Бинарные соединения металлов с серой называются. Бинарные соединения серы с металлами называют

Разделы: Физика

Обучающая : научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землёй тела и деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Развивающая : развивать умение применять теоретические знания при выполнении лабораторной работы, умение анализировать и делать выводы.

Воспитательная : воспитывать способность к самоанализу и критическому отношению к своим знаниям.

Оргмомент — 5 минуты.

Введение в тему урока — 5 минут.

Изучение теоретической части работы и оформление – 10 минут.

Выполнение работы — 20 минут.

Самооценка полученных выводов и завершающая часть урока — 5 минут.

Приборы и материалы к уроку.

Повторяется определение потенциальной энергии, силы упругости.

Введение в тему урока

Учитель кратко рассказывает о порядке выполнения работы и отличии от работы описанной в учебнике.

Запись темы урока

1. Запись в тетрадь.

Ученики оформляют лабораторную работу чертят таблицу.

2. Учитель объясняет задачу с применением демонстрации, одеваем кусочек пенопласта на стержень идущий от пружины динамометра, поднимаем грузик на длину нити (5-7см.) и опускаем кусочек пенопласта упирается в ограничитель в нижней части динамометра и подымается вверх при сжатии пружины. А далее по плану работы растягиваем пружину пока пенопласт не коснётся ограничителя динамометра измеряем максимальное растяжение пружины и максимальную силу упругости.

3. Ученики задают вопросы, проясняют непонятные моменты.

4. Приступают к выполнению практической части работы.

5. Выполняют расчёты, проверяют закон сохранения энергии.

6. Делают выводы, сдают тетради.

Самооценка знаний

Ученики озвучивают выводы, полученные результаты и дают им оценку.

Изменения в лабораторную работу внесены исходя из имеющегося оборудования.

При выполнении работы поставленные цели достигаются.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Лабораторная работа № 7 «Изучение закона сохранения механической энергии»

Решебник по физике за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №7
к главе «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ».

Цель работы: сравнить две величины-уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

1) динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м; 2) линейка

измерительная; 3) груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг.

Материалы: 1) фиксатор;

2) штатив с муфтой и лапкой.

Для работы используется установка, показанная на рисунке 180. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно - помечен цифрой 2) - это легкая пластинка из пробки (размерами 5 Х 7 X 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgH. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на

а энергия пружины при ее деформации увеличивается на

Порядок выполнения работы

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

Презентация по физике к лабораторной работе № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Курсы профессиональной переподготовки от Московского учебного центра «Профессионал»

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования только до 31 августа действуют скидки до 50% при обучении на курсах профессиональной переподготовки (184 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: ВЫБРАТЬ КУРС

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа № 2 Тема: Изучение закона сохранения механической энергии. Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы. Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l.

Ход работы: Замечание: Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро. Р, Н h1, м h2, м F, Н x, м |ΔEгр|, Дж Епр, Дж Епр / |ΔEгр|

Указания к работе: Для выполнения работы собирают установку, показаннyю на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз на нити к крючку динамометра. Закрепите динамометр в зажиме штатива на такой высоте, чтобы груз, поднятый до крючка, при падении не доставал до стола. Измерьте вес груза Р, Н. 2. Поднимите груз до точки закрепления нити. Установите фиксатор на стержне динамометра вблизи ограничительной скобы. 3. Поднимите груз почти до крючка динамометра и измерьте высоту h1, груза над столом (удобно измерять высоту, на которой находится нижняя грань груза).

4. Отпустите груз без толчка. Падая, груз растянет пружину, и фиксатор переместится по стержню вверх. Затем, растянув рукой пружину так, чтобы фиксатор оказался у ограничительной скобы, измерьте F, х и h2.

5. Вычислите: а) увеличение потенциальной энергии пружины: Епр = F x / 2; б) уменьшение потенциальной энергии груза: |ΔEгр| = P(h1 - h2). 6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу. 7. Сделайте вывод: Почему отношение Епр / |ΔЕгр| не может быть равно 1?

Литература: 1. Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г. 2. http://yandex.ru/images 3. http://уроки.мирфизики.рф

Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз «Скачать материал».

Лабораторная работа № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» в 10 классе.

Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г.

