Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie
DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół w Lipnicy ID grupy: 96/54_MP_G2 Kompetencja: matematyczno - przyrodnicza Temat projektowy: Budowa cząsteczkowa materii Semestr/rok szkolny: semestr II 2009/2010
SPIS TREŚCI: O materii ogólnie Atom i pierwiastek Wiązania chemiczne Budowa geologiczna Ziemi Naukowcy zajmujący się budową materii Woda źródłem życia Gleby
MATERIA Wszelkie otaczające nas przedmioty zbudowane są z materii np. książka, stół, woda, a także powietrze, którym oddychamy. Z materii składa się nasza planeta i wszystkie ciała niebieskie. Materia natomiast składa się z mniejszych cząstek zwanych atomami.
Materia ma budowę ziarnistą Można się przekonać o tym wykonując następujące doświadczenia: Doświadczenie 1. Przebieg doświadczenia: Do szklanki wsypujemy groch, potem tę samą objętość kaszy. Zaznaczamy górny poziom, a następnie wszystko mieszamy. Obserwacja: Groch i kasza wymieszały się tak, że objętość mieszaniny jest mniejsza niż przed wymieszaniem. Wniosek: Cząsteczki o mniejszych wymiarach wypełniają przestrzenie pomiędzy cząsteczkami o większych rozmiarach. Dlatego ich objętość po wymieszaniu jest mniejsza.
Doświadczenie 2 Przebieg doświadczenia: W jednym końcu pokoju rozpyliliśmy dezodorant. Po chwili zapach czuliśmy w całym pomieszczeniu. Cząsteczki dezodorantu rozprzestrzeniały się między cząsteczkami powietrza i przemieszczały się po całym pomieszczeniu we wszystkich kierunkach.
Dyfuzja Jest to proces samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek lub energii w danym ośrodku (np. w gazie, cieczy lub ciele stałym), będący konsekwencją chaotycznych zderzeń cząsteczek dyfundującej substancji między sobą lub z cząsteczkami otaczającego ją ośrodka. Przed Po Przykłady dyfuzji: spaliny samochodów z powietrzem dym z kominów z powietrzem sok malinowy z wodą parzenie herbaty atrament z wodą woda z solą tlen i woda (dzięki takiej dyfuzji możliwe jest natlenianie zbiorników wodnych)
Elektrony (ładunek ujemny). BUDOWA ATOMU Jadro atomowe składające się z protonów (ładunek dodatni) i neutronów (elektrycznie obojętne).
Za górami, za lasami żył sobie atom. Był nieszczęśliwy, ponieważ nikt nie wiedział o jego istnieniu. Był zbyt mały, by ktoś mógł go zobaczyć. Pewnego dnia pewien naukowiec zerwał jakąś roślinkę, na której siedział ten atom. Niebawem trafił do laboratorium. Naukowiec badał tę roślinę godzinami. Brał ją pod lupę, mikroskop. Kiedy wziął powiększenie na kilka tysięcy razy, zobaczył, że roślina składa się z jakby "okruszków". Nagle doszedł do wniosku, że świat musi składać się z maleńkich drobinek. Rozpoczął więc badania na ten temat. Po paru latach odkrył niesamowite zjawisko. Zrozumiał, że cały świat składa się z małych cząstek. Tę cząstkę nazwał atomem. Swoje odkrycie opublikował całemu światu. Był to przełom dla ludzkości. I tak żył sobie długo i szczęśliwie atom aż do dziś.
PIERWIASTEK Zbiór wszystkich atomów o takiej samej liczbie atomowej, czyli zawierających w jądrze taką samą liczbę protonów nosi nazwę pierwiastka. W skład pierwiastka mogą wchodzić atomy o różnej liczbie masowej, tzn. zawierające różną ilość neutronów. Te podzbiory o różnej liczbie masowej i takiej samej liczbie atomowej nazywamy izotopami (od iso - taki sam i topus miejsce - położone na tym samym miejscu w układzie okresowym pierwiastków).
WIĄZANIA CHEMICZNE Wiązanie chemiczne to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub więcej elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub więcej elektronów z jednego atomu na atom. Wyróżnia się wiązania: - kowalencyjne (spolaryzowane i niespolaryzowane) - jonowe - wodorowe
Wiązania wodorowe Wiązanie wodorowe polega na "dzieleniu" między dwoma atomami (np. tlenu) jednego atomu wodoru, tak, że atom wodoru jest częściowo połączony z nimi obydwoma
NAUKOWCY ZAJMUJĄCY SIĘ BUDOWĄ MATERII John Dalton (1766-1844) W 1808 roku wydał książkę Nowy system filozofii chemicznej. Poruszał w niej dwa główne aspekty: po pierwsze- wszystkie pierwiastki składają się z bardzo małych cząsteczek, zwanych atomami, które nie rozpadają się podczas reakcji chemicznych, po drugie- wszystkie reakcje chemiczne są rezultatem rozłączenia się lub rozłączania atomów. Inną ważną hipotezą było iż ciężar różnych atomów nie jest jednakowy.
