количество энергии, необходимое для подъема единицы массы вещества через заданный температурный интервал, называется теплоемкостью или удельной теплоемкостью этого вещества.Количество энергии, необходимое для повышения температуры тела на один градус, варьируется в зависимости от наложенных ограничений. Если тепло добавляется к газу, находящемуся в постоянном объеме, количество тепла, необходимое для повышения температуры на один градус, меньше, чем если бы тепло добавлялось к тому же газу, свободному для расширения (как в цилиндре, оснащенном подвижным поршнем). ) и так работаю. В первом случае вся энергия идет на повышение температуры газа, но во втором случае энергия не только способствует повышению температуры газа, но и обеспечивает энергию, необходимую для работы, совершаемой газом над газом. поршень.Следовательно, теплоемкость вещества зависит от этих условий. Чаще всего определяют удельную теплоемкость при постоянном объеме и удельную теплоемкость при постоянном давлении. Французские ученые Пьер-Луи Дюлонг и Алексис-Тереза Пети в 1819 году показали, что теплоемкость многих твердых элементов тесно связана с их атомным весом. Так называемый закон Дюлонга и Пети был полезен для определения атомного веса определенные металлические элементы, но есть много исключений; Позднее было обнаружено, что отклонения можно объяснить на основе квантовой механики.
Неверно говорить о тепле в теле, потому что тепло ограничивается передачей энергии. Энергия, хранящаяся в теле, — это не тепло (и не работа, так как работа также является энергией в пути). Однако принято говорить о явном и скрытом тепле. Скрытая теплота, также называемая теплотой испарения, — это количество энергии, необходимое для превращения жидкости в пар при постоянной температуре и давлении. Энергия, необходимая для плавления твердого тела в жидкость, называется теплотой плавления, а теплота сублимации — это энергия, необходимая для преобразования твердого тела непосредственно в пар, эти изменения также происходят в условиях постоянной температуры и давления.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Воздух представляет собой смесь газов и водяного пара, и вода, присутствующая в воздухе, может изменять фазу; т.е. он может стать жидким (дождь) или твердым (снег). Чтобы различать энергию, связанную с фазовым переходом (скрытое тепло), и энергию, необходимую для изменения температуры, было введено понятие явного тепла. В смеси водяного пара и воздуха явное тепло — это энергия, необходимая для создания определенного изменения температуры, за исключением энергии, необходимой для фазового перехода.
скрытое тепло | Определение, примеры и факты
Скрытая теплота , энергия, поглощаемая или выделяемая веществом во время изменения его физического состояния (фазы), которое происходит без изменения его температуры. Скрытая теплота, связанная с плавлением твердого тела или замерзанием жидкости, называется теплотой плавления; то, что связано с испарением жидкости или твердого тела или конденсацией пара, называется теплотой испарения. Скрытая теплота обычно выражается как количество теплоты (в джоулях или калориях) на моль или единицу массы вещества, претерпевающего изменение состояния.
таяние кубиков льда
Таяние кубиков льда при повышении их температуры. Во время таяния лед поглощает скрытое тепло, которое используется для изменения состояния воды со льда на жидкую воду. Пока лед поглощает скрытое тепло, его температура не меняется.
Например, когда кастрюля с водой кипит, температура остается на уровне 100 ° C (212 ° F) до тех пор, пока не испарится последняя капля, потому что все тепло, добавляемое к жидкости, поглощается как скрытая теплота испарения и уносится убегающими молекулами пара.Точно так же, пока лед тает, он остается при 0 ° C (32 ° F), а жидкая вода, которая образуется со скрытой теплотой плавления, также имеет температуру 0 ° C. Теплота плавления воды при 0 ° C составляет около 334 джоулей (79,7 калорий) на грамм, а теплота испарения при 100 ° C составляет около 2230 джоулей (533 калории) на грамм. Поскольку теплота испарения очень велика, пар несет в себе большое количество тепловой энергии, которая выделяется при конденсации, что делает воду отличной рабочей жидкостью для тепловых двигателей.
Скрытое тепло возникает в результате работы, необходимой для преодоления сил, удерживающих вместе атомы или молекулы в материале. Регулярная структура кристаллического твердого тела поддерживается силами притяжения между его отдельными атомами, которые слегка колеблются относительно своего среднего положения в кристаллической решетке. По мере повышения температуры эти движения становятся все более интенсивными, пока в точке плавления силы притяжения перестают быть достаточными для поддержания стабильности кристаллической решетки.Однако необходимо добавить дополнительное тепло (скрытая теплота плавления) (при постоянной температуре), чтобы осуществить переход в еще более неупорядоченное жидкое состояние, в котором отдельные частицы больше не удерживаются в фиксированных положениях решетки, а являются свободными. двигаться сквозь жидкость. Жидкость отличается от газа тем, что силы притяжения между частицами по-прежнему достаточны для поддержания дальнего порядка, который придает жидкости некоторую степень сцепления. При дальнейшем повышении температуры достигается вторая точка перехода (точка кипения), когда дальний порядок становится нестабильным по сравнению с в значительной степени независимыми движениями частиц в гораздо большем объеме, занятом паром или газом. И снова необходимо добавить дополнительное тепло (скрытую теплоту испарения), чтобы нарушить дальний порядок жидкости и осуществить переход в в значительной степени неупорядоченное газообразное состояние.
Скрытая теплота связана с процессами, отличными от изменений между твердой, жидкой и паровой фазами одного вещества. Многие твердые вещества существуют в различных кристаллических модификациях, и переходы между ними обычно включают поглощение или выделение скрытой теплоты. Процесс растворения одного вещества в другом часто включает тепло; если процесс растворения представляет собой строго физическое изменение, тепло — это скрытое тепло.Однако иногда процесс сопровождается химическим изменением, и часть тепла приходится на химическую реакцию. См. Также плавка.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Термодинамика: определение и законы | Живая наука
Термодинамика — это раздел физики, изучающий отношения между теплом и другими формами энергии. В частности, он описывает, как тепловая энергия преобразуется в другие формы энергии и из них, и как она влияет на материю.
Тепловая энергия — это энергия, которую вещество или система имеет благодаря своей температуре, то есть энергия движущихся или колеблющихся молекул, согласно веб-сайту Energy Education Агентства образования Техаса. Термодинамика включает в себя измерение этой энергии, что, по словам Дэвида Макки, профессора физики Южного государственного университета штата Миссури, может быть «чрезвычайно сложным». «Системы, которые мы изучаем в термодинамике… состоят из очень большого числа атомов или молекул, взаимодействующих сложным образом.Но если эти системы соответствуют правильным критериям, которые мы называем равновесием, их можно описать с помощью очень небольшого количества измерений или чисел. Часто это идеализируется как масса системы, давление в системе и объем системы или какой-либо другой эквивалентный набор чисел. Три числа описывают 10 26 или 10 30 номинальных независимых переменных ».
Тепло
Термодинамика, таким образом, имеет дело с несколькими свойствами материи, главным из которых является тепло.Согласно Energy Education, тепло — это энергия, передаваемая между веществами или системами из-за разницы температур между ними. Как форма энергии, тепло сохраняется, то есть не может быть создано или уничтожено. Однако его можно переносить из одного места в другое. Тепло также может быть преобразовано в другие формы энергии и обратно. Например, паровая турбина может преобразовывать тепло в кинетическую энергию для работы генератора, преобразующего кинетическую энергию в электрическую. Лампочка может преобразовывать эту электрическую энергию в электромагнитное излучение (свет), которое при поглощении поверхностью преобразуется обратно в тепло.
Температура
По данным Energy Education, количество тепла, передаваемого веществом, зависит от скорости и количества движущихся атомов или молекул. Чем быстрее движутся атомы или молекулы, тем выше температура и чем больше атомов или молекул находится в движении, тем большее количество тепла они переносят.
Температура — это «мера средней кинетической энергии частиц в образце вещества, выраженная в единицах или градусах, обозначенных на стандартной шкале», согласно словарю American Heritage Dictionary.Наиболее часто используемой температурной шкалой является Цельсия, которая основана на точках замерзания и кипения воды, присваивая соответствующие значения 0 градусов C и 100 градусов C. Шкала Фаренгейта также основана на температурах замерзания и кипения воды, которые были заданы. значения 32 F и 212 F соответственно.
Ученые всего мира, однако, используют шкалу Кельвина (K без знака градуса), названную в честь Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина, потому что она работает в расчетах. Эта шкала использует то же приращение, что и шкала Цельсия, т.е.е. изменение температуры на 1 C равно 1 K. Однако шкала Кельвина начинается с абсолютного нуля, температуры, при которой полностью отсутствует тепловая энергия и прекращается движение всех молекул. Температура 0 K равна минус 459,67 F или минус 273,15 C.
Удельная теплоемкость
Количество тепла, необходимое для повышения температуры определенной массы вещества на определенное количество, называется удельной теплоемкостью или удельной теплоемкостью. емкость, согласно Wolfram Research. Традиционной единицей измерения является калорий на грамм на кельвин.Калорийность определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды при 4 C на 1 градус.
Удельная теплоемкость металла почти полностью зависит от количества атомов в образце, а не от его массы. Например, килограмм алюминия может поглотить примерно в семь раз больше тепла, чем килограмм свинца. Однако атомы свинца могут поглощать только примерно на 8 процентов больше тепла, чем такое же количество атомов алюминия. Однако данная масса воды может поглотить почти в пять раз больше тепла, чем равная масса алюминия.Удельная теплоемкость газа более сложна и зависит от того, измеряется ли она при постоянном давлении или постоянном объеме.
Теплопроводность
Теплопроводность ( k ) — это «скорость, с которой тепло проходит через указанный материал, выраженная как количество тепла, протекающего в единицу времени через единицу площади с градиентом температуры в один градус на единицу. расстояние », согласно Оксфордскому словарю. Единица измерения для k — ватты (Вт) на метр (м) на кельвин (К).Значения k для металлов, таких как медь и серебро, относительно высоки и составляют 401 и 428 Вт / м · К соответственно. Это свойство делает эти материалы полезными для автомобильных радиаторов и ребер охлаждения для компьютерных микросхем, поскольку они могут быстро отводить тепло и обмениваться им с окружающей средой. Наивысшее значение k для любого природного вещества — это алмаз 2200 Вт / м · К.
Другие материалы полезны, потому что они очень плохо проводят тепло; это свойство называется термическим сопротивлением или значением R , которое описывает скорость, с которой тепло передается через материал.Эти материалы, такие как минеральная вата, гусиный пух и пенополистирол, используются для изоляции наружных стен зданий, зимних пальто и термокружек. R — значение дано в квадратных футах, умноженных на градусы Фаренгейта, умноженные на часы на британскую тепловую единицу (фут 2 · ° F · час / британская тепловая единица) для плиты толщиной 1 дюйм.
Закон охлаждения Ньютона
В 1701 году сэр Исаак Ньютон впервые изложил свой закон охлаждения в короткой статье под названием «Scala gradum Caloris» («Шкала градусов тепла») в «Философских трудах Королевского общества».Утверждение закона Ньютона переводится с оригинального латинского как: «Превышение градусов тепла … было в геометрической прогрессии, когда время в арифметической прогрессии». Вустерский политехнический институт дает более современную версию закона, поскольку «скорость изменения температуры пропорциональна разнице между температурой объекта и окружающей среды».
Это приводит к экспоненциальному спаду разницы температур.Например, если в течение определенного времени поместить теплый предмет в холодную ванну, разница в их температурах уменьшится вдвое. Затем за тот же промежуток времени оставшаяся разница снова уменьшится вдвое. Это повторное уменьшение вдвое разницы температур будет продолжаться через равные промежутки времени, пока она не станет слишком маленькой для измерения.
Теплопередача
Тепло может передаваться от одного тела к другому или между телом и окружающей средой тремя различными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.Проводимость — это передача энергии через твердый материал . Проводимость между телами возникает, когда они находятся в прямом контакте, и молекулы передают свою энергию через поверхность раздела.
Конвекция — это передача тепла жидкой среде или от нее. Молекулы в газе или жидкости, контактирующие с твердым телом, передают или поглощают тепло к этому телу или от него, а затем удаляются, позволяя другим молекулам перемещаться на место и повторять процесс. Эффективность можно повысить, увеличив площадь нагреваемой или охлаждаемой поверхности, как в случае с радиатором, и заставив жидкость перемещаться по поверхности, как в случае вентилятора.
Излучение — это излучение электромагнитной (ЭМ) энергии, в частности инфракрасных фотонов, переносящих тепловую энергию. Все вещества испускают и поглощают некоторое электромагнитное излучение, чистое количество которого определяет, приведет ли это к потере или приросту тепла.
Цикл Карно
В 1824 году Николя Леонар Сади Карно предложил модель теплового двигателя, основанную на так называемом цикле Карно. Цикл использует взаимосвязь между давлением, объемом и температурой газов, а также то, как подводимая энергия может изменять форму и работать вне системы.
Сжатие газа увеличивает его температуру, поэтому он становится горячее окружающей среды. Затем тепло можно отводить от горячего газа с помощью теплообменника. Затем, если позволить ему расшириться, он остынет. Это основной принцип тепловых насосов, используемых для отопления, кондиционирования и охлаждения.
И наоборот, нагревание газа увеличивает его давление, заставляя его расширяться. Затем давление расширения можно использовать для приведения в действие поршня, таким образом преобразуя тепловую энергию в кинетическую энергию.Это основной принцип тепловых двигателей.
Энтропия
Все термодинамические системы производят отходящее тепло. Эти потери приводят к увеличению энтропии, которая для закрытой системы является «количественной мерой количества тепловой энергии, недоступной для выполнения работы», согласно American Heritage Dictionary. Энтропия в любой замкнутой системе всегда увеличивается; это никогда не уменьшается . Кроме того, движущиеся части выделяют отходящее тепло из-за трения, и радиационное тепло неизбежно выходит из системы.
Это делает невозможным создание так называемых вечных двигателей. Сиабал Митра, профессор физики в Государственном университете Миссури, объясняет: «Вы не можете построить двигатель со 100-процентной эффективностью, что означает, что вы не можете построить вечный двигатель. Однако есть много людей, которые все еще не делают этого». Я не верю этому, и есть люди, которые все еще пытаются построить вечные двигатели ».
Энтропия также определяется как «мера беспорядка или случайности в замкнутой системе», которая также неумолимо увеличивается.Вы можете смешать горячую и холодную воду, но поскольку большая чашка теплой воды более беспорядочная, чем две меньшие чашки, содержащие горячую и холодную воду, вы никогда не сможете разделить ее обратно на горячую и холодную без добавления энергии в систему. Другими словами, вы не можете разбить яйцо или удалить сливки из кофе. Хотя некоторые процессы кажутся полностью обратимыми, на практике это не так. Таким образом, энтропия дает нам стрелу времени: вперед — это направление увеличения энтропии.
