Kruche, plastyczne, sprężyste...
Dlaczego opony wykonane są z gumy, garnek z metalu, a wkład ołówka z grafitu? Otaczające nas przedmioty służą do bardzo różnych celów. Opona nie może się pokruszyć, metal, z którego wykonany jest garnek musi być odporny na wysoką temperaturę, a ołówek powinien zostawiać ślad na papierze.
po czym można odróżnić jedną substancję od innej,
jakie charakterystyczne właściwości mogą mieć substancje.
Zdefiniujesz substancję jako kruchą, plastyczną lub sprężystą.
Przedstawisz zastosowanie substancji kruchych, sprężystych i plastycznych w codziennym życiu.
Rozróżnisz metale od niemetali.
Uzasadnisz zastosowanie metali i niemetali ze względu na ich właściwości.
1. Czy można zmienić kształt ciał stałych?
Każda substancja ma charakterystyczne cechy i właściwości. Ciała stałe dodatkowo możemy podzielić ze względu na to, jak zachowują się przy próbie zmiany ich kształtu. Mogą one złamać się przy zgięciu (substancja kruchakrucha), zmienić trwale kształt (plastycznaplastyczna), czy też wrócić do poprzedniego (sprężystasprężysta).
Otaczające nas przedmioty wykonane są z różnych substancji w zależności od tego, do czego mają służyć.
Właściwości substancji kruchych, plastycznych i sprężystych.
Substancje kruche łatwo pękają, kruszą się i łamią przy próbie zmiany kształtu. Należą do nich kreda, gips, tabletka, szyba, cegła.
Plastyczne tworzywa sztuczne wykorzystywane są do produkcji balonów, podeszw w butach sportowych, gumek do ścierania, gąbek do mycia, gumek recepturek. Do tworzyw plastycznych należą również guma do żucia, glina, plastelina, ciasto na pierogi, drut.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/b/Pkt7gVJvc
Substancje możemy podzielić na kruche, sprężyste i plastyczne – zależnie od tego, jak reagują na próby zmiany kształtu. Każda z tych cech sprawia, że poszczególne substancje wykorzystuje się do różnych celów. Na przykład ubrania mogłyby się z ciebie zsunąć, gdyby nie sprężysta guma w ściągaczach. Materiały sprężyste stosowane są w wielu przyrządach sportowych. Dzięki plastyczności różnych materiałów można na przykład zwijać druty. Substancje kruche też znajdują liczne zastosowania. Wbrew nazwie nie zawsze są delikatne. Na przykład betonowa płyta jest krucha, ale na pewno nie udałoby ci się jej złamać. Substancje kruche wykorzystywane są między innymi w budownictwie.
Wyobraź sobie dom zbudowany z materiału plastycznego lub sprężystego. Czy dałoby się w nim wygodnie mieszkać? Uzasadnij swoje stanowisko.
2. Metale i niemetale
Na pewno spotykasz się na co dzień z określeniem „metal”. MetalamiMetalami są na przykład żelazo, aluminium, miedź czy złoto. Czyste chemicznie metale są substancjami prostymi – pierwiastkami.
Jak rozpoznać, czy substancja jest metalem bądź niemetalem? Z pewnością zdarzyło ci się zauważyć, że przedmioty wykonane z różnych substancji rozgrzewają się w odmiennym czasie. Żelazo i aluminium szybko się nagrzewają i dobrze przewodzą ciepło – mówimy, że są dobrymi przewodnikami ciepła.
Metale są ciałami stałymi (z wyjątkiem ciekłej rtęci używanej na przykład w niektórych termometrach); mają barwę srebrzystą lub srebrzystoszarą. Jedynie miedź ma barwę rudą, a złoto – żółtą o charakterystycznym odcieniu. Metale dobrze przewodzą też elektryczność. Ważne cechy metali to również ciągliwośćciągliwość, czyli możliwość rozciągania, oraz kowalnośćkowalność – podatność na zmianę kształtu podczas kucia.
Charakterystyczne cechy metali. Metale posiadają charakterystyczne cechy, jak połysk i podatność na odkształcenia.
Oprócz metali znane są też inne substancje o odmiennych właściwościach, zwane niemetalaminiemetalami. Należą do nich na przykład tlen, wodór, węgiel i siarka. Zazwyczaj są one złymi przewodnikami ciepła i prądu elektrycznego.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/b/Pkt7gVJvc
Charakterystyczne właściwości metali.
Pytanie: Jak woda wpływa na różne substancje?
Hipoteza: Woda zmienia właściwości niektórych substancji.
plastikowa nakrętka,
kawałek grubej tektury,
kawałek folii aluminiowej,
stalowy gwóźdź (nieocynkowany),
miseczka z wodą.
Wszystkie przygotowane wcześniej przedmioty włóż do miseczki z wodą i pozostaw na 4 dni.
Po upływie 4 dni wyjmij przedmioty z wody i zaobserwuj, czy zaszły jakieś zmiany?
Sformułuj wniosek dotyczący wpływu wody na przedmioty metalowe.
Obserwacje: Tektura namokła i uległa zniszczeniu.
Wniosek: Woda zmienia właściwości niektórych substancji.