Описание работы: Груз весом Р привязывают на нити к крючку пружины динамометра и, подняв на высоту h1 над поверхностью стола, отпускают. Измеряют высоту груза h2 в момент, когда скорость груза станет равной 0, а также удлинение х пружины в данный момент. Расчитывается уменьшение потенциальной энергии груза и увеличение потенциальной энергии пружины.

www.metod-kopilka.ru

Презентация по физике «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»

Выбранный для просмотра документ Лабораторная работа 2.docx

МБОУ СОШ р.п.Лазарев Николаевский район Хабаровский край
Выполнила: учитель физики Т.А.Князева

Лабораторная работа №2. 10 класс

Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы : научатся измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование : штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см.

Определяем вес шарика F 1 =1 Н.

Расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести шарика 40 см.

Максимальное удлинение пружины l =5 см.

Сила F =20 Н, F /2=10 Н.

Высота падения h = l + l =40+5=45см=0,45м.

Е р1 = F 1 х(l + l)=1Нх0,45м=0,45Дж.

Е р2 = F /2х L =10Нх0,05м=0,5Дж.

Результаты измерений и вычислений занесем в таблицу:

Изучение закона сохранения механической энергии.

сравнить изменения потенциальной энергии груза и потенциальной энергии пружины.

штатив с муфтой и зажимом, динамометр с фиксатором, груз, прочная нить, измерительная лента или линейка с миллиметровыми делениями.

Груз весом Р привязывают на нити к крючку пружины динамометра и, подняв на высоту h 1 над поверхностью стола, отпускают.

Измеряют высоту груза h 2 в момент, когда скорость груза станет равной нулю (при максимальном удлинении пружины), а также удлинение х пружины в этот момент. Потенциальная энергия груза уменьшилась на
|ΔE гр | = P(h 1 — h 2), а потенциальная энергия пружины увеличилась на , где k — коэффициент жесткости пружины, х - максимальное удлинение пружины, соответствующее наинизшему положению груза.

Поскольку часть механической энергии переходит во внутреннюю вследствие трения в динамометре и сопротивления воздуха, отношение
E пр / |ΔE гр | меньше единицы. В данной работе требуется определить, насколько это отношение близко к единице.

Модуль силы упругости и модуль удлинения связаны соотношением F = kx, поэтому , где F - сила упругости, соответствующая максимальному удлинению пружины. Таким образом, чтобы найти отношение E пр / |ΔE гр |, надо измерить Р, h 1 , h 2 , F и х.

Для измерения F, х и h 2 необходимо отметить состояние, соответствующее максимальному удлинению пружины. Для этого на стержень динамометра надевают кусочек картона (фиксатор), который может перемещаться вдоль стержня с небольшим трением. При движении груза вниз ограничительная скоба динамометра сдвинет фиксатор, и он переместится вверх по стержню динамометра. Затем, растянув динамометр рукой так, чтобы фиксатор оказался снова у ограничительной скобы, считывают значение F, а также измеряют х и h 2 .

Разделы: Физика

Обучающая : научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землёй тела и деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Развивающая : развивать умение применять теоретические знания при выполнении лабораторной работы, умение анализировать и делать выводы.

Воспитательная : воспитывать способность к самоанализу и критическому отношению к своим знаниям.

Оргмомент — 5 минуты.

Введение в тему урока — 5 минут.

Изучение теоретической части работы и оформление – 10 минут.

Выполнение работы — 20 минут.

Самооценка полученных выводов и завершающая часть урока — 5 минут.

Приборы и материалы к уроку.

Повторяется определение потенциальной энергии, силы упругости.

Введение в тему урока

Учитель кратко рассказывает о порядке выполнения работы и отличии от работы описанной в учебнике.

Запись темы урока

1. Запись в тетрадь.

Ученики оформляют лабораторную работу чертят таблицу.

2. Учитель объясняет задачу с применением демонстрации, одеваем кусочек пенопласта на стержень идущий от пружины динамометра, поднимаем грузик на длину нити (5-7см.) и опускаем кусочек пенопласта упирается в ограничитель в нижней части динамометра и подымается вверх при сжатии пружины. А далее по плану работы растягиваем пружину пока пенопласт не коснётся ограничителя динамометра измеряем максимальное растяжение пружины и максимальную силу упругости.

3. Ученики задают вопросы, проясняют непонятные моменты.

4. Приступают к выполнению практической части работы.

5. Выполняют расчёты, проверяют закон сохранения энергии.

6. Делают выводы, сдают тетради.