Ernest Rutherford (1871-1937) Wraz ze swoim zespołem przeprowadził ważne eksperymenty nad strukturą atomu, wykorzystując cząsteczki zwane cząsteczkami alfa, emitowane przez substancje radioaktywne. Doszedł do wniosku, że najważniejszą część atomu stanowi malutkie jądro.
Niels Bohr (1885-1962) W 1913r. opracował całkowicie odmienny model budowy atomu. Połączył w nim teorie Rutherforda z mechaniką kwantową. Model Bohra jest obecnie kwestionowany, ale wciąż użyteczny jako pomoc zrozumienia zasad działania atomu. Sporządził modele jądra atomu i badał przemiany energii podczas rozszczepienia atomu. W 1922r. otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
Sir Thomson Joseph John (1856-1940) Laureat Nagrody Nobla w 1906r. za badania nad przewodnictwem elektrycznym gazów, co zaowocowało odkryciem elektronu (1897). Wyznaczył stosunek ładunku elektronu do jego masy. Odkrył, że liczba elektronów w atomie równa jest połowie liczby masowej. Opracował pierwszy nowożytny (błędny) model atomu, w którym ujemne elektrony były równomiernie rozmieszczone wśród dodatnio naładowanych cząstek. Wraz ze swoim uczniem E. Rutherfordem odkrył i zbadał jonizację powietrza wywoływaną przez promieniowanie rentgenowskie (1896). Wykazał istnienie trwałych izotopów neonu (1913, wspólnie z F.W. Astonem).
Maria Skłodowska Curie (1867-1934) Dostała nagrodę NOBLA w dziedzinie chemii w 1911 roku. Odkryła dwa pierwiastki (razem z mężem Piotrem) POLON i RAD. Ciekawostka: W podróż poślubną państwo Curie udali się na rowerach. Nocowali w przydrożnych oberżach spędzając wieczory na dyskusjach o doktoracie Marii.
BUDOWA GEOLOGICZNA ZIEMI 2. Płaszcz: Głębokość płaszcza ziemskiego wynosi od 35 do 2890 km, co czyni go najgrubszą warstwą planety. 1. Skorupa Ziemska: Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. 3. Jądro: Gęstość Ziemi wynosi 5,515 g/cm³, czyniąc ją najgęstszą planetą w Układzie Słonecznym. Gęstość wzrasta wraz z głębokością.
Dzieje Ziemi Era Okres Świat organiczny Orogenezy Czas w (mln lat temu) Czwartorzęd Pojawienie się człowieka 1,8 aż do dziś Kenozoik Neogen Pojawienie się małp Alpejska 23 Paleogen Bujny rozwój ssaków 65 Kreda Pierwsze ptaki 145 Mezozoik Jura Amonity i dinozaury 200 Trias Pierwsze ssaki 251 Perm Rozwój lasów iglastych 299 Hercyńska Karbon Gady oraz owady 359 Paleozoik Dewon Pierwsze płazy 416 Sylur 444 Kaledońska Ordowik Pierwsze ryby i koralowce 488 Kambr Trylobity 542 Prekambr Pojawienie się glonów i sinic 4600
Minerały Minerał (minéral, od mina kopalnia) pierwiastek lub związek chemiczny będący normalnie ciałem krystalicznym, którego struktura ukształtowała się w wyniku procesów geologicznych. Główne minerały skałotwórcze to kwarc, mika i skaleń.
Skamieniałości Skamieniałości zachowane w skałach szczątki organizmów (skamieniałości właściwe, strukturalne), a także ślady ich aktywności życiowej (skamieniałości śladowe). Skamieniałości powstają w wyniku procesu fosylizacji. Skamieniałości dostarczają wiadomości o wyglądzie fauny i flory w minionych epokach. Są także jednym z podstawowych źródeł informacji o środowisku i klimacie tych epok, gdyż niektóre taksony żyły tylko w ściśle określonych warunkach..