Четыре закона термодинамики
Фундаментальные принципы термодинамики первоначально были выражены в трех законах.Позже было установлено, что более фундаментальный закон был проигнорирован, по-видимому, потому, что он казался настолько очевидным, что его не нужно было прямо указывать. Чтобы сформировать полный набор правил, ученые решили, что необходимо включить этот фундаментальный закон. Проблема, однако, заключалась в том, что первые три закона уже были приняты и были хорошо известны по присвоенным им номерам. Столкнувшись с перспективой изменения нумерации существующих законов, что могло бы вызвать значительную путаницу, или помещения главного закона в конец списка, что не имело бы логического смысла, британский физик Ральф Х.Фаулер предложил альтернативу, которая разрешила дилемму: он назвал новый закон «нулевым законом». Вкратце, эти законы таковы:
Нулевой закон гласит, что если два тела находятся в тепловом равновесии с некоторым третьим телом, то они также находятся в равновесии друг с другом. Это устанавливает температуру как фундаментальное и измеримое свойство материи.
Первый закон гласит, что общее увеличение энергии системы равно увеличению тепловой энергии плюс работа, проделанная в системе.В нем говорится, что тепло является формой энергии и, следовательно, подчиняется принципу сохранения.
Второй закон гласит, что тепловая энергия не может передаваться от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой без добавления энергии. Вот почему запуск кондиционера стоит денег.
Третий закон гласит, что энтропия чистого кристалла при абсолютном нуле равна нулю. Как объяснялось выше, энтропию иногда называют «пустой тратой энергии», т.е.е. энергия, которая не может выполнять работу, и поскольку нет никакой тепловой энергии при абсолютном нуле, не может быть потерь энергии. Энтропия также является мерой беспорядка в системе, и хотя идеальный кристалл по определению идеально упорядочен, любое положительное значение температуры означает, что внутри кристалла есть движение, которое вызывает беспорядок. По этим причинам не может быть физической системы с более низкой энтропией, поэтому энтропия всегда имеет положительное значение.
Наука термодинамика разрабатывалась веками, и ее принципы применимы почти ко всем когда-либо изобретенным устройствам.Его важность в современных технологиях невозможно переоценить.
Дополнительные ресурсы
Удельная теплоемкость | Безграничная физика
Тепловая мощность
Теплоемкость измеряет количество тепла, необходимое для повышения температуры объекта или системы на один градус Цельсия.
Цели обучения
Объясните энтальпию в системе с постоянным объемом и давлением
Основные выводы
Ключевые моменты
Теплоемкость — это измеримая физическая величина, которая характеризует количество тепла, необходимое для изменения температуры вещества на заданную величину.Он измеряется в джоулях на Кельвин и выражается в.
Теплоемкость — это обширное свойство, которое зависит от размера системы.
Теплоемкость большинства систем непостоянна (хотя ее часто можно рассматривать как таковую). Это зависит от температуры, давления и объема рассматриваемой системы.
Ключевые термины
теплоемкость : количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры объекта или единицы вещества на один градус Цельсия; в джоулях на кельвин (Дж / К).
энтальпия : общее количество энергии в системе, включая внутреннюю энергию и энергию, необходимую для вытеснения окружающей среды
Теплоемкость
Теплоемкость (обычно обозначается заглавной буквой C, часто с индексами) или теплоемкость — это измеримая физическая величина, которая характеризует количество тепла, необходимое для изменения температуры вещества на заданную величину. В единицах СИ теплоемкость выражается в джоулях на кельвин (Дж / К).
Теплоемкость объекта (обозначение C ) определяется как отношение количества тепловой энергии, переданной объекту, к результирующему увеличению температуры объекта.
[латекс] \ displaystyle {\ text {C} = \ frac {\ text {Q}} {\ Delta \ text {T}}.} [/ Latex]
Теплоемкость — это обширное свойство, поэтому она масштабируется в зависимости от размера системы. Образец, содержащий вдвое больше вещества, чем другой образец, требует передачи вдвое большего количества тепла (Q) для достижения такого же изменения температуры (ΔT).Например, если для нагрева блока железа требуется 1000 Дж, то для нагрева второго блока железа, масса которого в два раза больше массы первого, потребуется 2000 Дж.
Измерение теплоемкости
Тепловая мощность большинства систем непостоянна. Скорее, это зависит от переменных состояния исследуемой термодинамической системы. В частности, это зависит от самой температуры, а также от давления и объема системы, а также от способов изменения давлений и объемов при переходе системы от одной температуры к другой.Причина этого заключается в том, что работа давления и объема, выполняемая в системе, повышает ее температуру за счет механизма, отличного от нагрева, в то время как работа объема давления, выполняемая системой, поглощает тепло, не повышая температуру системы. (Из-за температурной зависимости калория формально определяется как энергия, необходимая для нагрева 1 г воды с 14,5 до 15,5 ° C, а не на 1 ° C, как правило.)
Таким образом, можно выполнять различные измерения теплоемкости, чаще всего при постоянном давлении и постоянном объеме.Измеренные таким образом значения обычно имеют нижний индекс (соответственно p и V) для обозначения определения. Газы и жидкости обычно также измеряются при постоянном объеме. Измерения при постоянном давлении дают большие значения, чем измерения при постоянном объеме, потому что значения постоянного давления также включают тепловую энергию, которая используется для выполнения работы по расширению вещества против постоянного давления при повышении его температуры. Эта разница особенно заметна для газов, где значения при постоянном давлении обычно составляют от 30% до 66.На 7% больше, чем при постоянной громкости.
Термодинамические соотношения и определение теплоемкости
Внутренняя энергия замкнутой системы изменяется либо за счет добавления тепла в систему, либо за счет выполнения системой работы. Вспоминая первый закон термодинамики,
[латекс] \ text {dU} = \ delta \ text {Q} — \ delta \ text {W} [/ latex].
Для работы в результате увеличения объема системы можно написать
[латекс] \ text {dU} = \ delta \ text {Q} — \ text {PdV} [/ latex].
Если тепло добавляется при постоянном объеме, то второй член этого соотношения исчезает и легко получается
[латекс] \ displaystyle {\ left (\ frac {\ partial \ text {U}} {\ partial \ text {T}} \ right) _ {\ text {V}} = \ left (\ frac {\ partial \ text {Q}} {\ partial \ text {T}} \ right) _ {\ text {V}} = \ text {C} _ {\ text {V}}} [/ latex].
Это определяет теплоемкость при постоянном объеме , C V . Еще одна полезная величина — теплоемкость при постоянном давлении , C, P .При энтальпии системы, заданной как
[латекс] \ text {H} = \ text {U} + \ text {PV} [/ latex],
наше уравнение для d U меняется на
[латекс] \ text {dH} = \ delta \ text {Q} + \ text {VdP} [/ latex],
и, следовательно, при постоянном давлении имеем
[латекс] (\ frac {\ partial \ text {H}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {P}} = (\ frac {\ partial \ text {Q}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {P}} = \ text {C} _ {\ text {P}} [/ latex].
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость — это интенсивное свойство, которое описывает, сколько тепла необходимо добавить к определенному веществу, чтобы повысить его температуру.
Цели обучения
Обобщите количественную взаимосвязь между теплопередачей и изменением температуры
Основные выводы
Ключевые моменты
В отличие от общей теплоемкости, удельная теплоемкость не зависит от массы или объема. Он описывает, сколько тепла необходимо добавить к единице массы данного вещества, чтобы повысить его температуру на один градус Цельсия. Единицы измерения удельной теплоемкости — Дж / (кг ° C) или эквивалентно Дж / (кг · K).
Теплоемкость и удельная теплоемкость связаны соотношением C = см или c = C / м.
Масса m, удельная теплоемкость c, изменение температуры ΔT и добавленное (или вычитаемое) тепло Q связаны уравнением: Q = mcΔT.
Значения удельной теплоемкости зависят от свойств и фазы данного вещества. Поскольку их нелегко рассчитать, они измеряются эмпирическим путем и доступны для справки в таблицах.
Ключевые термины
удельная теплоемкость : Количество тепла, которое должно быть добавлено (или удалено) из единицы массы вещества, чтобы изменить его температуру на один градус Цельсия.Это интенсивное свойство.
Удельная теплоемкость
Теплоемкость — это обширное свойство, которое описывает, сколько тепловой энергии требуется для повышения температуры данной системы. Однако было бы довольно неудобно измерять теплоемкость каждой единицы вещества. Нам нужно интенсивное свойство, которое зависит только от типа и фазы вещества и может быть применено к системам произвольного размера. Эта величина известна как удельная теплоемкость (или просто удельная теплоемкость), которая представляет собой теплоемкость на единицу массы материала.Эксперименты показывают, что передаваемое тепло зависит от трех факторов: (1) изменения температуры, (2) массы системы и (3) вещества и фазы вещества. Последние два фактора заключены в значении удельной теплоемкости.
Теплопередача и удельная теплоемкость : Тепло Q, передаваемое для изменения температуры, зависит от величины изменения температуры, массы системы, а также от вещества и фазы. (а) Количество переданного тепла прямо пропорционально изменению температуры.Чтобы удвоить изменение температуры массы m, вам нужно добавить в два раза больше тепла. (б) Количество передаваемого тепла также прямо пропорционально массе. Чтобы вызвать эквивалентное изменение температуры в удвоенной массе, вам нужно добавить в два раза больше тепла. (c) Количество передаваемого тепла зависит от вещества и его фазы. Если требуется количество тепла Q, чтобы вызвать изменение температуры ΔT в данной массе меди, потребуется в 10,8 раз больше тепла, чтобы вызвать эквивалентное изменение температуры в той же массе воды, при условии отсутствия фазовых изменений ни в одном из веществ.
Удельная теплоемкость : В этом уроке тепло связано с изменением температуры. Мы обсуждаем, как количество тепла, необходимое для изменения температуры, зависит от массы и вещества, и это соотношение представлено удельной теплоемкостью вещества C.
Зависимость от изменения температуры и массы легко понять. Поскольку (средняя) кинетическая энергия атома или молекулы пропорциональна абсолютной температуре, внутренняя энергия системы пропорциональна абсолютной температуре и количеству атомов или молекул.Поскольку переданное тепло равно изменению внутренней энергии, тепло пропорционально массе вещества и изменению температуры. Передаваемое тепло также зависит от вещества, так что, например, количество тепла, необходимое для повышения температуры, меньше для спирта, чем для воды. Для одного и того же вещества передаваемое тепло также зависит от фазы (газ, жидкость или твердое тело).
Количественная связь между теплопередачей и изменением температуры включает все три фактора:
[латекс] \ text {Q} = \ text {mc} \ Delta \ text {T} [/ latex],
где Q — символ теплопередачи, m — масса вещества, а ΔT — изменение температуры.Символ c обозначает удельную теплоемкость и зависит от материала и фазы.
Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры 1,00 кг массы на 1,00 ° C. Удельная теплоемкость c — это свойство вещества; его единица СИ — Дж / (кг⋅К) или Дж / (кг⋅К). Напомним, что изменение температуры (ΔT) одинаково в единицах кельвина и градусов Цельсия. Обратите внимание, что общая теплоемкость C — это просто произведение удельной теплоемкости c и массы вещества m, i.е.,
[латекс] \ text {C} = \ text {mc} [/ latex] или [латекс] \ text {c} = \ frac {\ text {C}} {\ text {m}} = \ frac {\ текст {C}} {\ rho \ text {V}} [/ latex],
где ϱ — плотность вещества, V — его объем.
Значения удельной теплоемкости обычно нужно искать в таблицах, потому что нет простого способа их вычислить. Вместо этого они измеряются эмпирически. Как правило, удельная теплоемкость также зависит от температуры. В таблице ниже приведены типичные значения теплоемкости для различных веществ.За исключением газов, температурная и объемная зависимость удельной теплоемкости большинства веществ слабая. Удельная теплоемкость воды в пять раз больше, чем у стекла, и в десять раз больше, чем у железа, что означает, что для повышения температуры воды на такое же количество тепла требуется в пять раз больше тепла, чем у стекла, и в десять раз больше тепла для повышения температуры воды как для железа. Фактически, вода имеет одну из самых высоких удельной теплоемкости из всех материалов, что важно для поддержания жизни на Земле.
Удельная теплоемкость : Указана удельная теплоемкость различных веществ.Эти значения идентичны в единицах кал / (г⋅C) .3. cv при постоянном объеме и 20,0 ° C, если не указано иное, и среднем давлении 1,00 атм. В скобках указаны значения cp при постоянном давлении 1,00 атм.
Калориметрия
Калориметрия — это измерение теплоты химических реакций или физических изменений.
Цели обучения
Проанализировать соотношение между газовой постоянной для получения идеального выхода газа и объемом
Основные выводы
Ключевые моменты
Калориметр используется для измерения тепла, выделяемого (или поглощаемого) в результате физических изменений или химической реакции.Наука об измерении этих изменений известна как калориметрия.
Для проведения калориметрии очень важно знать удельную теплоемкость измеряемых веществ.
Калориметрия может выполняться при постоянном объеме или постоянном давлении. Тип выполняемого расчета зависит от условий эксперимента.
Ключевые термины
Калориметр постоянного давления : прибор, используемый для измерения тепла, выделяемого во время изменений, не связанных с изменениями давления.
калориметр : Устройство для измерения тепла, выделяемого или поглощаемого в результате химической реакции, изменения фазы или какого-либо другого физического изменения.
Калориметр постоянного объема : прибор, используемый для измерения тепла, выделяемого во время изменений, не связанных с изменением объема.
Калориметрия
Обзор
Калориметрия — это наука об измерении теплоты химических реакций или физических изменений. Калориметрия выполняется калориметром.Простой калориметр состоит из термометра, прикрепленного к металлическому контейнеру с водой, подвешенному над камерой сгорания. Слово калориметрия происходит от латинского слова калор , что означает тепло. Шотландский врач и ученый Джозеф Блэк, который первым осознал разницу между теплом и температурой, считается основоположником калориметрии.
Калориметрия требует, чтобы нагреваемый материал имел известные тепловые свойства, то есть удельную теплоемкость.Классическое правило, признанное Клаузиусом и Кельвином, состоит в том, что давление, оказываемое калориметрическим материалом, полностью и быстро определяется исключительно его температурой и объемом; это правило применяется для изменений, не связанных с фазовым переходом, таких как таяние льда. Есть много материалов, которые не соответствуют этому правилу, и для них требуются более сложные уравнения, чем приведенные ниже.
Ледяной калориметр : первый в мире ледяной калориметр, использованный зимой 1782-83 гг. Антуаном Лавуазье и Пьером-Симоном Лапласом для определения тепла, выделяющегося при различных химических изменениях; расчеты, основанные на предыдущем открытии скрытой теплоты Джозефом Блэком.Эти эксперименты составляют основу термохимии.