Самооценка знаний

Ученики озвучивают выводы, полученные результаты и дают им оценку.

Изменения в лабораторную работу внесены исходя из имеющегося оборудования.

При выполнении работы поставленные цели достигаются.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Лабораторная работа №3 » Изучение закона сохранения механической энергии».

Цель урока:

Просмотр содержимого документа
«Лабораторная работа №3 » Изучение закона сохранения механической энергии».»

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«СУРГУТСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Кузмауль Мария Сергеевна, преподаватель физики

Тема урока: Лабораторная работа №3 « Изучение закона сохранения механической энергии».

Тип урока: лабораторно-практический

Приёмы: «Бортовой журнал», объяснительно-иллюстративный, алгоритмизация.

Цель урока: изучить закон сохранения энергии в ходе практической работы

научить пользоваться приборами и снимать показания с приборов

научить измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы.

развитие мышления учащихся, формирование у них самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления;

развитие умения анализировать и делать выводы на основе экспериментальных данных.

побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, побуждать к толерантности и коллективизму;

формирование познавательного интереса к физике и технике.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная; индивидуальная; групповая.

В результате учебной деятельности, на запланированном уроке, учащиеся должны:

Закрепить знания по теме «Закон сохранения энергии и его применение».

Показать навыки индивидуальной работы, групповой работы;

Усовершенствовать приобретенные ранее умения и навыки при проведении опыта через использование физические приборов и измерительных инструментов для измерения физических величин: силы трения, веса тела.

Развивать умение анализировать, составлять отчёт о проделанной работе и делать вывод на основании полученного результата.

УМК: мультимедийный проектор, штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l, описания лабораторной работы.

1. Организационный момент — 2 мин (Название темы, цели)

2. Актуализация — 8 мин

— Проверка д/з — фронтальный опрос — 3 мин.

Что такое потенциальная энергия? Её виды?

Что такое кинетическая энергия?

Что называется полной механической энергией?

Назовите закон сохранения механической энергии.

— приём «Бортовой журнал» — заполнение колонки что я знаю! (Коллективное обсуждение) — 5мин

3. Выполнение лабораторной работы — 50 мин.

Проведение инструктажа по технике безопасности;

Изучение л/р (познакомить учащихся с приборами, обратить внимание на порядок выполнения работы).

оформление работы учащимися в тетрадях: тема, цель, оборудование, порядок выполнения работы.

выполнение учащимися работы, учитель контролирует работу в группах.

Анализ и вывод по работе.

4. Закрепление — 10 мин.

Учащиеся индивидуально письменно отвечают на вопросы.

5. Рефлексия. — 8 мин.

Возврат к цели урока: обсуждение, как зависит сила трения от веса тела?

Заполнение «бортового журнала».

«Кто считает, что работал активно на уроке? Поднимите руки»

Считаете ли вы, что достигли правильного результата?

6. Домашнее задание: выучить § — 2 мин.

Лабораторная работа № 3 Приложение 1.

Тема: Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы..

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l .

Эксперимент проводится с грузом, прикрепленным к одному концу нити длиной l . Другой конец нити привязан к крючку динамометра. Если поднять груз, то пружина динамометра становится недеформированной и стрелка динамометра показывает ноль, при этом потенциальная энергия груза обусловлена только силой тяжести. Груз отпускают и он падает вниз растягивая пружину. Если за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия тела с Землей взять нижнюю точку, которую он достигает при падении, то очевидно, что потенциальная энергия тела в поле силы тяжести переходит в потенциальную энергию деформации пружины динамометра:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , где Δl - максимальное удлинение пружины, k - ее жесткость.

Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро.

Указания к работе

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза F т = mg (в данном случае вес груза равен его силе тяжести).

2. Измерьте длину l нити, на которой привязан груз.

3. Поднимите груз до точки 0 (отмеченной на динамометре).

4. Отпустите груз, измерьте динамометром максимальную силу упругости F ynp и линейкой максимальное растяжение пружины Δl , отсчитывая его от нулевого деления динамометра.

5. Вычислите высоту, с которой падает груз: h = l + Δl (это высота, на которую смещается центр тяжести груза).

6. Вычислите потенциальную энергию поднятого груза Е’ п = mg (l + Δl) .

8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Лабораторная работа № 7 «Изучение закона сохранения механической энергии»

Решебник по физике за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №7
к главе «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ».