Do kuchenek mikrofalowych nie należy wkładać naczyń metalowych. Potrawy w takich naczyniach (a także zawinięte w folię aluminiową) nie nagrzewają się, gdyż metale odbijają mikrofale. Dzięki tej właściwości metalowa siatka na przedniej szybie mikrofalówki zabezpiecza otoczenie przed wpływem mikrofal.
Narażone na działanie czynników zewnętrznych przedmioty wykonane z metali ulegają niszczeniu – mówimy, że korodują. KorozjęKorozję przedmiotów wykonanych z żelaza i stali nazywa się rdzewieniem. Żelazo rdzewieje, ponieważ w wyniku reakcji z wodą i tlenem zawartym w powietrzu powstają różne nowe substancje, które nazywamy rdzą. Aby przedłużyć trwałość metalowych przedmiotów, należy je w odpowiedni sposób zabezpieczyć przed korozją.
Właściwości metali i innych substancji bada się w temperaturze 0Indeks górny °°C oraz pod ciśnieniem 1000 hPa.
Właściwość | Metale | Niemetale |
Stan skupienia | stały (z wyjątkiem rtęci) | stały, ciekły lub gazowy |
Połysk | metaliczny połysk | różny: brak połysku metalicznego, matowe lub błyszczące |
Barwa | srebrzysta lub srebrzystoszara (z wyjątkiem złota i miedzi) | różne barwy |
Kowalność (łatwość kształtowania) | dobra | słaba |
Ciągliwość (łatwość wyciągania w drut) | dobra | słaba |
Przewodnictwo cieplne i elektryczne | dobre | słabe |
3. Stopy
Metalowe przedmioty, z którymi stykamy się na co dzień, rzadko wykonane są z czystych metali. Najczęściej są to stopystopy – mieszaniny różnych metali, niekiedy nawet z dodatkiem niemetalu. Stopy mają inne cechy niż wchodzące w ich skład metale: są twardsze, bardziej sprężyste i odporniejsze na działanie powietrza, wody i chemikaliów.
Zastosowanie stopów metali
Podsumowanie
Substancje można podzielić ze względu na ich podatność na odkształcenia na: kruche, sprężyste i plastyczne.
Substancje kruche to takie, które poddane naciskowi pękają.
Substancje plastyczne zmieniają kształt pod wpływem nacisku i nie powracają do dawnej formy.
Substancje sprężyste zmieniają kształt pod wpływem nacisku i powracają do dawnej formy.
Znajomość właściwości substancji wykorzystuje się przy wytwarzaniu przedmiotów używanych w codziennym życiu.
Wśród substancji można wyróżnić metale, które charakteryzują się takimi właściwościami, jak: dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne, ciągliwość i kowalność oraz metaliczny połysk.
Praca domowa
Wyjaśnij, dlaczego jednym z materiałów, którego używają rzeźbiarze jest marmur. W odpowiedzi uwzględnij cechy materiału.
Słownik
właściwość mechaniczna materiału, którą można określić jako podatność na odkształcenie trwałe bez naruszenia spójności materiału
proces zachodzący na powierzchni metali pod wpływem powietrza i wilgoci
właściwość metalu polegająca na możliwości nadawania mu różnych kształtów
właściwość polegająca na łatwości kruszenia się, łamania substancji (materiału)
grupa substancji (pierwiastków) charakteryzująca się połyskiem oraz dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym
grupa pierwiastków będących złymi przewodnikami ciepła i elektryczności
podatność substancji na formowanie, nadawanie dowolnych kształtów
właściwość polegająca na zdolności odzyskiwania pierwotnego kształtu i wymiarów po usunięciu oddziaływania wywołującego zniekształcenie
mieszanina pierwiastków, z których co najmniej jeden jest metalem; stop powstaje przez zmieszanie stopionych składników
Zadania
Na podstawie opisu przyporządkuj numer próbki do nazwy przedmiotu. 1 Możliwe odpowiedzi: 1. kreda, 2. patyk z plastiku, 3. plastelina 2 Możliwe odpowiedzi: 1. kreda, 2. patyk z plastiku, 3. plastelina 3 Możliwe odpowiedzi: 1. kreda, 2. patyk z plastiku, 3. plastelina
Na stoliku leżały trzy białe identycznie wyglądające pałeczki o grubości około 1 cm i długości 4–5 cm. (Mogą to być albo kreda, albo plastelina, albo pomalowany na biało patyk z plastiku.) Kasia postanowiła je rozpoznać. W tym celu oznaczyła pałeczki numerami 1, 2, 3. Następnie wygięła delikatnie każdą z próbek. Próbka pierwsza pękła, druga się wygięła i wróciła do poprzedniego kształtu, a trzecia wygięła się i pozostała w takim kształcie, gdy nacisk ustał. Na podstawie opisu przyporządkuj numer próbki do nazwy przedmiotu.
patyk z plastiku, kreda, plastelina
| 1 | |
| 2 | |
| 3 |
Który z surowców, z jakich wytwarzane są metalowe przedmioty, jest pierwiastkiem, a który stopem?
Który z surowców, z jakich wytwarzane są metalowe przedmioty, jest pierwiastkiem, a który stopem? Skorzystaj z układu okresowego. Jeżeli substancja jest pierwiastkiem, można ją odnaleźć w układzie okresowym.
brąz, złoto, żelazo, glin, srebro, stal, mosiądz, miedź, cyna
| metale | |
|---|---|
| stopy |