Базовая калориметрия при постоянном значении
Калориметрия постоянного объема — это калориметрия, выполняемая при постоянном объеме. Это предполагает использование калориметра постоянного объема (один из типов называется калориметром бомбы). Для калориметрии постоянного объема:
[латекс] \ delta \ text {Q} = \ text {C} _ {\ text {V}} \ Delta \ text {T} = \ text {mc} _ {\ text {V}} \ Delta \ text {T} [/ латекс]
, где δQ — приращение тепла, полученного образцом, C V — теплоемкость при постоянном объеме, c v — удельная теплоемкость при постоянном объеме, а ΔT — изменение температуры.
Измерение изменения энтальпии
Чтобы найти изменение энтальпии на массу (или на моль) вещества A в реакции между двумя веществами A и B, эти вещества добавляют в калориметр и определяют начальную и конечную температуры (до начала реакции и после ее завершения. ) отмечены. Умножение изменения температуры на массу и удельную теплоемкость веществ дает значение энергии, выделяемой или поглощаемой во время реакции:
[латекс] \ delta \ text {Q} = \ Delta \ text {T} (\ text {m} _ {\ text {A}} \ text {c} _ {\ text {A}} + \ text { m} _ {\ text {B}} \ text {c} _ {\ text {B}}) [/ latex]
Разделение изменения энергии на количество присутствующих граммов (или молей) A дает изменение энтальпии реакции.Этот метод используется в основном в академическом обучении, поскольку он описывает теорию калориметрии. Он не учитывает потери тепла через контейнер или теплоемкость термометра и самого контейнера. Кроме того, объект, помещенный внутри калориметра, показывает, что объекты передают свое тепло калориметру и жидкости, а тепло, поглощаемое калориметром и жидкостью, равно теплу, отдаваемому металлами.
Калориметрия постоянного давления
Калориметр постоянного давления измеряет изменение энтальпии реакции, протекающей в растворе, в течение которой атмосферное давление остается постоянным.Примером может служить калориметр кофейной чашки, который состоит из двух вложенных друг в друга чашек из пенополистирола и крышки с двумя отверстиями, в которую можно вставить термометр и стержень для перемешивания. Внутренняя чашка содержит известное количество растворенного вещества, обычно воды, которое поглощает тепло от реакции. Когда происходит реакция, внешняя чашка обеспечивает изоляцию. Тогда
[латекс] \ text {C} _ {\ text {P}} = \ frac {\ text {W} \ Delta \ text {H}} {\ text {M} \ Delta \ text {T}} [/ латекс]
, где C p — удельная теплоемкость при постоянном давлении, ΔH — энтальпия раствора, ΔT — изменение температуры, W — масса растворенного вещества, а M — молекулярная масса растворенного вещества.Измерение тепла с помощью простого калориметра, такого как калориметр для кофейной чашки, является примером калориметрии постоянного давления, поскольку давление (атмосферное давление) остается постоянным во время процесса. Калориметрия постоянного давления используется для определения изменений энтальпии, происходящих в растворе. В этих условиях изменение энтальпии равно теплоте (Q = ΔH).
Удельная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении и объеме
Идеальный газ имеет различную удельную теплоемкость при постоянном объеме или постоянном давлении.
Цели обучения
Объясните, как рассчитать индекс адиабаты
Основные выводы
Ключевые моменты
Удельная теплоемкость газа при постоянном объеме задается как [латекс] (\ frac {\ partial \ text {U}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {V}} = \ text {c} _ {\ text {v}} [/ latex].
Удельная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении определяется как [latex] (\ frac {\ partial \ text {H}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {V}} = \ text {c} _ {\ text {p}} = \ text {c} _ {\ text {v}} + \ text {R} [/ latex].
Коэффициент теплоемкости (или индекс адиабаты) — это отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме.
Ключевые термины
Фундаментальное термодинамическое соотношение : В термодинамике фундаментальное термодинамическое соотношение выражает бесконечно малое изменение внутренней энергии в терминах бесконечно малых изменений энтропии и объема для замкнутой системы, находящейся в тепловом равновесии, следующим образом: dU = TdS-PdV. Здесь U — внутренняя энергия, T — абсолютная температура, S — энтропия, P — давление, V — объем.
Индекс адиабаты : Отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме.
удельная теплоемкость : Отношение количества тепла, необходимого для повышения температуры единицы массы вещества на единицу градуса, к количеству тепла, необходимому для повышения температуры той же массы воды на такое же количество.
Удельная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении и объеме
Теплоемкость при постоянном объеме nR = 1 Дж · К −1 любого газа, включая идеальный газ, составляет:
[латекс] (\ frac {\ partial \ text {U}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {V}} = \ text {c} _ {\ text {v}} [/ латекс]
Это безразмерная теплоемкость при постоянном объеме; обычно это функция температуры из-за межмолекулярных сил.Для умеренных температур константа одноатомного газа c v = 3/2, а для двухатомного газа c v = 5/2 (см.). Макроскопические измерения теплоемкости дают информацию о микроскопической структуре молекул.
Молекулярные внутренние колебания : Когда газ нагревается, поступательная киентная энергия молекул в газе увеличивается. Кроме того, молекулы газа могут улавливать множество характерных внутренних колебаний. Потенциальная энергия, накопленная в этих внутренних степенях свободы, вносит вклад в удельную теплоемкость газа.
Теплоемкость при постоянном давлении 1 Дж · К −1 идеального газа составляет:
[латекс] (\ frac {\ partial \ text {H}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text {V}} = \ text {c} _ {\ text {p}} = \ текст {c} _ {\ text {v}} + \ text {R} [/ latex]
где H = U + pV — энтальпия газа.
Измерение теплоемкости при постоянном объеме может быть чрезвычайно трудным для жидкостей и твердых тел. То есть небольшие изменения температуры обычно требуют большого давления для поддержания постоянного объема жидкости или твердого вещества (это означает, что содержащий сосуд должен быть почти жестким или, по крайней мере, очень прочным).Легче измерить теплоемкость при постоянном давлении (позволяющем материалу свободно расширяться или сжиматься) и определить теплоемкость при постоянном объеме, используя математические соотношения, выведенные из основных законов термодинамики.
Используя фундаментальную термодинамическую связь, мы можем показать:
[латекс] \ text {C} _ {\ text {p}} — \ text {C} _ {\ text {V}} = \ text {T} (\ frac {\ partial \ text {P}} { \ partial \ text {T}}) _ {\ text {V}, \ text {N}} (\ frac {\ partial \ text {V}} {\ partial \ text {T}}) _ {\ text { p}, \ text {N}} [/ latex]
, где частные производные взяты при постоянном объеме и постоянном количестве частиц, а также при постоянном давлении и постоянном количестве частиц, соответственно.
Коэффициент теплоемкости или показатель адиабаты — это отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме. {2}} = \ text {R} [/ latex]
Это уравнение сводится просто к тому, что известно как соотношение Майера:
Юлиус Роберт Майер : Юлиус Роберт фон Майер (25 ноября 1814 г. — 20 марта 1878 г.), немецкий врач и физик, был одним из основоположников термодинамики.Он известен прежде всего тем, что в 1841 году сформулировал одно из первоначальных утверждений о сохранении энергии (или то, что сейчас известно как одна из первых версий первого закона термодинамики): «Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. В 1842 году Майер описал жизненно важный химический процесс, который теперь называют окислением, как основной источник энергии для любого живого существа. Его достижения не были замечены, и заслуга в открытии механического эквивалента тепла была приписана Джеймсу Джоулю в следующем году.фон Майер также предположил, что растения превращают свет в химическую энергию.
[латекс] \ text {C} _ {\ text {P}} — \ text {C} _ {\ text {V}} = \ text {R} [/ latex].
Это простое уравнение, связывающее теплоемкость при постоянной температуре и при постоянном давлении.
Решение задач калориметрии
Калориметрия используется для измерения количества тепла, выделяемого или потребляемого в химической реакции.
Цели обучения
Объясните, что калориметр бомбы используется для измерения тепла, выделяемого в реакции горения
Основные выводы
Ключевые моменты
Калориметрия используется для измерения количества тепла, передаваемого веществу или от него.
Калориметр — это устройство, используемое для измерения количества тепла, участвующего в химическом или физическом процессе.
Это означает, что количество тепла, производимого или потребляемого в реакции, равно количеству тепла, поглощаемого или теряемого раствором.
Ключевые термины
теплота реакции : изменение энтальпии в химической реакции; количество тепла, которое система отдает своему окружению, чтобы она могла вернуться к исходной температуре.
горение : процесс, в котором два химических вещества объединяются для получения тепла.
Калориметры
предназначены для минимизации обмена энергией между исследуемой системой и ее окружением. Они варьируются от простых калориметров для кофейных чашек, используемых студентами начального курса химии, до сложных калориметров-бомб, используемых для определения энергетической ценности пищи.
Калориметрия используется для измерения количества тепла, передаваемого веществу или от него. Для этого происходит обмен тепла с калиброванным объектом (калориметром).Изменение температуры измерительной части калориметра преобразуется в количество тепла (поскольку предыдущая калибровка использовалась для определения его теплоемкости). Измерение теплопередачи с использованием этого подхода требует определения системы (вещества или веществ, подвергающихся химическому или физическому изменению) и ее окружения (других компонентов измерительного устройства, которые служат либо для обеспечения теплом системы, либо для поглощения тепла от система). Знание теплоемкости окружающей среды и тщательные измерения масс системы и окружающей среды, а также их температуры до и после процесса позволяют рассчитать передаваемое тепло, как описано в этом разделе.
Калориметр — это устройство, используемое для измерения количества тепла, участвующего в химическом или физическом процессе. Например, когда в растворе в калориметре происходит экзотермическая реакция, тепло, выделяемое в результате реакции, поглощается раствором, что увеличивает его температуру. Когда происходит эндотермическая реакция, необходимое тепло поглощается тепловой энергией раствора, что снижает его температуру. Затем изменение температуры, а также удельная теплоемкость и масса раствора можно использовать для расчета количества тепла, задействованного в любом случае.
Калориметры кофейных чашек
Студенты-общехимики часто используют простые калориметры, изготовленные из полистирольных стаканчиков. Эти простые в использовании калориметры типа «кофейная чашка» обеспечивают больший теплообмен с окружающей средой и, следовательно, дают менее точные значения энергии.
Структура калориметра постоянного объема (или «бомбы»)
Калориметр бомбы : Это изображение типичной установки калориметра бомбы.
Калориметр другого типа, который работает с постоянным объемом, в просторечии известный как калориметр бомбы, используется для измерения энергии, производимой реакциями, которые дают большое количество тепла и газообразных продуктов, таких как реакции горения.(Термин «бомба» происходит из наблюдения, что эти реакции могут быть достаточно интенсивными, чтобы напоминать взрывы, которые могут повредить другие калориметры.) Этот тип калориметра состоит из прочного стального контейнера («бомба»), который содержит реагенты и сам является погружен в воду. Образец помещается в бомбу, которая затем заполняется кислородом под высоким давлением. Для воспламенения образца используется небольшая электрическая искра. Энергия, произведенная в результате реакции, улавливается стальной бомбой и окружающей водой.Повышение температуры измеряется и, наряду с известной теплоемкостью калориметра, используется для расчета энергии, производимой в результате реакции. Калориметры бомбы требуют калибровки для определения теплоемкости калориметра и обеспечения точных результатов. Калибровка выполняется с использованием реакции с известным q, например измеренного количества бензойной кислоты, воспламененного искрой от никелевой плавкой проволоки, которая взвешивается до и после реакции. Изменение температуры, вызванное известной реакцией, используется для определения теплоемкости калориметра.Калибровка обычно выполняется каждый раз перед использованием калориметра для сбора данных исследования.
Пример: идентификация металла путем измерения удельной теплоемкости
Кусок металла весом 59,7 г, погруженный в кипящую воду, был быстро перенесен в 60,0 мл воды при начальной температуре 22,0 ° C. Конечная температура составляет 28,5 ° C. Используйте эти данные, чтобы определить удельную теплоемкость металла. Используйте этот результат, чтобы идентифицировать металл.
[латекс] \ text {q} _ {\ text {metal}} = — \ text {q} _ {\ text {water}} [/ latex]
В развернутом виде это:
[латекс] \ text {c} _ {\ text {metal}} \ times \ text {m} _ {\ text {metal}} \ times \ left (\ text {T} _ {\ text {f, металл }} — \ text {T} _ {\ text {i, metal}} \ right) = \ text {c} _ {\ text {water}} \ times \ text {m} _ {\ text {water}} \ times \ left (\ text {T} _ {\ text {f, water}} — \ text {T} _ {\ text {i, water}} \ right) [/ latex]
Отметим, что, поскольку металл был погружен в кипящую воду, его начальная температура составляла 100 ° C.
Пюре из чернослива: рецепты приготовления лакомства для прикорма малыша и заготовка на зиму » Сусеки
Чернослив довольно дорогое по цене удовольствие, поэтому особенно не хочется наткнуться на некачественный продукт или продукт, обработанный химией. Правила выбора: Кожура сухофруктов должна быть матового цвета. Блестящие сухофрукты говорят о том, что недобросовестные производители обработали их глицерином или жиром для улучшения внешних товарных свойств. Цвет ягодок должен быть черным. Если попадаются экземпляры с коричневым оттенком, значит производитель обдал сливы перед сушкой кипятком. Этот факт говорит о том, что количество витаминов в этих сухофруктах в разы меньше. При ощупывании чернослива, он не должен прилипать к рукам и оставлять на них темные следы. Вкус сухофруктов должен быть ярким и насыщенным, без горьковатой нотки в послевкусии. В домашних условиях проверить качество ягод можно, замочив их в воде на полчаса. Если ягоды местами обрели белесый оттенок, значит продукт натуральный, а если остались неизменной окраски – ягоды обработаны химическими веществами.
Рецепты черносливового пюре для грудничка
Быстрый рецепт без варки
Пюре для прикорма готовят в минимальных количествах, так как передозировка этого десерта может вызвать аллергическую реакцию или расстройство стула. Пюре по этому рецепту делают из мягких мясистых не пересушенных ягод. Восемь штучек чернослива заливают стаканом кипящей воды и, прикрыв плотно крышкой, оставляют настояться от 3 до 10 часов. За это время ягоды размякнут и набухнут. Черносливины вылавливают из отвара и протирают через сито. В итоге получается натуральное пюре.
Пюре из проваренных ягод
Если чернослив сухой, то его перед пропусканием через сито нужно немного проварить. Количество ингредиентов соответствует предыдущему рецепту. Ягоды также замачивают в кипятке и выдерживают до полусуток. Затем отвар сливают, но не выкидывают, так как он также очень полезен. Его можно выпить самому или добавить, как подсластитель, например, в каши или компоты.