Цель работы: сравнить две величины-уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

1) динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м; 2) линейка

измерительная; 3) груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг.

Материалы: 1) фиксатор;

2) штатив с муфтой и лапкой.

Для работы используется установка, показанная на рисунке 180. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно - помечен цифрой 2) - это легкая пластинка из пробки (размерами 5 Х 7 X 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgH. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на

а энергия пружины при ее деформации увеличивается на

Порядок выполнения работы

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

Презентация по физике к лабораторной работе № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Курсы профессиональной переподготовки от Московского учебного центра «Профессионал»

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования только до 31 августа действуют скидки до 50% при обучении на курсах профессиональной переподготовки (184 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: ВЫБРАТЬ КУРС

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа № 2 Тема: Изучение закона сохранения механической энергии. Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы. Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l.

Ход работы: Замечание: Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро. Р, Н h1, м h2, м F, Н x, м |ΔEгр|, Дж Епр, Дж Епр / |ΔEгр|

Указания к работе: Для выполнения работы собирают установку, показаннyю на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз на нити к крючку динамометра. Закрепите динамометр в зажиме штатива на такой высоте, чтобы груз, поднятый до крючка, при падении не доставал до стола. Измерьте вес груза Р, Н. 2. Поднимите груз до точки закрепления нити. Установите фиксатор на стержне динамометра вблизи ограничительной скобы. 3. Поднимите груз почти до крючка динамометра и измерьте высоту h1, груза над столом (удобно измерять высоту, на которой находится нижняя грань груза).

4. Отпустите груз без толчка. Падая, груз растянет пружину, и фиксатор переместится по стержню вверх. Затем, растянув рукой пружину так, чтобы фиксатор оказался у ограничительной скобы, измерьте F, х и h2.

5. Вычислите: а) увеличение потенциальной энергии пружины: Епр = F x / 2; б) уменьшение потенциальной энергии груза: |ΔEгр| = P(h1 - h2). 6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу. 7. Сделайте вывод: Почему отношение Епр / |ΔЕгр| не может быть равно 1?

Литература: 1. Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г. 2. http://yandex.ru/images 3. http://уроки.мирфизики.рф

Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз «Скачать материал».

Лабораторная работа № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» в 10 классе.

Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г.

Описание работы: Груз весом Р привязывают на нити к крючку пружины динамометра и, подняв на высоту h1 над поверхностью стола, отпускают. Измеряют высоту груза h2 в момент, когда скорость груза станет равной 0, а также удлинение х пружины в данный момент. Расчитывается уменьшение потенциальной энергии груза и увеличение потенциальной энергии пружины.

www.metod-kopilka.ru

Презентация по физике «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»

Выбранный для просмотра документ Лабораторная работа 2.docx

МБОУ СОШ р.п.Лазарев Николаевский район Хабаровский край
Выполнила: учитель физики Т.А.Князева

Лабораторная работа №2. 10 класс

Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы : научатся измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование : штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см.

Определяем вес шарика F 1 =1 Н.

Расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести шарика 40 см.

Максимальное удлинение пружины l =5 см.

Сила F =20 Н, F /2=10 Н.

Высота падения h = l + l =40+5=45см=0,45м.

Е р1 = F 1 х(l + l)=1Нх0,45м=0,45Дж.

Е р2 = F /2х L =10Нх0,05м=0,5Дж.

Результаты измерений и вычислений занесем в таблицу.

Классификация неорганических веществ

Все вещества делятся на простые (элементарные) и сложные. Простые вещества состоят из одного элемента, в состав сложных входит два или более элементов. Простые вещества, в свою очередь, разделяются на металлы и неметаллы.

Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии.

Неметаллы не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят теплоту и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны.

Сложные вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Неорганическая химия охватывает химию всех элементов периодической системы. Свойства органических соединений существенно отличаются от свойств неорганических, а элементоорганические соединения, с учетом их специфики, занимают промежуточное положение.

Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородсодержащие, азотсодержащие и т.п.), либо по химическим свойствам, т.е. по функциям (кислотно-основным, окислительно-восстановительным и т.д.), которые эти вещества осуществляют в химических реакциях, - по их функциональным признакам.

Бинарные соединения

К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов.

Например:

• бинарными соединениями азота и кислорода являются: N 2 O, NO, N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 5 ;
• бинарные соединения меди и серы: Cu 2 S, CuS, CuS 2 .