Węgiel kamienny Węgiel tworzył się na terenach bagnistych, które w tamtym czasie były porośnięte przez wilgotne lasy tropikalne. Szczątki martwych roślin, które opadły na dno bagien powoli ulegały rozkładowi. Było to związane z małą ilością tlenu i obecnością odpowiednich bakterii. Przeważająca część złóż węgla kamiennego znajduje się w Chinach, USA i krajach byłego Związku Radzieckiego. W Polsce węgiel kamienny wydobywa się w Zagłębiu Dolnośląskim, Górnośląskim oraz Lubelskim. Przewiduje się, że zapasy węgla kamiennego wystarczą na około 300-400 lat.
Ropa naftowa Związki chemiczne węgla i wodoru, czyli węglowodory nazywane także bituminami, występują w skałach porowatych, głównie w piaskowcach. Mogą one być w stanie ciekłym (ropa naftowa) lub gazowym (gaz ziemny). Powstały ze szczątków organicznych, głównie glonów, gromadzących się na dnie zbiorników wodnych. W 1854 r. w Bóbrce niedaleko Krosna Ignacy Łukasiewicz uruchomił pierwszą na świecie kopalnię ropy naftowej. W Polsce znajduje się 89 złóż ropy naftowej, w tym w Karpatach 32 złoża, na ich przedgórzu - 11, na Niżu Polskim 41 złóż oraz w obszarze polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku - 2 złoża.
WODA ŹRÓDŁEM ŻYCIA Woda - jest jednym z nielicznych surowców naturalnych nie mających swego zamiennika - nie można jej niczym zastąpić. Jest i na pewno długo jeszcze pozostanie surowcem strategicznym, od którego zależy utrzymanie i rozwój całej naszej cywilizacji. Bez niej nie przetrwałby żaden człowiek, żadne zwierzę, żadna roślina. Najwięcej jest wody słonej zgromadzonej w morzach i oceanach (97,4%). Wody słodkiej jest jednak bardzo mało, bo tylko 2,6%. Słodka i zdatna do picia woda, to niestety niemal nieosiągalny luksus dla części mieszkańców naszego globu.
Woda jest substancją bezbarwną, bezwonną i pozbawioną smaku. Woda to tlenek wodoru - związek chemiczny o wzorze H 2 O. Występuje w stanie ciekłym, w stanie gazowym (para wodna) i w stałym stanie skupienia (lód).
GLEBY Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania na tę zwietrzelinę zmiennych w czasie różnych czynników w określonych warunkach rzeźby terenu. Profil glebowy pionowy przekrój, odsłaniający morfologię (budowę) danej gleby, a w szczególności rodzaj, miąższość i wzajemny układ poziomów genetycznych.
Czynniki glebotwórcze
Gleby w naszej okolicy Na Pojezierzu Pomorskim przeważają gleby bielicowe. Są to gleby kwaśne. Ich cechą charakterystyczną jest białawy górny poziom gleby ubogi w próchnicę, zwany poziomem wymywania. Niżej znajduje się ciemniejszy poziom wmywania, w którym są osadzone składniki wymyte z poziomu wyższego: związki żelaza oraz próchnica. Nasza odkrywka potwierdza te informacje.
Udział procentowy różnych typów gleb w Polsce 1,30% 1,70% 5% 1% 0,90% 5,80% Brunatnoziemne brunatne, płowe Bielicoziemne bielicowe, bielice, rdzawe Bagienne i półbagienne 7,80% Aluwialne mady rzeczne 51,50% Mineralne, bezwęglanowe, słabo wykształcone Czarne ziemie 25% Czarnoziemy Rędziny, pararędziny Pozostałe gleby
Żródła: M. Jefimow, M. Sęktas, Biologia dla klasy I Puls życia, Nowa Era, Straszyn 2009 J. Kulawik, T. Kulawik, M. Litwin, Chemia Nowej Ery, Nowa Era, Straszyn 2009 Roman Malarz, Geografia dla kl. I Puls Ziemi, Nowa Era, Straszyn 2009 Anna Kaczorowska Fizyka dla gimnazjum cz. 1, GWO, Gdańsk 2009 pl.wikipedia.org http://www.fossils.boo.pl/ www.bryk.pl www.bryk.pl www.chemia.zamkor.pl
SKŁAD GRUPY: 1. Iwona Biłanicz 2. Anna Felska 3. Maria Leszczyńska 4. Patrycja Rudnik 5. Sylwia Szyca 6. Nikodem Gliniecki 7. Mateusz Leper 8. Damian Półczyński 9. Jakub Pupka Lipinski 10. Damian Stoltmann 11. Martyna Malich - rezerwowa Maria Latuszewska - opiekun