Как приготовить пюре из чернослива для грудничков: рецепты
Детей любого возраста нужно с первого их вдоха обеспечивать всем необходимым, особенно это касается еды. Растущий организм нуждается в белке, кальции, который укрепляет кости, а также в витаминах. Самым доступным их источником являются фрукты, в том числе сухофрукты и овощи. И если основные витаминные группы вводят в рацион малышей уже после трех-четырех месяцев жизни, то с черносливом советуют повременить.
Польза и вред чернослива для организма
С незапамятных времен были известны полезные свойства этого фрукта: в его составе множество витаминов A, B, C, PP, а также кальций, фосфор, магний, железо и органические кислоты. Глюкоза, сахароза и фруктоза делают этот продукт недопустимым для диабетиков или людей, которые подвержены этому заболеванию, поэтому и детей нужно кормить черносливом очень осторожно, ведь всего должно быть в меру. Чернослив богат антиоксидантами и обладает отличным бактерицидным эффектом, но вместе с тем увлекаться этим заманчивым фруктом не стоит. Высокая калорийность и количество сахара делают его опасным для определенных групп людей, а противозапорные свойства могут плохо сказаться на здоровье беременной женщины. Читайте также: Как приготовить геркулесовый отвар для грудничка Чернослив часто рекомендуют в диету, которая направлена на увеличение веса, так как он хорошо возбуждает аппетит, поэтому не стоит делать его повседневной сладостью для ребенка. Самым заманчивым свойством этого сухофрукта считают его способность устранять запоры – именно поэтому его часто советуют добавлять в рацион грудничкам, которые страдают непроходимостью кишечника.
Когда стоит вводить в рацион чернослив
Врачи рекомендуют делать это не ранее шести месяцев – именно в этот период у детей начинаются проблемы со стулом. Если начать прикорм раньше, то у малыша может развиться аллергия, и при расчете неправильной дозировки вы лишь навредите грудничку, спровоцировав понос. Поэтому перед тем, как вводить в рацион сливу, посоветуйтесь с вашим педиатром. Врач, согласовываясь с медицинской картой, сможет точно обрисовать все риски и выявить необходимость каш, пюре или сока из чернослива.
Как выбрать качественный продукт
Хороший чернослив не обладает глянцевым «журнальным» блеском, он обязательно должен быть черного цвета, свежим и без видимых признаков гниения. Чтобы проверить качество сливы, достаточно на полчаса замочить ее в воде. Слива должна потерять свой цвет, если этого не произошло, значит во фрукте много токсинов и химикатов. Не покупайте фрукты впрок. У вашего малыша может развиться аллергия, и в дальнейшем чернослив станет бесполезен. Начинать вводить его в рацион нужно маленькими порциями, иногда сильно разбавляя водой. Порой к аллергии может привести не сам фрукт, а химия, которая содержится в нем, поэтому консультируйтесь у педиатра в случае появления сыпи, кашля или других симптомов. Читайте также: Как приготовить компот из сухофруктов для грудничков
Что можно приготовить малышу из чернослива
Если врач прописал чернослив малышу возрастом менее трех месяцев, то это должно быть не жидкое пюре, а настой, который готовится следующим образом: тщательно вымытые, очищенные и свежие фрукты заливаются 200 мл кипятка; обязательно закройте крышкой настой, чтобы туда не попали насекомые, привлеченные сладким запахом; оставьте кастрюлю на ночь – утром этот вкусный настой будет готов к употреблению. Если врач не рекомендует употребление чернослива, то кормящая мама может давать этот продукт малышу через свое молоко. Но не злоупотребляйте фруктом – в больших количествах он способен привести к расстройству желудка. Компотик из чернослива дети пьют с не меньшим энтузиазмом, чем настой, более того, в него почти не надо добавлять сахара, так как фрукт сам по себе сладкий. Варить его нужно всего минут двадцать, после чего его можно употреблять в остуженном до комнатной температуры виде. Но самым популярным и вкусным блюдом, которое стоит приготовить из сливы, считается пюре. Так в нем остается гораздо больше витаминов и полезных веществ, и переход к твердой пище осуществляется гораздо удобнее.
Как приготовить пюре из чернослива для грудничков
Для приготовления хорошего пюре необходимо использовать самые мягкие плоды, можно даже слегка перезревшие. Полностью очистив их от косточек, сливы нужно замочить в кипятке на несколько часов. После бланшировки шкурка с них легко снимется, после чего можно начать варить фрукты. Когда ягоды размякнут, их необходимо вынимать и протирать своими руками через сито или сделать это с помощью блендера. Оставшуюся от кипячения воду неплохо использовать в качестве компота или разбавить ею фруктовую смесь, как это делается в случае с обычным картофельным пюре. Читайте также: Как проводится аудиоскрининг новорожденных Этот вкусный сухофрукт разнообразит рацион вашего малыша, а сахар поднимет настроение. Но не стоит останавливаться на одном фрукте – постепенно вводите в рацион понемногу разные каши из фруктов и овощей. Комбинируйте их, чтобы понять, что нравится грудничку больше, и ребенок будет расти здоровым и счастливым.
Компот, пюре и отвар из чернослива для грудничка: как приготовить своими руками, прикорм, при запоре
Правильно приготовленное пюре из чернослива – отличное средство при запоре у грудничка. В этом сухофрукте много волокон, клетчатки, помогающих перельстатике кишечника. Для приготовления пюре вам понадобится: чернослив 3 штуки вода 150 мл. + 150 мл. Сушёные ягоды промойте тёплой водой Залейте кипятком Накройте крышкой и оставьте настаиваться в течение 5-7 часов (можно оставить настой с ягодами на ночь) Слейте настой и поместите сухофрукты в кастрюлю Залейте чистой водой ягоды, варить их следует в течение 20-25 минут Снимите кожицу с отваренных слив Взбейте ягоды в блендере с небольшим количеством воды от навара Наш совет: не выливайте воду, в которой варился чернослив. Во-первых, ею вы разбавите пюре, доведете его до нужной консистенции. Во-вторых, это отличный компотик для вашего малыша. Впоследствии можно добавлять настой, отвар или пюре в каши, творожок, фруктовые супы. Зачастую ягоды добавляют в блюда, которые могут крепить и вызывать запоры. Например, рисовая каша, грушевое и банановое пюре, хлебобулочные изделия могут вызвать задержку стула. Поэтому прикорм на основе этих продуктов лучше сочетать с черносливом для предотвращения проблем с кишечником. Деткам до года добавляйте сушёные ягоды только в те продукты, которые вы предварительно постепенно ввели в его рацион. Вашему вниманию предлагается небольшое видео, в котором молодая мамочка готовит обед для своей малышки. На полдник – пюре из яблока и чернослива.
Как приготовить пюре из чернослива для грудничков: рецепты
Детей любого возраста нужно с первого их вдоха обеспечивать всем необходимым, особенно это касается еды. Растущий организм нуждается в белке, кальции, который укрепляет кости, а также в витаминах. Самым доступным их источником являются фрукты, в том числе сухофрукты и овощи. И если основные витаминные группы вводят в рацион малышей уже после трех-четырех месяцев жизни, то с черносливом советуют повременить.
Польза и вред чернослива для организма
С незапамятных времен были известны полезные свойства этого фрукта: в его составе множество витаминов A, B, C, PP, а также кальций, фосфор, магний, железо и органические кислоты. Глюкоза, сахароза и фруктоза делают этот продукт недопустимым для диабетиков или людей, которые подвержены этому заболеванию, поэтому и детей нужно кормить черносливом очень осторожно, ведь всего должно быть в меру.
Чернослив богат антиоксидантами и обладает отличным бактерицидным эффектом, но вместе с тем увлекаться этим заманчивым фруктом не стоит. Высокая калорийность и количество сахара делают его опасным для определенных групп людей, а противозапорные свойства могут плохо сказаться на здоровье беременной женщины.
Читайте также: Как приготовить геркулесовый отвар для грудничка
Чернослив часто рекомендуют в диету, которая направлена на увеличение веса, так как он хорошо возбуждает аппетит, поэтому не стоит делать его повседневной сладостью для ребенка.
Самым заманчивым свойством этого сухофрукта считают его способность устранять запоры – именно поэтому его часто советуют добавлять в рацион грудничкам, которые страдают непроходимостью кишечника.
Когда стоит вводить в рацион чернослив
Врачи рекомендуют делать это не ранее шести месяцев – именно в этот период у детей начинаются проблемы со стулом. Если начать прикорм раньше, то у малыша может развиться аллергия, и при расчете неправильной дозировки вы лишь навредите грудничку, спровоцировав понос. Поэтому перед тем, как вводить в рацион сливу, посоветуйтесь с вашим педиатром. Врач, согласовываясь с медицинской картой, сможет точно обрисовать все риски и выявить необходимость каш, пюре или сока из чернослива.
Как выбрать качественный продукт
Хороший чернослив не обладает глянцевым «журнальным» блеском, он обязательно должен быть черного цвета, свежим и без видимых признаков гниения.
Чтобы проверить качество сливы, достаточно на полчаса замочить ее в воде. Слива должна потерять свой цвет, если этого не произошло, значит во фрукте много токсинов и химикатов.
Не покупайте фрукты впрок. У вашего малыша может развиться аллергия, и в дальнейшем чернослив станет бесполезен. Начинать вводить его в рацион нужно маленькими порциями, иногда сильно разбавляя водой.
Порой к аллергии может привести не сам фрукт, а химия, которая содержится в нем, поэтому консультируйтесь у педиатра в случае появления сыпи, кашля или других симптомов.
Читайте также: Как приготовить компот из сухофруктов для грудничков
Что можно приготовить малышу из чернослива
Если врач прописал чернослив малышу возрастом менее трех месяцев, то это должно быть не жидкое пюре, а настой, который готовится следующим образом:
тщательно вымытые, очищенные и свежие фрукты заливаются 200 мл кипятка;
обязательно закройте крышкой настой, чтобы туда не попали насекомые, привлеченные сладким запахом;
оставьте кастрюлю на ночь – утром этот вкусный настой будет готов к употреблению.
Если врач не рекомендует употребление чернослива, то кормящая мама может давать этот продукт малышу через свое молоко. Но не злоупотребляйте фруктом – в больших количествах он способен привести к расстройству желудка.
Компотик из чернослива дети пьют с не меньшим энтузиазмом, чем настой, более того, в него почти не надо добавлять сахара, так как фрукт сам по себе сладкий. Варить его нужно всего минут двадцать, после чего его можно употреблять в остуженном до комнатной температуры виде.
Но самым популярным и вкусным блюдом, которое стоит приготовить из сливы, считается пюре. Так в нем остается гораздо больше витаминов и полезных веществ, и переход к твердой пище осуществляется гораздо удобнее.
Как приготовить пюре из чернослива для грудничков
Для приготовления хорошего пюре необходимо использовать самые мягкие плоды, можно даже слегка перезревшие. Полностью очистив их от косточек, сливы нужно замочить в кипятке на несколько часов. После бланшировки шкурка с них легко снимется, после чего можно начать варить фрукты.
Когда ягоды размякнут, их необходимо вынимать и протирать своими руками через сито или сделать это с помощью блендера.
Оставшуюся от кипячения воду неплохо использовать в качестве компота или разбавить ею фруктовую смесь, как это делается в случае с обычным картофельным пюре.
Читайте также: Как проводится аудиоскрининг новорожденных
Этот вкусный сухофрукт разнообразит рацион вашего малыша, а сахар поднимет настроение. Но не стоит останавливаться на одном фрукте – постепенно вводите в рацион понемногу разные каши из фруктов и овощей. Комбинируйте их, чтобы понять, что нравится грудничку больше, и ребенок будет расти здоровым и счастливым.
Как приготовить пюре из чернослива для грудничка своими руками
На чтение 8 мин.
Чернослив не только является вкусным лакомством, в котором содержится кладезь полезных элементов, но и служит прекрасным средством против запоров. С этим недугом взрослому человеку легче бороться: выпил подходящую таблетку — и проблемы как не бывало. Но как помочь своему крохе? Пюре из чернослива для грудничка является отличным средством в борьбе с проблемами желудочно-кишечного тракта. Когда можно знакомить малыша с этим продуктом и как приготовить полезное блюдо в домашних условиях — узнаете прямо сейчас.
Польза продукта
Чернослив — это продукт, который отлично подходит в качестве профилактики проблем с пищеварением. К тому же этот сухофрукт является природным антиоксидантом, содержащим в себе большое количество калия. В этом полезном продукте сохранен практически весь комплекс микроэлементов и витаминов, которые содержатся в свежей сливе. Помимо того что пюре из чернослива для грудничка помогает справиться с запорами, существует еще масса преимуществ:
Растительная клетчатка, содержащаяся в продукте, способствует улучшению пищеварения.
Благодаря витаминам группы В, А и С детский организм правильно растет и развивается.
Входящие в состав чернослива пектины помогают устранить патогенные бактерии из организма.
Органическая кислота способствует улучшению обмена веществ.
Ко всему прочему регулярное употребление продукта нормализует артериальное давление, улучшает микроциркуляцию крови, укрепляет иммунную систему, сокращает вероятность размножения сальмонеллы и кишечной палочки, а также служит в качестве профилактики развития онкологии у взрослых и детей.
Противопоказания
Таким образом, пюре из чернослива для грудничка является хорошим помощником, который мягко очищает кишечник и обеспечивает организм малыша полезными веществами. К тому же этот продукт в единичных случаях способен вызвать аллергию. Но несмотря на это, в некоторых случаях от употребления чернослива стоит отказаться:
при диагностировании у маленького пациента сахарного диабета;
запрещено при избыточной массе тела или высокой склонности к ее набору;
не рекомендуется употреблять продукт беременным и кормящим женщинам первые три месяца;
не допускается давать малышу этот продукт, если в данный момент у него диарея или отмечена высокая склонность к этому;
при выявлении аллергии на сухофрукт.
Стоит отметить тот факт, что чрезмерное употребление чернослива вызывает диарею, что способствует выведению из организма не только ненужных веществ, но и полезных.
Как выбрать качественный продукт?
Многие мамочки предпочитают готовить различные блюда своим малышам самостоятельно. Говоря о том, как приготовить пюре из чернослива для грудничка, отметим, что важным аспектом является выбор продукта. Качественный плод можно узнать согласно следующим характеристикам:
Чернослив должен обладать насыщенным черным цветом. Коричневая окраска говорит о том, что продукт был ошпарен кипятком и имеет горьковатый вкус.
Оптимальным вариантом станет продукт с косточками, он поддается длительному хранению и сохраняет в себе больше полезных веществ.
Предпочтение стоит отдавать матовому оттенку, так как глянцевые и блестящие плоды свидетельствует о том, что они были обработаны глицерином или воском.
Чернослив не должен прилипать к рукам и оставлять следы.
Качественный продукт при нахождении в воде около тридцати минут начинает бледнеть.
Стоит воздержаться от покупки жестких плодов, так как при длительной варке испаряются все положительные свойства.