В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам: SnCl 2 , Al 3 N . Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности:

В, Si, С, As, Р, Н, Те, Se, S, I, Вr, Cl, N, О, F

Например: СВr 4 , Н 2 0, SF 6 .

Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода). Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером.

Например: CuZn, АuСu 3 .

Бинарные соединения подразделяются на классы в зависимости от типа неметалла, а остальные бинарные соединения относят к соединениям между металлами - интерметаллидам.

Классы бинарных соединений в зависимости от типа неметалла

Названия бинарных соединений образуются из латинского корня названия неметалла с окончанием «ид» и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже. Если менее электроотрицательный элемент может находиться в разных окислительных состояниях, то после его названия в скобках указывают римскими цифрами его степень окисления.

Например: Сu 2 О - оксид меди (I), СuО - оксид меди (II), СО - оксид углерода (II), СО 2 - оксид углерода (IV), SF 6 - фторид серы (VI).

Можно также вместо степени окисления указывать с помощью греческих числительных приставок (моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т. д.) стехиометрический состав соединения.

Например: СО - монооксид углерода (приставку «моно» часто опускают), СО 2 - диоксид углерода, SF 6 - гексафторид серы, Fe 3 0 4 - тетраоксид трижелеза.

Для отдельных бинарных соединений сохраняют традиционные названия: Н 2 О - вода, NH 3 - аммиак, РН 3 - фосфин.

Из бинарных соединений наиболее известны оксиды. По функциональным признакам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные). Солеобразующие оксиды, в свою очередь, подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, взаимодействующие с кислотами (или с кислотными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные оксиды образуют основания.

Например: оксид кальция СаО реагирует с водой, образуя гидроксид кальция Са(ОН) 2 :

СаО + Н 2 0 = Са(ОН) 2

Оксид магния MgO - тоже основной оксид. Он малорастворим в воде, но ему соответствует основание - гидроксид магния Mg(OH) 2 , который можно получить из MgO косвенным путем.

Кислотными называются оксиды, взаимодействующие с основаниями (или с основными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные оксиды образуют кислоты.

Например: триоксид серы SO 3 взаимодействует с водой, образуя серную кислоту H 2 SO 4 :

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Диоксид кремния SiO 2 - тоже кислотный оксид. Хотя он не взаимодействует с водой, ему соответствует кремниевая кислота Н 2 SiO 3 , которую можно получить из SiO 2 косвенным путем.

Один из способов получения кислотных оксидов - отнятие воды от соответствующих кислот. Поэтому кислотные оксиды иногда называют ангидридами кислот .

Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, Al 2 O 3 , ZnO, РbO 2 , Сr 2 O 3 .

Несолеобразующие оксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N 2 O, NO и некоторые другие оксиды.

Существуют вещества - соединения элементов с кислородом, которые, относясь по составу к классу оксидов, по строению и свойствам относятся к классу солей. К таким веществам принадлежат, в частности, пероксиды металлов, например, пероксид бария ВаO 2 . По своей природе пероксиды представляют собой соли очень слабой кислоты - пероксида (перекиси) водорода Н 2 О 2 . К солеобразным соединениям относятся и такие вещества, как Рb 2 O 3 и Рb 3 O 4 .

Многоэлементные соединения

Среди многоэлементных соединений важную группу составляют гидроксиды - вещества, содержащие гидроксогруппы ОН . Некоторые из них (основные гидроксиды) проявляют свойства оснований - NaOH, Ва(ОН) 2 и т.п.; другие (кислотные гидроксиды) проявляют свойства кислот - HNO 3 , Н 3 РO 4 и другие; существуют и амфотерные гидроксиды, способные в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства - Zn(OH) 2 , Аl(OН) 3 и т. п. Кислотные гидроксиды называются по правилам, установленным для кислот. Названия основных гидроксидов составляются из слова «гидроксид» и русского названия элемента в родительном падеже с указанием, если необходимо, степени окисления элемента (римскими цифрами в скобках).

Например: LiOH - гидроксид лития, Fe(OH) 2 - гидроксид железа (II).

Растворимые основные гидроксиды называются щелочами. Важнейшие щелочи - гидроксид натрия NaOH , гидроксид калия КОН , гидроксид кальция Са(ОН) 2 .

Классификация по функциональным признакам

К важнейшим классам неорганических соединений, выделяемым по функциональным признакам, относятся кислоты, основания и соли.