Готовим сами
Многим мамам известны целительные свойства пюре из чернослива для грудничка при запоре, но не все доверяют магазинным продуктам. Некоторые производители добавляют в их состав крахмал из риса для более вязкой консистенции, что может дать аллергическую реакцию. Чтобы полностью быть уверенным в качестве продукта, лучше сделать пюре из чернослива своими руками. Процесс приготовления не отнимет много сил и времени, а в итоге гарантированно получится нежное и вкусное блюдо. Далее расскажем, как сделать пюре из чернослива для грудничка. Для его приготовления понадобится всего лишь два ингредиента: чернослив и очищенная вода. Процесс работы заключается в следующем:
Предварительно сухофрукт необходимо тщательно промыть, залить кипятком и дать настояться не менее трех часов.
Когда плоды станут мягкими, можно переходить к приготовлению. Жидкость, в которой настаивался чернослив, необходимо слить и залить его небольшим количеством новой и чистой воды (около 150 мл).
Затем стоит поставить на огонь емкость с черносливом и варить на протяжении двадцати минут.
С каждого плода нужно снять кожицу, а чтобы пюре из чернослива для грудничка было однородной консистенции, стоит воспользоваться блендером, ситом или мясорубкой.
Последним этапом является измельчение. В итоге масса должна получиться без комочков. Разбавить густое пюре можно с помощью отвара чернослива.
Как выяснилось, совсем не сложно приготовить пюре из чернослива для грудничка своими руками. Необходимо лишь соблюдать определенные правила при введении прикорма. Так, если малыш впервые пробует этот продукт, количество сухофруктов в пюре не должно превышать трех ягод.
Отвар из чернослива
Перед тем как вводить в рацион малыша пюре из чернослива, специалисты советуют начать с отвара этого продукта. Он легко готовится в домашних условиях, для этого необходимо:
Тщательно промыть около пяти ягод сухофрукта.
Поместить в кастрюлю и залить 200 мл холодной водой.
Сразу после того, как отвар закипит, его необходимо снять с огня.
Даем настояться и остужаем до комнатной температуры.
Пара чайных ложек этого целебного напитка помогут грудничку справиться с ОРЗ и запорами.
Особенности при введении
Большинство грудничков страдают от проблем в работе желудочно-кишечного тракта. Как правило, плачевная ситуация с опорожнением взаимосвязана с грудным вскармливанием. В качестве профилактики запора целесообразно добавить в рацион питания небольшое количество чернослива. Дегустацию любого нового продукта стоит проводить в первой половине дня и следить за самочувствием малыша в течение пары суток. Кормление малыша этим сухофруктом в вечернее время чревато бессонной ночью. Пюре из чернослива для грудничка стоит подавать комнатной температуры и только в свежем виде. Каждая мамочка должна знать, что пюре хранению в холодильнике не подлежит. Чтобы получить максимальную пользу от сухофрукта, важно давать крохе только свежие блюда. Несмотря на то, что вкус чернослива может понравиться крохе, не стоит его употреблять ежедневно, так как может возникнуть понос или аллергическая реакция. Диетологи и педиатры рекомендуют есть этот продукт не больше двух раз в неделю.
Со скольки месяцев?
Пюре из чернослива для грудничка станет полезным и вкусным лакомством, но все же с введением продукта не стоит торопиться. Многие производители детских пюре рекомендуют употребление чернослива начиная с четырех месяцев. Педиатры же, в свою очередь, считают, что детский организм готов к перевариванию этого продукта с полугода. Этого же мнения поддерживается и Всемирная организация здравоохранения. Стоит отметить, что некоторые родители самостоятельно принимают решение давать пюре из сухофруктов своим детям значительно раньше указанного срока.
Для самых маленьких
Если малыш еще не достиг рекомендуемого возраста для употребления пюре из чернослива, то на этот случай существуют альтернативные методы. Чтобы появился желаемый результат от плода, кормящей матери можно его съесть самой в небольшом количестве. С молоком мамы важные для нормального функционирования кишечника компоненты передадутся крохе, и он сможет без усилий избавиться от каловых масс. Помимо этого, можно ограничиться компотом из чернослива. Пол чайной ложки отвара рекомендуется давать младенцу или же пить самой. В любом случае после употребления необходимо следить за реакцией малыша.
Варианты готовых пюре
Те мамы, которые не знают, как делать пюре из чернослива для грудничка, предпочитают приобретать их в магазине. На сегодняшний день ассортимент на прилавках отличается своим многообразием. Поэтому выбрать какой-либо продукт бывает непросто, и тогда на помощь приходят отзывы. Пюре из чернослива для грудничка, по мнению мам, является отличным средством для нормализации работы кишечного тракта. Популярными среди родителей считаются пюре из чернослива следующих торговых марок.
«Бабушкино лукошко»
Многие мамы довольны качеством продукта и его приемлемой ценой. Также отмечено, что малышам нравится вкус пюре, поэтому они едят его с удовольствием. Продукт имеет насыщенный темно-коричневый цвет и приятный сладковатый вкус. Немногие родители советуют давать малышу его в качестве первого прикорма из-за густой консистенции.
«Фруто няня»
Эта баночка с черносливом радует родителей приемлемым соотношением цены и качества. В составе продукта не содержится ни крахмала, ни сахара, что говорит о его натуральности. Пюре по консистенции средней густоты, имеет слегка кисловатый вкус. Но самое главное, оно выполняет свою основную функцию — оказывает послабляющее действие и нормализует работу кишечника. Специалистами отмечено, что этот продукт идеально подходит в качестве раннего прикорма.
Gerber
Цена продукта чуть выше предыдущих вариантов. В составе содержится всего два ингредиента — чернослив и вода. Многие мамы отмечают приятный и сдержанный вкус пюре, который нравится многим малышам.
Таким образом, пюре из чернослива является незаменимым средством для нормализации работы желудочно-кишечного тракта. Сам продукт обладает приятным и сладковатым вкусом, что станет для малыша лакомством. А что лучше: готовить пюре из чернослива самой или приобрести готовое изделие — решать только маме.
Пюре из чернослива для детей
Ингредиенты:
Чернослив — 7 или 8 шт.
Вода — 1 стакан.
Обычно, когда я делаю детям настой из чернослива, остаются хорошие размоченные фрукты из которых делаю пюре. Получается немного, но очень вкусно. Много делать не рекомендуется из-за его слабительных свойств. Такое пюре можно просто съесть, а можно добавить в кашку или намазать сверху на печенюшку.
Подходит для детей с 5-6 месяцев.
Приготовление пюре из чернослива:
1. Хорошо промытый чернослив залить горячей кипяченой водой, накрыть крышкой и оставить на несколько часов. Можно поставить замачиваться на ночь.
2. Настой слить в стакан (его можно пить). А фрукты протереть через сито. Если консистенция для ребенка получилась густоватой можно разбавить водой в которой размачивался чернослив. Для детей младше 1 года данную смесь довести до кипения и сразу снять с огня.
4. Готовое пюре из чернослива употребить в этот же день.
Поделиться ссылкой:
Автор: Валерия Лучная
Повар-кондитер. Мама двоих детей. Люблю готовить и делиться своими рецептами.
» Валерия Лучная опубликовала рецептов: 900
Компот и пюре из чернослива для грудничка
Чернослив богат витаминами и полезными элементами, клетчаткой, дубильными и пектиновыми веществами. Он насыщает организм энергией и поднимает настроение, повышает иммунитет и эффективно защищает от простуд. Но главная польза чернослива заключается в том, что он налаживает перистальтику кишечника, помогает при запорах и стабилизирует работу пищеварения.
В прикорм грудничка чернослив можно включать уже в 6-7 месяцев. Для детей на искусственном вскармливании сухофрукт начинают давать уже с 4-5 месяцев, особенно если ребенка мучают запоры. Для малышей до года подходят пюре, отвары и компоты из чернослива. В статье мы рассмотрим, как давать этот продукт малышу и какие блюда готовить из сухофрукта.
Правила введения чернослива в прикорм
Впервые дайте малышу чайную ложечку отвара пюре в утреннее время и понаблюдайте за реакцией малыша. Если негативной реакции нет, продукт можно давать ребенку без опасений;
Если проявились признаки пищевой аллергии, повремените с введением чернослива 4-6 недель и обратитесь к педиатру на консультацией;
После включения отвара начинают вводить компоты и пюре;
Начинайте давать компот и пюре с 5 мл и постепенно увеличивайте порцию до 120-150 мл;
После года ребенку можно давать цельные ягоды без косточек;
Не давайте в один день и компот, и пюре из чернослива для грудничка;
Не превышайте норму потребления. Переедание черносливом может вызвать понос у ребенка и увеличить уровень сахара в крови;
Чернослив нельзя кушать при повышенном сахаре и при сахарном диабете. Он не рекомендуется при лишнем весе и детям, которые часто страдают поносом;
Готовить лучше своими руками, так вы будете уверены в содержимом и сроке годности блюда;
Желательно перед каждым приемом пищи готовить новое пюре, но при необходимости готовое пюре можно хранить до 24 часов в холодильнике;
Перед приготовлением тщательно выбирайте и промывайте ягоды, желательно вымачивать сухофрукт 10-30 минут перед применением;
Качественные ягоды должны быть черного цвета, матовыми и без блеска. Когда берете плоды в руки, на коже не должны оставаться следы;
Для проверки качества опустите ягоды в воду на полчаса, сухофрукты побелеют в некоторых местах. Если они остались прежнего цвета, при сушке использовали химическую обработку;
Не давайте пюре или компот слишком горячими или холодными. Холодный продукт не несет столько пользы, как теплый. А горячая пища может обжечь нежный кишечник малыша;
Если вы покупаете готовый продукт, обращайте внимание на состав и срок годности, рекомендации по возрасту и способу приготовления. Подробнее, как приготовить и выбрать фруктовое пюре для прикорма грудничку, смотрите здесь.
Рецепты с черносливом для грудничка
Отвар из чернослива для грудничка дают в качестве первого прикорма. Для его приготовления возьмите пять ягод и промойте в теплой воде, залейте стаканом холодной воды и доведите до кипения. Оставьте отвар до полного остывания. Начинайте давать с чайной ложечки. Если малыш хорошо переносит отвар, можно включать другие блюда. Далее рассмотрим, как приготовить пюре компот из чернослива для грудничка от запора и для обычного рациона.
Компот
Чернослив – 10 шт;
Холодная вода – 300 мл;
Сахар – 50 гр.
Ягоды промойте в теплой воде и залейте холодной. Доведите до кипения, всыпьте сахар и варите компот 20-25 минут. Остудите напиток и затем дайте малышу. Затем можно варить компот из разных сухофруктов. Отлично подойдет курага и изюм, но только после отдельного введения каждого продукта в рацион малютки. Какие компоты можно готовить грудничку, читайте по ссылке https://vskormi.ru/children/kak-varit-kompot-iz-sukhofruktov/.
Пюре
Для самого обычного рецепта возьмите 3-4 ягоды, промойте в теплой воде, залейте кипятком и оставьте на ночь под крышкой. Затем слейте воду и поставьте вариться в новой. Готовые плоды очистите от кожуры и пропустите через мясорубку или блендер. Не сливайте воду, в которой варился чернослив. Она послужит прекрасным отваром или при необходимости такой водой можно разбавить пюре, если масса получилась слишком густой.
После того, как различные сухофрукты введены в рацион малыша, можно готовить следующие пюре:
Чернослив – 10 ягод;
Курага – 10 ягод;
Вода – 1 литр;
Сахар – 100 гр..
Ягоды тщательно промыть и замочить в теплой воде на полчаса. Затем плоды залить холодной водой и поставить на огонь. В кипящую воду засыпать сахар и варить 25-30 минут. Воду слить (можно использовать в качестве отвара или для разбавления пюре). Ягоды очистить и измельчить в блендере или мясорубке.
Кормящая мама также должна включать сухофрукты в свой рацион. Они прекрасно восстанавливают организм после родов и помогают справиться со стрессом, повышают иммунитет, налаживают работу пищеварения и нормализуют стул. Кроме того, при меньшем содержании сахара сухофрукты заменяют сладости. Они содержат такое же количество полезных элементов, как и свежие плоды, но при этом легче усваиваются и перевариваются в организме.
Как только наступает пора, когда малышу можно давать прикорм, мамы начинают задумываться над вопросом, какое фруктовое пюре является вкусным и полезным для ребенка. Вариантов сладкого фруктового питания для крохи сегодня представлено множество. Для того чтобы выбрать для своих деток наиболее вкусный и полезный продукт придется немного изучить особенности конкретных вариантов пюре из фруктов. Например, стоит поинтересоваться, чем полезно пюре из чернослива для грудничка, когда и как его можно давать крохе. Возможно, пюре из чернослива займет свое место в рационе ребенка. Ведь недаром этот вариант детского питания одобряют педиатры и выбирают опытные родители для своих малышей.
Пюре из чернослива для грудничка: польза
Полезно ли пюре из чернослива для грудничка? Несомненно! Ведь чернослив – это особенно ценный продукт для детского питания. Он богат витаминами группы А, В, РР, железом, магнием, кальцием, фосфором и т.д. Чернослив рекомендуется давать детям с ослабленным иммунитетом или малышам, перенесшим простудное, вирусное заболевание. Этот фрукт способствует восстановлению сил, препятствует развитию авитаминоза и формирует неплохой защитный барьер от токсического воздействия на фоне инфекционного недуга. Также чернослив считается мягким послабляющим средством. Поэтому пюре из чернослива для грудничка может стать хорошим вариантом для устранения или предупреждения характерных проблем со стулом (запор). Однако прежде чем выбрать этот продукт для подобных целей, не помешает проконсультироваться с педиатром.
Пюре из чернослива для грудничка: когда давать?
Продукты для детского питания на основе чернослива (сок, пюре) разрешено давать малышу, начиная с 8 ми-месячного возраста.
Если у крохи нет пищевой аллергии и проблем с ЖКТ, то в полгода можно осторожно начинать пробовать включать этот компонент в его рацион. Делать это нужно постепенно. Как и любой другой продукт, пюре из чернослива предлагать грудничку стоит, начиная с 1 или 1/2 чайной ложечки, постепенно увеличивая количество.
Важно понимать, что чернослив оказывает влияние на ЖКТ, так как является послабляющим продуктом. Не следует предлагать крохе пюре из чернослива слишком много или очень часто. Это может стать причиной расстройства стула (диарея). Оптимальное количество пюре необходимо просчитать в соответствии с возрастом крохи и в зависимости от индивидуальных особенностей его организма. Норма не должна превышать количество 1 баночки за один раз и не чаще 1–2 раз в неделю. В качестве послабляющего средства детям дают 1 — 1/2 чайной ложечки пюре 1–2 раза в день в течение 2–3 дней. Точные нормы и обоснованность такого питания стоит обсудить с врачом.