Кислотами с позиций называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода. С точки зрения протонной теории кислот и оснований к кислотам относятся вещества, способные отдавать ион водорода, т.е. быть донорами протонов. Наиболее характерное химическое свойство кислот - их способность реагировать с основаниями (а также с основными и амфотерными оксидами) с образованием солей.

Например:

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2Н 2 O;
2HNO 3 + FeO = Fe(NO 3) 2 + H 2 O;
2HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O

Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты. По силе кислоты делятся на сильные и слабые. Важнейшие сильные кислоты - азотная HNO 3 , серная H 2 SO 4 и соляная НС1 . По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HNO 3 , Н 3 РO 4 ит. п.) и бескислородные кислоты (НС1, H 2 S, HCN и т.п.).

По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли, кислоты подразделяют на одноосновные (например, НС1, HNO 3 ), двухосновные (H 2 S, H 2 SO 4 ), трехосновные (Н 3 РO 4 ) и т.д.

Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к корню русского названия кислотообразующего элемента (или к названию группы атомов, например CN - циан) суффикс «о» и окончание «водород»: НС1 - хлороводород, H 2 Se - селеноводород, HCN - циановодород.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, оканчивается на «ная» или «овая».

Например: H 2 SO 4 - серная кислота, НСlO 4 - хлорная кислота, H 3 AsO 4 - мышьяковая кислота. С понижением степени окисления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности:

• «оватая» (НСlO 3 - хлорноватая кислота);
• «истая» (HClO 2 - хлористая кислота);
• «оватистая» (НOС1 - хлорноватистая кислота).

Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисления элемента, получает окончание «истая» (HNO 3 - азотная кислота, HNO 2 - азотистая кислота).

Одному и тому же кислотному оксиду (например, Р 2 О 5 ) могут соответствовать несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, НРО 3 и Н 3 РО 4 ). В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, добавляется приставка «мета», а к названию кислоты, содержащей наибольшее число атомов кислорода - приставка «орто» (НРО 3 - метафосфорная кислота, Н 3 РО 4 - ортофосфорная кислота). Если же молекула кислоты содержит несколько атомов кислотообразующего элемента, то название кислоты снабжается соответствующей греческой числительной приставкой.

Например: Н 4 Р 2 О 7 - дифосфорная кислота, Н 2 В 4 О 7 - тетраборная кислота.

Некоторые кислоты содержат в своем составе группировку атомов -О-О- . Такие кислоты рассматриваются как производные пероксида водорода и называются пероксокислотами (старое название - надкислоты). Названия подобных кислот снабжаются приставкой «пероксо» и, если необходимо, греческой числительной приставкой, указывающей число атомов кислотообразующего элемента в молекуле кислоты.

Например: H 2 SO 5 - пероксосерная кислота, H 2 S 2 O 8 - пероксодисерная кислота.

Основаниями с позиций теории электролитической диссоциации являются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием гидроксид-ионов, т.е. основные гидроксиды.

Наиболее характерное химическое свойство оснований - их способность взаимодействовать с кислотами (а также с кислотными и амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

КОН + НС1 = КС1 + Н 2 О
Са(ОН) 2 + СO 2 = СаСО 3 + Н 2 O
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + Н 2 O

С позиций протонной теории кислот и оснований к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода, т.е. быть акцепторами протонов. С этой точки зрения к основаниям относится, например, аммиак, который, присоединяя протон, образует аммоний-ион NH 4 + . Подобно основным гидроксидам аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли, например:

2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4

В зависимости от числа протонов, которые может присоединить основание, различают однокислотные основания (LiOH, КОН, NH 3 и т.п.), дикислотные [Ва(ОН) 2 , Fe(OH) 2 ] и т.д. По силе основания делятся на сильные и слабые; к сильным основаниям относятся все щелочи.

К солям относятся вещества, диссоциирующие в растворах с образованием положительно заряженных ионов, отличных от ионов водорода, и отрицательно заряженных ионов, отличных от гидроксид-ионов. Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в кислоте атомами металлов (или группами атомов, например, группа атомов NH 4 ) или как продукты замещения гидроксогрупп в основном гидроксиде кислотными остатками. При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли. При неполном замещении водорода кислоты получаются кислые соли, при неполном замещении гидроксогрупп основания - основные соли. Кислые соли могут быть образованы только кислотами, основность которых равна двум или больше, а основные соли - гидроксидами, содержащими не менее двух гидроксогрупп. Примеры образования солей:

Са(ОН) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2Н 2 O

CaSO 4 (сульфат кальция) - нормальная соль.