Пюре из чернослива для грудничка: готовим сами
Современный рынок детского питания предлагает огромное разнообразие продуктов в состав которых входит чернослив. Это и баночные соки, и пюре, которые могут быть монокомпонентными, а иногда включают другие варианты фруктов. Но нет ничего сложного в том, чтобы приготовить пюре из чернослива для грудничка самостоятельно. Для этого понадобится:
Чернослив – 2-3 штуки крупных;
Чистая вода – 120-150 мл;
Сахар – 10-12 грамм (1,5 чайной ложки).
Чернослив нужно выбирать свежий, не слишком твердый, но и не очень мягкий. Фрукт должен быть упругий и без видимых недостатков на поверхности кожицы. Прежде чем готовить пюре для грудничка, маме следует самой попробовать фрукт. Он должен быть сладкий и очень приятный на вкус. Вот такой чернослив подойдет для детского пюре. Чернослив нужно тщательно вымыть, удалить косточку и залить чистой горячей водой. Фрукты нужно оставить размокать на 2–3 часа. Спустя это время, необходимо слить воду, а фрукты слегка отварить в течение 5-10 минут в другой чистой воде, добавив сахар. Когда чернослив достаточно размякнет, нужно удалить кожицу и размолоть его в пюре. Готовое пюре из чернослива грудничку стоит предлагать сразу, в течение 1 часа после приготовления, как только оно остынет. Не следует ставить продукт в холодильник и кормить кроху, пюре, постоявшим 2 и более часов. Это небезопасно для здоровья малыша.
Чернослив прикорм | pitanie detskoe Энциклопедия Детское питание
Примерно в 7-8 месяцев малыша можно познакомить с черносливом. Не путаем со сливой! Чернослив и слива отличаются друг от друга. Сейчас подробно поговорим про чернослив и его введение в прикорм.
Чернослив — это питательные фрукты, которые очень забавны, так как они обладают сладким, глубоким вкусом и липкой, жевательной текстурой. Чернослив на самом деле сушеные сливы, а точнее — высушенная версия особых ее сортов, например венгерка или бертон. Для изготовления сухофрукта используют только спелые и сладкие плоды.
История чернослива
Считается, что процесс сушки слив, чтобы сделать чернослив, произошел тысячи лет назад в районе около Каспийского моря, в том же регионе, где возникли черносливные европейские сливы. Они распространились по всей Европе с миграцией различных культур и цивилизаций. Считается, что чернослив в России стали производить примерно в XVII веке, а в Америке в XIX веке.
Чем чернослив лучше сливы?
Чернослив — один из лучших продуктов, которые можно ввести в прикорм ребенка. Три средних чернослива являются хорошим источником обоих типов пищевых волокон, растворимых и нерастворимых. Чернослив содержит много клетчатки, но он также относится к продуктам с высокой концентрацией сахара, поэтому не стоит употреблять данный продукт слишком часто. Лучше питаться черносливом не чаще, чем несколько раз в неделю.
Чернослив содержит значительно больше полезных веществ и минералов, чем слива. Он, самый известный продукт для поддержания работы кишечника и облегчения запоров. Важно отметить, что данный продукт богат железом, хромом, магнием, цинком, калием, марганцем, фосфором, а также такими витаминами как А, В, С, Е, и т.п.
Причем необходимо отметить, что чернослив лучше помогает при запорах, чем слива, так как у него более выраженный слабительный эффект. Сорбит, природный сахар, присутствующий в черносливе, функционирует как слабительное средство, оно втягивает влагу в пищеварительный тракт и облегчает движения кишечника.
Чернослив — отличный источник витамина А, который необходим для здорового зрения. Один чернослив обеспечивает 3% рекомендуемого ежедневного потребления витамина А. Чернослив содержит марганец, железо и растительные фенолы, которые действуют как антиоксиданты и помогают защитить клеточные мембраны от повреждения свободными радикалами. Данный продукт содержит много калия, который обеспечивает надлежащую работу сердца.
Одна порция чернослива (100 г) удовлетворяет ежедневным требованиям к бору, а калий, присутствующий в черносливе, помогает поддерживать здоровье костей. Чернослив также обладает противовоспалительными свойствами и настоятельно рекомендуется людям, страдающим артритом. Железодефицит, который возникает у малышей после 6 месяцев, может привести к анемии, а чернослив — отличные источники железа, который необходимо восполнять детскому организму из продуктов питания. Важно отметить, что чернослив содержит витамин С, что улучшает усвоение железа.
Чернослив прикорм
По схеме прикорма чернослив вводиться примерно в 7-8 месяцев, раньше только по медицинским показаниям. Например, если у ребенка запор и педиатр рекомендует ввести пюре из чернослива, чтобы не использовать медикаментозные средства. Но необходимо учитывать, что чернослив все-таки фрукт, поэтому он не может быть первым продуктом прикорма, слишком сильная нагрузка на пищеварительную систему малыша, особенно если ему недавно исполнилось 4-5 месяцев. Поэтому чернослив можно ввести в рацион питания ребенка с 4,5 -5,5 месяцев, не ранее, по рекомендации врача, идеальный возраст после 6 месяцев, но не в качестве первого продукта, хорошо, если пюре из чернослива третий или четвертый продукт. Это рекомендации, но как Вы понимаете все индивидуально, поэтому обязательна консультация педиатра перед вводом чернослива в прикорм.
Также следует отметить, что пюре из чернослива сладкий продукт, попробовав который малыш может отказаться кушать более пресные овощи и каши.
Если малыш слишком мал, у него запор, и он на ГВ, то лучше пюре из чернослива кушать маме, с одной 100 граммовой баночки, эффект будет потрясающий у обоих.
В схеме прикорма чернослив и слива стоят вместе, здесь есть нюанс. Если прикорм вводиться летом, когда сезон слив, то сначала вводим в прикорм сливы. Они обладают менее выраженным слабительным эффектом, чем чернослив. После вводим в прикорм пюре из чернослива. Если 7-8 месяцев пришлось на зиму, то вводим в прикорм чернослив, как самый доступный продукт. Вводим аккуратно в течение 5-7 дней, внимательно следим за стулом ребенка, который может стать жидким. А летом в более старшем возрасте знакомим малыша со сливой, смотрим реакцию ребенка на продукт в течение 3-4 дня.
Новый продукт начинаем давать с 1 чайной ложки во второе кормление, постепенно увеличивая дозировку до положенной нормы, примерно в 7 месяцев около 70 грамм, в 8 месяцев – 80 грамм. Больше не стоит давать ребенку фруктовое пюре. Но пюре из чернослива лучше до года давать не более 50-60 грамм, из-за его слабительных свойств. Также наблюдаем малыша, если на пюре из чернослива появились такие реакции как вздутие живота, понос, боли в животе, то стоит временно отменить детское пюре, а позднее ввести снова. Но подбирать порцию чернослива индивидуально, возможно без реакций у малыша будет на 10-15 грамм в неделю или 2-3 раза в неделю по 10 грамм, все индивидуально.
В неделю необходимо давать пюре из чернослива 1-2 раза, смотрим по состоянию стула ребенка. Если он сильно жидкий, то чернослив не даем. А если у ребенка запор, то можно давать чернослив до улучшения состояния, но не больше положенной нормы в неделю, которая равна 100-120 грамм до 1 года.
Еще важно отметить, у каждого ребенка свой слабительный продукт, поэтому возможно пюре из чернослива никак не повлияет на стул, повторюсь, возможно, в редких случаях. До года пюре из чернослива необходимо приготовить, отварить. После года нужно отмачивать чернослив и давать пюре из чернослива в свежем виде. До 3 лет целый чернослив давать не стоит. Кусочки чернослива можно давать после 2 лет, но они должны быть обданы кипятком и хорошо отмочены в воде, чтобы были мягкими, и их легко можно было жевать. Однако возраст в отношении целого чернослива индивидуален, так как если ребенок плохо умеет жевать, постоянно давится едой, то целый чернослив лучше не давать, особенно если сухофрукт клеится к зубам. После года норма 2-3 чернослива в сутки, в качестве замены сладким продуктам. Чернослив ребенку давать без косточек.
Аллергия на чернослив
На чернослив редко бывает аллергическая реакция у детей. Однако важно отметить, что современные сухофрукты обрабатывают некоторыми химическими веществами, вот на них может быть аллергия. Также реакция возможна при индивидуальной непереносимости или при аллергии на черешню, миндаль, вишню, абрикос, персики.
Из аллергических реакций чаще всего проявляется кожная сыпь или проблемы с пищеварением. Но возможно и другие симптомы присущие аллергии, поэтому при введении чернослива в прикорм наблюдаем за ребенком в течение суток очень внимательно. Отек Квинке при употреблении чернослива большая редкость.
Как выбрать и хранить чернослив
Чернослив продается в любом магазине круглогодично. Его можно приобрести на развес или в упаковке. Форма, которая выбирается, должна зависеть от личных предпочтений и потребностей.
В идеале лучше всего купить чернослив, который продается в прозрачных контейнерах, чтобы можно было оценить их по качеству. Сухофрукт должен быть черного равномерного матового цвета, пухлым, без блеска, относительно мягким и без плесени. Вкус сладкий с небольшой кислинкой, без горечи. Блеск и яркость приобретает продукт при обработке его воском или глицерином. Покупать лучше всего чернослив с косточкой, он дольше храниться. Хороший чернослив при намокании местами белеет.
Если упаковка непрозрачная, то необходимо убедится, что она плотно запечатана, чтобы чернослив не потерял влагу. Как и в случаях любых других сушеных фруктов, необходимо попытаться приобрести чернослив, который не обрабатывается пищевыми консервантами, такими как сульфиты.
Чернослив следует хранить в герметичном контейнере в прохладном, сухом и темном месте, где он будет храниться в течение нескольких месяцев. Хранение его в холодильнике продлит свежесть, позволяя хранить чернослив, таким образом, около шести месяцев. Независимо от того, где хранится сухофрукт, необходимо убедиться, что, при открывании контейнера, он плотно запечатывается потом, чтобы предотвратить потерю влаги.
Чернослив и пестициды
Все сухофрукты обрабатывают сернистым газом, чтобы избавиться от насекомых. Чернослив становится таким блестящим, темно-черного цвета и жирным, если его обработать глицерином или воском. Кофейный оттенок чернослив приобретает, если его обработали каустической содой, такой продукт может горчить, содержит меньше питательных веществ и витаминов.
Замораживание чернослива
Сам сухофрукт замораживать не имеет смысла, ведь при правильном хранении он простоит в течение года без изменения вкуса и качества. Но можно замораживать детское пюре из чернослива. Срок хранения его около 3 месяцев. Пюре из чернослива хорошо замораживается при большом количестве воды в детском пюре, при разморозке, может быть немного изменена структура пюре. Если мало воды, то пюре из чернослива замерзнет не до конца.
Противопоказания
Чернослив нельзя употреблять при непереносимости продукта, аллергии, ожирении, сахарном диабете, при диарее, повышенном гемоглобине, гипотонии, мочекаменной болезни.
Как приготовить чернослив
Чернослив перед замачиванием необходимо обдать кипятком. Потом замочить в воде комнатной температуры на 15-30 минут, чтобы сухофрукт стал пухлым и мягким. Возможно понадобиться меньше времени. Избавляем чернослив от косточек, если такие имеются. Для малышей чернослив необходимо отварить в воде около 5-10 минут, потом взбить блендером до однородной массы. Для деток постарше 1 года продукт взбиваем в блендере до однородной массы.
Предлагаемый способ потребления чернослива в детском питании
Первое время, в начале прикорма, когда ребенку 7-8 месяцев и старше, он кушает чернослив как фруктовое пюре, особенно, если нет проблем со стулом. Чем старше становится ребенок, тем сложнее становятся его блюда прикорма. А чернослив в умеренной дозе прекрасное дополнение к плову, к мясным блюдам, к кашам, в домашних конфетах без сахара, к выпечке, в компотах, киселях, в кисломолочных продуктах. Также не забываем про соусы и гарниры, например, Рис с черносливом.
Так, например, можно приготовить индейку с черносливом, или тушеный чернослив с бараниной, украшенный розмарином.
Напиток из чернослива
Можно приготовить из чернослива компот, отвар, взвар, кисель и много всего хорошего и полезного для ребенка. В общем, в интернете советуют давать компот из чернослива чуть ли не с 4 месяцев, мне кажется это не правильно. Ведь даже данный продукт не должен входить в число первый продуктов прикорма. Поэтому компот можно давать ребенку после введения чернослива в прикорм, примерно около 7-8 месяцев. В принципе если продукт успешно введен, то компотик можно дать уже на следующий день, но не много 10-20 грамм, посмотреть за стулом ребенка. Если все хорошо, то чередовать компот из чернослива и пюре из чернослива в течение недели. Ну, например, один день в неделю давать пюре из чернослива, один день – компот из чернослива. Этого будет достаточно, чтобы стул ребенка не расстроился, но при этом фруктовое пюре приносило пользу. Но повторюсь, смотрим за стулом ребенка и регулируем порцию от состояния стула ребенка.
Готовое детское питание из чернослива
Почти все производители детского питания делают пюре из чернослива. Стандартный состав чернослив и вода, реже просто чернослив. Поэтому внимательно читаем состав детского продукта. Среди производителей пюре из чернослива можно встретить таких как Бабушкино Лукошко, Расти Большой, Фрутоняня, Semper, спеленок, Gerber, Marmaluzi, Heinz, Bebivita, FleurAlpina, Тема, Умница, Беллакт, Сами с усами, Халеда, Ложка в ладошке и т.п. Сочетание яблоко и чернослив нам могут предложить такие бренды как Бабушкино Лукошко, Ложка в ладошке,Gerber, FleurAlpina. Все пюре предлагают давать с 4-5 месяцев, почему-то все производители в этом единодушны.
Сок в чистом виде из чернослива не встречается, скорее быстрее найти сок из сливы. Поэтому Фрутоняня может предложить компотик из Яблока, чернослива и изюма.
Из молочных продуктов:
Чернослив со сливками: Расти Большой, ТопТышка,
Чернослив с творогом: Бабушкино Лукошко, Тема,
Чернослив с козьим творожком Бибиколь,
Пюре яблоко, чернослив, творог Агу-Агу.
Биолакт Чернослив и злаки Фрутоняня,
Биолакт Чернослив и яблоко Тема,
Биойогурт питьевой чернослив Тема,
Бифилайф с черносливом Ам-Ам.
Каши:
Гречневая каша с черносливом молочная: Фрутоняня, Малютка, Heinz
Гречневая каша с черносливом безмолочная:Nestle
Еще список различных каш с черносливом:
Кашка мультизлаковая с черносливом Фрутоняня,
Каша молочная гречневая яблоко и чернослив Semper,
Каша безмолочная овес-пшеница с черносливом Nestle,
Каша безмолочная овес с черносливом Nestle,
Каша овсяная с черносливом на козьем молоке Мамико,
Конечно, выше перечислен примерный список продуктов детского питания промышленного производства, которые можно встретить в магазинах или просторах интернета, выбор всегда остается за родителями.
Суперпитание для вашего ребенка от 0 до 2 лет. Рут Ярон
Продукты, которые хорошо сочетаются с черносливом:
Баранина
Свинина
Говядина
Индейка
Яблоки
Банан
Абрикос
Черника
Клюква
Персики
Дыня
Свекла
Морковь
Пекинская капуста
Йогурт
Кисломолочные продукты
Другие сухофрукты
Шоколад
Грецкий орех
Миндаль
Кешью
Рис
Травы и специи, которые прекрасно дополняют вкус чернослива:
Розмарин
Мускатный орех
Ваниль
Корица
Кардамон
Не боимся и добавляем меня в ВК и Одноклассники, Инстаграм!
Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта
«Энциклопедия Детское питание»!
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь на сайт, комментируйте, делитесь в соц.сетях.
На нашем сайте Энциклопедия Детское питание есть полезная информация по питанию ваших детей, которая пригодится для каждого, причем мы обновляем сайт «Энциклопедия Детское питание» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную вам и вашим детям информацию.
Отказ от ответственности № 1: Необходимо понимать, что автор статей на сайте «Энциклопедия Детское питание» не является медицинским персоналом, «Я не врач». Информация, которой я делюсь, основана на моем собственном опыте. Моя цель – не учить Вас, как есть или кормить Вашего ребенка, а рассказывать о том, как мы сделали, что нового я узнала или прочитала. Это позволяет расширить картину знаний про Детское питание, дает увидеть весь процесс, чтобы Вы могли решить, это Вам нравится, стоит ли поступать также.
Отказ от ответственности № 2: Однако вышеописанное не отменяет посещение педиатра. Прежде чем начинать прикорм, необходимо узнать его профессиональное мнение о наилучшем способе введения новых продуктов для Вашего малыша. Также обращаю внимание, что нужно смотреть на первоначальную дату опубликованных статей, ведь некоторые «лучшие практики» могли измениться. Всегда консультируйтесь с педиатром Вашего ребенка по поводу прикорма и его здоровья.
Отказ от ответственности № 3: Имейте в виду, что каждая семья уникальна, каждая ситуация также абсолютно уникальна. Нет универсальных решений. Найти то, что работает лучше для Вас, сможете только Вы сами. Определенные цели требуют определенных жертв и приоритетов — не каждый хочет делать такой выбор, и это ВЕЛИКОЛЕПНО! Просто знайте, чего Вы хотите достичь, и будьте готовы приступить к работе, прикладывая максимум своих сил!
Отказ от ответственности № 4: На сайте Энциклопедия Детское питание используются фото из книг по детскому питанию с указанием авторства, для более полного понимания информации (ст. 1274 п. 1 части четвертой Гражданского кодекса РФ). Литература по детскому питанию найдена в свободном доступе в интернете.
Абрикосовое пюре с курицей Банано-яблочное пюре Банановое пюре Варенье из кабачков с клубникой Гречка с зеленым горошком Гречневая каша Гречневая каша с абрикосами Гречневая каша с бананом Гречневый плов Детский винегрет Детский кетчуп Детское пюре из клубники, банана, желтой черешни, мацони и печенья со злаками Завтрак на улице Запекание цветной капусты Запеченная морковь Запеченная морковь и черешня с просом Картофельное пюре Каша из киноа и тыквы Каша Киноа каши на завтрак Киноа и яблоко Клубничное пюре Клубничное пюре с бананом Клубничный компот Компот из диких яблок и малины Компот из сухофруктов, запаренных в термосе» для ребенка старше 8 месяцев Кукурузная каша Кукурузная каша с грушей Кукурузная каша с тыквой Кукурузная каша с тыквой и морковью Кукурузная каша с яблоком и морковью Куриные котлеты с морковью Курица с морковью, сладким перцем и картофелем Морковно- картофельное пюре Морковно-рисовая запеканка Морковь с курицей Мухоморы из яиц и помидоров Овощное пюре из цветной капусты и моркови Овощной суп с кукурузной манкой Овощной суп-пюре с болгарским перцем Овсяная каша Оладьи на горячем кефире Омлет в пакете Персиковое пюре Пирог из кабачка и моркови Пирог из кабачков Пицца из белокочанной капусты Плов из кролика Пюре из банана и черешни Пюре из банана, творога и каши 4 злака Пюре из брокколи (цветной капусты) Пюре из голубики Пюре из груши Пюре из груши и банана Пюре из груши и тыквы 7 месяцев + Пюре из груши, тыквы и персика Пюре из груши, яблока, слив и чернослива Пюре из индейки Пюре из кабачка Пюре из кабачка и брокколи Пюре из кабачка, моркови и картофеля Пюре из киноа и банана Пюре из киноа и моркови Пюре из киноа, банана и моркови Пюре из киноа, кабачка и моркови Пюре из киноа, персика и малины Пюре из киноа, цветной капусты, яблока, гороха и мяты Пюре из киноа, яблок, груши и изюма Пюре из киноа, яблока, моркови Пюре из кролика, брокколи и цветной капусты Пюре из курицы, моркови, картофеля, яблока и гороха Пюре из малины, черешни и банана Пюре из моркови Пюре из моркови и яблок Пюре из моркови, картофеля, брокколи с сыром Пюре из моркови, картофеля, яблока и киноа Пюре из моркови, тыквы, яблока и чернослива Пюре из моркови, яблока и картофеля Пюре из репы и моркови Пюре из сливы Пюре из тыквы Пюре из тыквы и банана Пюре из тыквы и яблок Пюре из тыквы, яблока и банана Пюре из цветной капусты и брокколи Пюре из цветной капусты и картофеля Пюре из цветной капусты и риса Пюре из цветной капусты и яблока Пюре из цветной капусты, зеленого гороха и кабачка Пюре из цветной капусты, индейки и картофеля Пюре из цветной капусты, картофеля и кабачка Пюре из цветной капусты, моркови и брокколи Пюре из цветной капусты, моркови, сыра и риса Пюре из цветной капусты, яблок и кабачка Пюре из цуккини Пюре из цуккини и картофеля Пюре из цуккини, моркови и яблока Пюре из черешни Пюре из черники Пюре из чернослива Пюре из яблок, тыквы, моркови и немного карри Пюре из яблока и груши Пюре из яблока и клубники Пюре из яблока, клубники и черешни Пюре из яблока, персика и банана Пюре морковь с тыквой Рагу из индейки, картофеля и моркови Рагу из кабачков, моркови и брокколи Рагу из рыбы, картофеля, моркови и брокколи Рисовая каша Рисовая каша из цельного зерна Рисовая каша с морковью Рисовая каша с тыквой Рисовая каша с яблоками Рисовая каша с яблоком и грушей Рисовая каша с яблоком и тыквой Рыбные полуфабрикаты Рыбные фрикадельки с кетчупом Рыбный суп для ребенка Смузи с овсянкой Суп из гороха и бекона Суп из цветной капусты Суп с фрикадельками для привередливого едока Тыквенно-яблочное пюре Тыквенно-яблочный сок Тыквенный суп-пюре Фруктовый салат Хлебный лаваш Цветная капуста с сыром Чай липа и чабрец Яблочное пюре Яблочный сок
воспитывать чувство товарищества, умение работать коллективно;
повысить уровень эстетического воспитания учащихся;
ориентировать учащихся на здоровый образ жизни.
Планируемые результаты обучения:
Учащиеся должны уметь формулировать определение “валентность”, знать валентность атомов водорода и кислорода в соединениях, определять по ней валентность атомов других элементов в бинарных соединениях,
Уметь разъяснять смысл понятия “валентность” и последовательность действий при определении валентности атомов элементов по формулам веществ.
Понятия, впервые вводимые на уроке: валентность, постоянная и переменная валентность.
Задача информационно-вычислительного характера (условие записано в раздаточном материале).
Эффективность зубных паст в профилактике кариеса можно сравнить по содержанию в них активного фтора, способного взаимодействовать с зубной эмалью. Зубная паста “Crest” (производство США) содержит, как указано на упаковке, SnF2, а зубная паста “FM extra DENT” (производство Болгария) содержит NaF. Вычислите, какая из этих двух паст более сильнодействующее средство для профилактики кариеса.
Проверка.
II. Операционно-исполнительный этап.
1. Объяснение учителя. Постановка проблемы.
Понятие о валентности.
– До сих пор мы пользовались готовыми формулами, приведёнными в учебнике. Химические формулы можно вывести на основании данных о составе веществ. Но чаще всего при составлении химических формул учитываются закономерности, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой.
Задание: сравните качественный и количественный состав в молекулах:
HCl , h3O, Nh4, Ch5.
Беседа с учащимися:
– Что общего в составе молекул?
Предполагаемый ответ: Наличие атомов водорода.
– Чем они отличаются друг от друга?
Предполагаемый ответ:
HCl – один атом хлора удерживает один атом водорода,
h3O – один атом кислорода удерживает два атома водорода,
Nh4 – один атом азота удерживает три атома водорода,
Ch5 – один атом углерода удерживает четыре атома водорода.
Демонстрация шаростержневых моделей.
Проблема: Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?
(Выслушиваем варианты ответов учащихся).
Вывод: У атомов разная способность удерживать определённое количество других атомов в соединениях. Это и называется валентностью. Слово “валентность” происходит от лат. valentia – сила.
Запись в тетради:
Валентность – это свойство атомов удерживать определённое число других атомов в соединении.
Валентность обозначается римскими цифрами.
Записи в тетрадях:
I I
HCl
I II
h3O
I III
h4N
I IV
h5C
Валентность атома водорода принята за единицу, а у кислорода – II.
Валентность атомов некоторых элементов
Величина валентности
Металлы
Неметаллы
Одновалентные
Двухвалентные
Трехвалентные
Четырехвалентные
Пятивалентные
Шестивалентные
NaKAg Cu Hg
Mg Ca Ba
Cu Hg Fe Zn Sn Pb Cr
Al Cr Fe
H Cl
O S
N
C Si S
N P
S
Шрифтом выделены элементы с постоянной валентностью
2. Эволюция понятия “валентность” (сообщение учащегося).
– В начале XIX века Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другого элемента (как, например, в рассмотренных нами соединениях атомов с водородом).
В середине XIX века, когда были определены точные относительные веса атомов (И.Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что наибольшее число атомов, с которыми может соединяться данный атом, не превышает определённой величины, зависящей от его природы. Эта способность связывать или замещать определённое число других атомов и была названа Э.Франклендом в 1853 г. “валентность”.
Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом водорода был выбран в качестве стандарта, обладающего валентностью, равной 1.
В конце 50-х гг. XIX вeка А.С. Купер и А.Кекуле постулировали принцип постоянной четырёхвалентности углерода в органических соединениях. Представления о валентности составили важную часть теории химического строения А.М. Бутлерова в 1861 г.
Периодический закон Д.И. Менделеева в 1869 г. вскрыл зависимость валентности элемента от его положения в периодической системе.
Вклад в эволюцию понятия “валентность” в разные годы внесли В.Коссель, А.Вернер, Г.Льюис.
Начиная с 30-х гг. XX века представления о природе и характере валентности постоянно расширялись и углублялись. Существенный прогресс был достигнут в 1927 г., когда В.Гейтлер и Ф.Лондон выполнили первый количественный квантово-химический расчёт молекулы водорода h3.
3. Определение валентности атомов элементов в соединениях.
Правило определения валентности: число единиц валентностей всех атомов одного элемента равно числу единиц валентности всех атомов другого элемента.
Алгоритм определения валентности
Пример
1. Запишите формулу вещества. h3S, Cu2O
2. Обозначьте известную валентность элемента I
h3S,
II
Cu2O
3. Найдите число единиц валентности атомов известного элемента, умножив валентность элемента на количество его атомов 2
I
h3S
2
II
Cu2O
4. Поделите число единиц валентности атомов на количество атомов другого элемента. Полученный ответ и является искомой валентностью 2
I II
h3S
2
I II
Cu2O
5. Сделайте проверку, то есть подсчитайте число единиц валентностей каждого элемента I II
h3S
(2=2) I II
Cu2O
(2=2)
4. Упражнение: определить валентность элементов в веществах (тренажёр: ученики цепочкой выходят к доске). Задание в раздаточном материале.
В течение трёх минут необходимо выполнить одно из трёх заданий по выбору. Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь. Задание в раздаточном материале.
Репродуктивный уровень (“3”). Определите валентность атомов химических элементов по формулам соединений: Nh4, Au2O3, Sih5, CuO.
Прикладной уровень (“4”). Из приведённого ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов двухвалентны: MnO, Fe2O3 , CrO3, CuO, K2O, Саh3.
Творческий уровень (“5”). Найдите закономерность в последовательности формул: N2O, NO, N2O3 и проставьте валентности над каждым элементом.
Проверка выборочная. Консультант из числа учащихся по готовому шаблону проверяет 4 тетради учащихся.
Работа над ошибками. Ответы на обратной стороне доски.
IV. Подведение итогов урока.
Беседа с учащимися:
Какую проблему мы поставили в начале урока?
К какому выводу мы пришли?
Дать определение “валентности”.
Чему равна валентность атома водорода? Кислорода?
Как определить валентность атома в соединении?
Оценка работы учащихся в целом и отдельных учащихся.
Домашнее задание: § 4, стр. 23–25, упр. на стр. 25.
Д.з по теме «ВАЛЕНТНОСТЬ»
Валентность атомов некоторых элементов
Величина валентности
Металлы
Неметаллы
Одновалентные = I
Двухвалентные =II
Трехвалентные = III
Четырехвалентные IV
Пятивалентные V
Шестивалентные VI
NaKAg Cu Hg
Mg Ca Ba
Cu Hg Fe Zn Sn Pb Cr
Al Cr Fe
H Cl
O S
N
C Si S
N P
S
Шрифтом выделены элементы с постоянной валентностью
КАК СОСТАВИТЬ ФОРМУЛУ ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ
1. Напишем рядом знаки элементов, которые входят в состав соединения.
2. Над химическими знаками элементов обозначим их валентность.
З. Определим наименьшее общее кратное чисел, выражающих валентность обоих элементов
(это наименьшее число, которое делится на валентность обоих элементов).
4. Чтобы найти индексы (число атомов) каждого элемента, делим наименьшее общее
кратное валентностей на валентность каждого элемента.
5. Еще раз перемножаем число атомов каждого элемента на его валентность и проверяем,
одинаковы ли произведения.
Упражнение: определить валентность элементов в веществах
Разработка урока и презентация по теме Валентность.Составление формул веществ по валентности.
Урок 12. Валентность. Составление формул соединений по валентности.
Педагогические задачи: опираясь на знания учащихся, повторить понятия “химическая формула”;способствовать формированию у учащихся понятия “валентность” и умению составлять формулы веществ по валентности, акцентировать внимание школьников на возможности интеграции курсов химии, математики.