КОН + H 2 SO 4 - KHSO 4 + Н 2 O

KHSO 4 (гидросульфат калия) - кислая соль.

Mg(OH) 2 + НС1 = Mg(OH)Cl + Н 2 O

Mg(OH)Cl (хлорид гидроксомагния) - основная соль.

Соли, образованные двумя металлами и одной кислотой, называются двойными солями ; соли, образованные одним металлом и двумя кислотами, - смешанными солями . Примером двойной соли может служить сульфат калия-алюминия (алюмокалиевые квасцы) KA1(SO 4) 2 ·12H 2 O . К смешанным солям относится, например, хлорид-гипохлорит кальция СаСl(ОСl) (или СаОСl 2 ) - кальциевая соль соляной (НС1 ) и хлорноватистой (НОС1 ) кислот.

Сложные вещества

Простые вещества

Химические элементы в свободном виде находятся в форме простых веществ Названия простых веществ не подчиняются систематической номенклатуре т.е. являются тривиальными. Число атомов в одной молекуле простого вещества называют атомностью . Например, все инертные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) - образуют одноатомные молекулы. Молекулы водорода (H 2), кислорода (O 2), азота (N 2), хлора (Cl 2) и др. – состоят из двух атомов одного и того же химического элемента и поэтому называются двухатомными.

Явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различающихся по количественному составу или кристаллическому строению, получило называние аллотропия . В названиях аллотропных модификаций простых веществ по систематической номенклатуре, как правило, совпадающих с названием соответствующих химических элементов, необходимо указывать число атомов элемента в молекуле, например O 3 – трикислород (озон), S 8 – октасера (кристаллическая сера), S n –полисера (аморфная сера). Исключение составляют углерод и кислород, для которых аллторопные модификации называются, соответственно, алмаз, графит, карбин, фуллерен и озон .

Все изотопы какого-либо элемента (различные по атомному строению его разновидности) имеют одинаковое название. Единственным исключением является водород, каждый из трех изотопов которого имеет самостоятельное название: протий, дейтерий, тритий .

В соответствии с принципами систематической номенклатуры, химическая формула сложного вещества разделяется на условные электрически положительную (катион) и электрически отрицательную (анион) составляющие. Первая составляющая – катион ставится в формуле слева, а вторая – анион – справа.

В формулах бинарных соединений, состоящих из металла и неметалла, на первом месте (слева) всегда стоит металл: CaO, NaCl, Cr 2 O 3 , K 2 S и т.п.

В формулах веществ, не содержащих атомы металла, на первом месте указывается элемент с меньшей электроотрицательностью: H 2 O, C 2 H 6 , NO 2 , CS 2 и т.п. Исключение составляют некоторые соединения азота с водородом, для которых оставлено тривиальное написание формул: NH 3 , N 2 H 4 .

Названия бинарных соединений образуются от латинского корня названия более электроотрицательного элемента с окончанием -ид и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже. Если менее электроотрицательного элемент может находится в различных состояниях окисления, то в скобках указывают его степень окисления. Число атомов более электроотрицательного элемента, входящего в состав бинарного соединения может быть указано греческим числительным (моно, ди, три, тетра и т.д.). Исключением из указанных правил являются водородные соединения неметаллов, проявляющие особые свойства и по этому их названия образуются по правилам, принятым для кислот.

Оксиды . Оксидами называются соединения химических элементов с одним или более атомов кислорода: H 2 O, CaO, CO 2 , NO, Al 2 O 3 и т.д. Оксиды, содержащие группу атомов кислорода, соединенных друг с другом (–О–О–), называются пероксидами , например, H 2 O 2 , CaO 2 – пероксиды водорода и кальция соответственно.

По функциональным признакам оксиды подразделяются на несолеобразующие или безразличные (CO, NO,N 2 O)и солеобразующие . Последние, в свою очередь, делятся на основные, кислотные и амфотерные .

Основными , называются оксиды, которым соответствуют основания и которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Например, оксидам Na 2 O, CaO, FeO соответствуют основания NaOH, Ca(OH) 2 , Fe(OH) 2 и т.п.

Кислотными , называются оксиды, которым соответствуют кислоты и которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Например, оксидам СO 2 , SO 3 , N 2 O 5 соответствуют кислоты H 2 CO 3 , H 2 SO 4 , HNO 3 и т.п. Кислотные оксиды могут быть получены путем отнятия воды от соответствующих кислот, поэтому их называют также ангидридами кислот.

К амфотерным относятся оксиды, которые в зависимости от условий проявляют кислотные или основные свойства т.е. могут образовывать соли как с кислотами, так и с основаниями. К амфотерным оксидам относятся ZnO, Al 2 O 3 , SnO, Cr 2 O 3 , PbO и др.

Амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой, а кислотные и основные оксиды прямо или косвенно взаимодействуя с водой образуют соответствующие кислоты и основания.

Галогениды . Это соединения галогенов (F, Cl, Br, I) с менее электро-отрицательными элементами: NaCl, AgBr, KI, NaF и т.п.

Халькогениды . К этой группе принадлежат бинарные соединения элементов группы VIА – серы (S), селена (Se) и теллура (Te) с менее электроотрицательными элементами: CdS, H 2 S, K 2 Te, Cu 2 Se и т.п.

Водные растворы водородных соединений S, Se и Te относят к бескислорподным кислотам с соответствующими названиями: H 2 S – сероводородная кислота; H 2 Se – селеноводородная кислота; H 2 Te – теллуроводородная кислота.

Нитриды . Это бинарные соединения азота с менее электроотрицательными элементами: V 3 N, Mg 3 N 2 , BN и т.п. Нитриды переходных металлов – металлоподобные химически устойчивые соединения с очень высокой твердостью и тугоплавкостью.

Водородные соединения азота и их производные . К этому типу веществ относят NH 3 – аммиак (нитрид водорода), N 2 H 4 – гидразин, диамид (пернитрид водорода) и HN 3 – азидоводород (азид водорода). Их ионные производные имеют следующие названия:

NH 4 + – аммоний ; NH 2 – – амид ; NH 2– – имид ; N 3– – нитрид ; N 2 H 5 + – гидразиний (1+); N 2 H 6 2+ – гидразиний (2+).

Фосфиды . Это бинарные соединения фосфора с менее электроотрицательными элементами: Ca 3 P 2 , Fe 3 P, K 2 P 5 и т.п. Соединения фосфора с водородом – H 3 P –фосфид водорода и H 4 P 2 – дифосфид водорода – традиционно рассматриваются как гидриды. Поэтому они имеют специальные названия – фосфин и дифосфа н и записываются как PH 3 и P 2 H 4 .

Карбиды . К карбидам относятся соединения углерода с менее электроотрицательными элементами: CaC 2 , SiC, TaC, Mg 2 C 3 и т.п.

Гидриды . Гидридами являются соединения водорода с металлами или неметаллами, менее электроотрицательными, чем водород: CaH 2 , FeH 2 и т.п. Для гидридов элементов групп IVA и VA применяют специальные названия с суффиксами -ан и -ин : SiH 4 – моносилан ; Si 3 H 8 – трисилан ; AsH 3 – арсин ; SbH 3 – стибин ; BiH 3 – висмутин ; As 2 H 4 – диарсан .

Общее название многочисленных гидридов бора – бораны . Число атомов водорода в этих соединениях указывают арабской цифрой в круглых скобках: B 2 H 6 – диборан (6) ; B 5 H 11 – пентаборан (11) .

Интерметаллиды . Интерметаллиды - химические соединения двух металлов. Для записи формул интерметаллических соединений принят следующий порядок. Если металлы принадлежат к разным группам, то первым в формуле указывается элемент, расположенный левее в длиннопериодном варианте периодической таблицы Менделеева (Mg 2 Sn 2 и т.п.), а если металлы находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером: KNa 2 , AuCu 3 и т.п. Систематическое название интерметаллидов составляется из названий элементов с соответствующими числовыми приставками в именительном падеже: CuZn 3 – трицинк-медь ; Na 3 Pb 7 – гептасвинец-тринатрий .

Другие бинарные соединения . Помимо указанных в табл. 1 бинарных соединений, существуют и другие, подобные им вещества, где в качестве электроотрицательной составляющей выступают B, Si, As и другие химические элементы. Принципы построения их названий и написания формул не отличаются от рассмотренных типов.