Организационные формы: беседа, работа, в парах , индивидуальные задания, самостоятельная работа с учебником.
Планируемые результаты
Предметные:
познакомятся с понятием «валентность»;
научатся составлять формулы веществ по валентности
Метапредметные:
Познавательные:работают в информационной среде; владеют основными методами познания окружающего мира.
Регулятивные: принимают и сохраняют учебную задачу;
адекватно воспринимают оценку учителя и товарищей;
планируют свои действия.
Коммуникативные: умеют формировать коммуникативно – речевые действия, конструктивные способы взаимодействия с окружающими (учителем, сверстниками).
Личностные:
формирование ответственного отношения к учению, готовности учащихся к самообразованию на основе мотивации к обучению.
Организационная структура урока
Личностные:
— самоорганизация;
Коммуникативные:
— умение слушать;
2.Актуализация знаний
Фронтальная беседа с учащимися по пройденной теме “Массовая доля химического элемента в соединении”.
Задание 1: Что здесь написано?
Учитель демонстрирует формулы на экране.
h3SO4 NaOH Cu(NO3)2
Что показывает эта запись?
По формуле мы научились определять состав вещества. Что еще вы можете сделать, зная формулу?
Вычислить Mr иwэлементов.
Задание 2. Вспомним формулу, позволяющую вычислить w.
Вычислите w элементов , входящих в состав Al2(SO4)3
Учащиеся отвечают на вопросы учителя, читают формулы на «химическом языке»
Умение записывать знаки химических элементов, составлять из них химическую формулу вещества.
Умение находить массовые доли элементов по химической формуле вещества.
Регулятивные:
— умение увидеть ошибку и исправить её самостоятельно или с помощью;
3.Целеполагание, постановка проблемы.
4.Открытие нового знания, нового способа действия.
– До сих пор мы пользовались готовыми формулами, приведёнными в учебнике. Химические формулы можно вывести на основании данных о составе веществ. Но чаще всего при составлении химических формул учитываются закономерности, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой.
Давайте попробуем разгадать кроссворд, который поможет нам выяснить эти закономерности.
Итак . чтобы знать. Как атомы соединяются в молекулы, нужно знать валентность. Что мы должны с вами сегодня выяснить? (Что такое ВАЛЕНТНОСТЬ и как с её помощью составить формулу вещества.)
Запишите тему урока:
ВАЛЕНТНОСТЬ.СОСТАВЛЕНИЕ ФОРМУЛ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.
Задание: сравните качественный и количественный состав в молекулах: HCl , H2O, NH3, CH4.
– Что общего в составе молекул?
– Чем они отличаются друг от друга?
Проблема: Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?
Вывод: У атомов разная способность удерживать определённое количество других атомов в соединениях. Это и называется валентностью. Слово “валентность” происходит от лат. valentia – сила.
— Запишите определение в тетрадь:
Валентность – это свойство атомов удерживать определённое число других атомов в соединении.
Валентность обозначается римскими цифрами.
Валентность атома водорода принята за единицу, а у кислорода – два.
Валентность, т. е. сила.В молекуле HCl силы элементов равны,т.е. валентность хлора тоже ==1.
В молекуле воду сила кислорода в 2 раза больше, т.е =2.У азота, который присоединил 3 атома водорода она равна 3, а у углерода =4.
Далее просит в учебнике найти значения валентностей разных элементов и подводит их к выводу, что В м.б. постоянной и переменной. Высшей и низшей.
Зная величину валентности элементов, мы можем составить формулу вещества.
Разгадывают кроссворд.
Формулируют тему урока и цель.
Записывают тему урока.
Наличие атомов водорода.
HCl – один атом хлора удерживает один атом водорода
H2O – один атом кислорода удерживает два атома водорода
NH3 – один атом азота удерживает три атома водорода
CH4 – один атом углерода удерживает четыре атома водорода.
Фиксируют проблему, высказывают предположения, совместно с учителем приходят к выводу.
воспитывать чувство товарищества, умение работать коллективно;
повысить уровень эстетического воспитания учащихся;
ориентировать учащихся на здоровый образ жизни.
Планируемые результаты обучения:
Учащиеся должны уметь формулировать определение “валентность”, знать валентность атомов водорода и кислорода в соединениях, определять по ней валентность атомов других элементов в бинарных соединениях,
Уметь разъяснять смысл понятия “валентность” и последовательность действий при определении валентности атомов элементов по формулам веществ.
Понятия, впервые вводимые на уроке: валентность, постоянная и переменная валентность.
Задача информационно-вычислительного характера (условие записано в раздаточном материале).
Эффективность зубных паст в профилактике кариеса можно сравнить по содержанию в них активного фтора, способного взаимодействовать с зубной эмалью. Зубная паста “Crest” (производство США) содержит, как указано на упаковке, SnF2, а зубная паста “FM extra DENT” (производство Болгария) содержит NaF. Вычислите, какая из этих двух паст более сильнодействующее средство для профилактики кариеса.
Проверка.
II. Операционно-исполнительный этап.
1. Объяснение учителя. Постановка проблемы.
Понятие о валентности.
– До сих пор мы пользовались готовыми формулами, приведёнными в учебнике. Химические формулы можно вывести на основании данных о составе веществ. Но чаще всего при составлении химических формул учитываются закономерности, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой.
Задание: сравните качественный и количественный состав в молекулах:
HCl , h3O, Nh4, Ch5.
Беседа с учащимися:
– Что общего в составе молекул?
Предполагаемый ответ: Наличие атомов водорода.
– Чем они отличаются друг от друга?
Предполагаемый ответ:
HCl – один атом хлора удерживает один атом водорода,
h3O – один атом кислорода удерживает два атома водорода,
Nh4 – один атом азота удерживает три атома водорода,
Ch5 – один атом углерода удерживает четыре атома водорода.
Демонстрация шаростержневых моделей.
Проблема: Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?
(Выслушиваем варианты ответов учащихся).
Вывод: У атомов разная способность удерживать определённое количество других атомов в соединениях. Это и называется валентностью. Слово “валентность” происходит от лат. valentia – сила.
Запись в тетради:
Валентность – это свойство атомов удерживать определённое число других атомов в соединении.
Валентность обозначается римскими цифрами.
Записи в тетрадях:
I I
HCl
I II
h3O
I III
h4N
I IV
h5C
Валентность атома водорода принята за единицу, а у кислорода – II.
Валентность атомов некоторых элементов
Величина валентности
Металлы
Неметаллы
Одновалентные
Двухвалентные
Трехвалентные
Четырехвалентные
Пятивалентные
Шестивалентные
Na K Ag Cu Hg
Mg Ca Ba
Cu Hg Fe Zn Sn Pb Cr
Al Cr Fe
H Cl
O S
N
C Si S
N P
S
Шрифтом выделены элементы с постоянной валентностью
2. Эволюция понятия “валентность” (сообщение учащегося).
– В начале XIX века Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другого элемента (как, например, в рассмотренных нами соединениях атомов с водородом).
В середине XIX века, когда были определены точные относительные веса атомов (И.Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что наибольшее число атомов, с которыми может соединяться данный атом, не превышает определённой величины, зависящей от его природы. Эта способность связывать или замещать определённое число других атомов и была названа Э.Франклендом в 1853 г. “валентность”.
Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом водорода был выбран в качестве стандарта, обладающего валентностью, равной 1.
В конце 50-х гг. XIX вeка А.С. Купер и А.Кекуле постулировали принцип постоянной четырёхвалентности углерода в органических соединениях. Представления о валентности составили важную часть теории химического строения А.М. Бутлерова в 1861 г.
Периодический закон Д.И. Менделеева в 1869 г. вскрыл зависимость валентности элемента от его положения в периодической системе.
Вклад в эволюцию понятия “валентность” в разные годы внесли В.Коссель, А.Вернер, Г.Льюис.
Начиная с 30-х гг. XX века представления о природе и характере валентности постоянно расширялись и углублялись. Существенный прогресс был достигнут в 1927 г., когда В.Гейтлер и Ф.Лондон выполнили первый количественный квантово-химический расчёт молекулы водорода h3.
3. Определение валентности атомов элементов в соединениях.
Правило определения валентности: число единиц валентностей всех атомов одного элемента равно числу единиц валентности всех атомов другого элемента.
Алгоритм определения валентности
Пример
1. Запишите формулу вещества. h3S, Cu2O
2. Обозначьте известную валентность элемента I
h3S,
II
Cu2O
3. Найдите число единиц валентности атомов известного элемента, умножив валентность элемента на количество его атомов 2
I
h3S
2
II
Cu2O
4. Поделите число единиц валентности атомов на количество атомов другого элемента. Полученный ответ и является искомой валентностью 2
I II
h3S
2
I II
Cu2O
5. Сделайте проверку, то есть подсчитайте число единиц валентностей каждого элемента I II
h3S
(2=2) I II
Cu2O
(2=2)
4. Упражнение: определить валентность элементов в веществах (тренажёр: ученики цепочкой выходят к доске). Задание в раздаточном материале.
В течение трёх минут необходимо выполнить одно из трёх заданий по выбору. Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь. Задание в раздаточном материале.
Репродуктивный уровень (“3”). Определите валентность атомов химических элементов по формулам соединений: Nh4, Au2O3, Sih5, CuO.
Прикладной уровень (“4”). Из приведённого ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов двухвалентны: MnO, Fe2O3 , CrO3, CuO, K2O, Саh3.
Творческий уровень (“5”). Найдите закономерность в последовательности формул: N2O, NO, N2O3 и проставьте валентности над каждым элементом.
Проверка выборочная. Консультант из числа учащихся по готовому шаблону проверяет 4 тетради учащихся.
Работа над ошибками. Ответы на обратной стороне доски.
IV. Подведение итогов урока.
Беседа с учащимися:
Какую проблему мы поставили в начале урока?
К какому выводу мы пришли?
Дать определение “валентности”.
Чему равна валентность атома водорода? Кислорода?
Как определить валентность атома в соединении?
Оценка работы учащихся в целом и отдельных учащихся.
Домашнее задание: § 4, стр. 23–25, упр. на стр. 25.
Д.з по теме «ВАЛЕНТНОСТЬ»
Валентность атомов некоторых элементов
Величина валентности
Металлы
Неметаллы
Одновалентные = I
Двухвалентные =II
Трехвалентные = III
Четырехвалентные IV
Пятивалентные V
Шестивалентные VI
Na K Ag Cu Hg
Mg Ca Ba
Cu Hg Fe Zn Sn Pb Cr
Al Cr Fe
H Cl
O S
N
C Si S
N P
S
Шрифтом выделены элементы с постоянной валентностью
КАК СОСТАВИТЬ ФОРМУЛУ ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ
1. Напишем рядом знаки элементов, которые входят в состав соединения.
2. Над химическими знаками элементов обозначим их валентность.
З. Определим наименьшее общее кратное чисел, выражающих валентность обоих элементов
(это наименьшее число, которое делится на валентность обоих элементов).
4. Чтобы найти индексы (число атомов) каждого элемента, делим наименьшее общее
кратное валентностей на валентность каждого элемента.
5. Еще раз перемножаем число атомов каждого элемента на его валентность и проверяем,
одинаковы ли произведения.
Упражнение: определить валентность элементов в веществах
Урок по теме «Валентность.Составление формул по валентности» (8 класс)
Урок по теме «Валентность. Составление химических формул по валентности»
Цель урока: познакомить учащихся с понятием «валентность», научить составлять молекулярную формулу бинарного соединения по валентности, определять валентность по формуле, решать задачи, связанные с валентностью.
Задачи урока:
Образовательные:
Закрепить понятие «валентность»;
Закрепить навыки определения валентности по формуле и Периодической таблице.
Развивающие:
Развивать умение высказывать самостоятельные суждения в ходе урока;
Формирование умений формулировать определения;
Разъяснять смысл изученных понятий и объяснять последовательность действий при определении валентности по формуле вещества;
Развивать умение работать коллективно, оценивать ответы своих товарищей.
Учащиеся должны уметь формулировать определение «валентность», знать валентность атомов водорода и кислорода в соединениях, определять по ней валентность атомов других элементов в бинарных соединениях,
Уметь разъяснять смысл понятия «валентность» и последовательность действий при определении валентности атомов элементов по формулам веществ
Ход урока
I.Актуализация опорных знаний учащихся
— металлы в периодической системе
— неметаллы в периодической системе
— какую информацию несут формулы NO2 H3PO4
II.Объяснение нового материала
Ввожу определение валентности
Валентность элемента- это способность его атомов присоединять определенное число атомов другого химического элемента.
Валентность элемента связана с его положением в периодической системе.
Сообщаю, что есть элементы с постоянной валентностью, но у большинства элементов значения валентности в соединениях различны.
Одновалентны: водород, фтор, металлы I А группы
Двухвалентны: кислород, металлы второй группы
Трехвалентны элементы III А группы
Низшая валентность неметаллов равна разности 8 и номера группы элемента в периодической системе химических элементов.
Низшую валентность неметалл проявляет с металлами и с водородом.
В бинарных (двухэлементных) соединениях металл находится на первом месте, неметалл — на втором. Если соединение состоит из двух неметаллов то неметалл, расположенный на втором месте проявляет низшую валентность.
Объясняю принцип составления химической формулы бинарного соединения по валентности.
Алгоритм
1.Запишите химические знаки элементов
2.Обозначьте валентность каждого элемента
3.Найдите наименьшее общее кратное значений валентностей и поделите его на валентность каждого элемента найдите индексы. Индекс один не пишут 4.сделайте проверку, т.е. подсчитайте суммы валентностей каждого элемента в бинарном соединении
III II VI II
Al2O3 SO3
НОК= 6 НОК= 6
Порядок определения валентности по формуле
1.Укажите валентность тех элементов, у которых она постоянна
2.Указанную валентность умножьте на индекс данного химического элемента
3.Полученное число разделите на индекс второго химического элемента. Это и есть его валентность.
III. Для закрепления материала предлагаю задания
1.Составить формулы соединений
IV IV V
CaCl CO MgN SO NaO KBr PO
2.Определите валентность элементов в соединениях с кислородом
N2O3 ZnO Cu2O N2O5 Cl2O7
После закрепления материала учащимся предлагается самостоятельная работа
1.Составить формулы по валентности
VII V III
MnO VO NH KCl AlN PO
2.Определите валентность элементов в соединениях с водородом
PH3 H2S NaH BaH2 HI
Домашнее задание §13,14, упражнение1-7 по учебнику “Химия-8” (УМК Кузнецова Н.Е. и др.)
Тест по химии Валентность 8 класс
Тест по химии Валентность 8 класс с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 5 заданий.
Вариант 1
1. Постоянную валентность в соединениях проявляет:
1) водород 2) сера 3) азот 4) железо
2. Валентность углерода в соединении, формула которого СН4, равна:
1) I 2) II 3) III 4) IV
3. Валентность элементов в соединениях с кислородом уменьшается в ряду веществ, формулы которых: