Презентация на тему "Структурные уровни и системная организация материи"

Презентация: Структурные уровни и системная организация материи
Включить эффекты
1 из 52
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
5.0
2 оценки

Комментарии

Нет комментариев для данной презентации

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.


Добавить свой комментарий

Аннотация к презентации

Большая презентационная работа на тему: "Структурные уровни и системная организация материи ", составленная доцентом кафедры общей психологии. Автор рассказывает о существующих иерархических системах в природе, о систематике и интегративности.

Краткое содержание

  • Свойства материи
  • Целостность природы
  • Системность природы
  • Примеры систем
  • Аддитивные свойства систем
  • Интегративные свойства систем
  • Примеры интегративности
  • Иерархичность природных систем
  • Элементарные частицы

Содержание

  • Презентация: Структурные уровни и системная организация материи
    Слайд 1

    Раздел «Структурные уровни и системная организация материи»

    Мальцев Алексей Владимирович, Доцент кафедры общей психологии и психологии личностиAlexeyMaltsev@urfu.ru

  • Слайд 2

    Тема «Микро-, макро-, мегамиры»

    Изучается самостоятельно на семинарских занятиях в виде деловой игры

  • Слайд 3

    Тема «Системные уровни организации материи»

  • Слайд 4

    Свойства материи (природы)

    • Целостность
    • Системность
    • Аддитивность
    • Интегративность
  • Слайд 5

    Целостность природы

    • Природное тело (объект) сочетает в себе много свойств (физических, химических, биологических) т.е. обладает целостностью
    • Рассмотрение природы как системы, представляет единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней, поэтому целость относительна.
  • Слайд 6
  • Слайд 7

    Системность природы

    • Природа рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов, которая образует целостный объект, имеющий новые качества, не свойственные элементам составляющим эту систему.
    • Природным системам присуще следующие качества:
    • Множественность элементов (сложные системы)
    • Связь элементов с окружающей средой
    • Согласованная организация элементов в системе как в пространстве так и во времени, направленное на осуществление функций системы
  • Слайд 8

    Примеры систем

    • совокупность звезд нашей Галактики
    • буквы, составляющие текст
    • звезды, входящие в состав шарового скопления
    • двойные звезды

    Примеры антисистем

    • звезды, составляющие созвездие
    • атомы, составляющие химический элемент
    • буквы, составляющие алфавит
    • совокупность всех звезд спектрального класса G
  • Слайд 9

    Системность природы

  • Слайд 10

    Аддитивные свойства систем

    • Свойство системы, состоящее в том, что значение, соответствующее целому объекту, равно сумме значений, соответствующих его частям. Наблюдаются для отдельных элементов системы
    • Распространены в физических явлениях когда величина объекта в целом равна сумме величин составных частей.
  • Слайд 11

    Примеры аддитивных величин:

    • Энергия;
    • Импульс;
    • Энтропия;
    • Мощность;
    • Давление, плотность (в случае смеси идеальных газов);
    • Электрический заряд;

    Свойство аддитивности для физических величин называется принципом суперпозиции

  • Слайд 12

    Аддитивные свойства систем

    • Мало распространены при химических явлениях. Например количество вещества (в случае смеси не взаимодействующих химически ингредиентов);
    • Отсутствуют в живой природе
  • Слайд 13

    Интегративные свойства систем

    • Такие свойства, которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности.
    • Наличие интегративных свойств показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью.
    • Таким образом, во-первых – система не сводится к простой совокупности элементов; во-вторых – расчленяя систему на части, изучая каждую из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.
  • Слайд 14

    Примеры интегративности

    • Экологические системы (биогеоценозы)
    • Живой организм – особенно организм человека не сводится к сумме составляющих его органов, тканей и клеток
    • Взаимодействие химических веществ (химические реакции): перераспределение атомов химических элементов в составе молекул продуктов реакции.
    • Взаимодействие элементарных частиц с образованием новых частиц (ядерные реакции)
  • Слайд 15

    Интегративность живых систем

  • Слайд 16

    Иерархичность природных систем

    порядок подчинённости низших звеньев высшим, организация их в структуру типа «дерево»;

  • Слайд 17

    Иерархичность физических систем

    • Фундаментальные частицы (кварки)
    • Составные элементарные частицы (протон)
    • Атомные ядра
    • Атомы
    • Молекулы
    • Макроскопические тела
  • Слайд 18

    Иерархичность астрономических систем

    • звёзды с их планетными системами
    • галактики
    • скопления галактик
    • сверхскопления галактик
    • метагалактика
  • Слайд 19

    Иерархичность химических систем

    • атом
    • простая молекула (молекула из одного вида химического элемента)
    • сложная молекула (молекула из разных видов химических элементов)
    • Макромолекула (полимер, состоящий из мономеров)
    • вещество (тела)
  • Слайд 20

    Иерархичность биологических систем

    • Рассмотреть самостоятельно в рамках темы
    • Особенности биологического уровня организации материи
  • Слайд 21

    Тема «Структуры микромира»

  • Слайд 22

    Элементарные частицы

    • Это частицы, входящие в состав атома.
    • Электрон был открыт Томсоном в 1867 году
    • Протон был открыт Резерфордом в 1919 году
    • Нейтрон был открыт Чедвиком в 1932 году
    • Нейтрино было открыто Паули в 1930 году
    • В настоящее время известно более 350 элементарных частиц
  • Слайд 23

    Фундаментальные частицы

    микрочастицы, внутреннюю структуру которой нельзя представить в виде объединения других свободных частиц.

  • Слайд 24

    Классификация элементарных частиц

  • Слайд 25

    Частицы, образующие вещество

    • Адроны – составные частицы, состоят из кварков, участвуют в сильных взаимодействиях (например протон и нейтрон). Имеют размер 10-15 м.
    • Лептоны не имеют составного строения, участвуют в слабых взаимодействиях (например электрон и нейтрино) Имеют размер 10-18 м.
  • Слайд 26

    Частицы, образующие поле

    • Фотон – переносчик электромагнитного взаимодействия
    • Глюон – переносчик сильного взаимодействия
    • Бозон – переносчик слабого взаимодействия
    • Гравитон – переносчик гравитационного взаимодействия
  • Слайд 27

    По продолжительности жизни

    • стабильные (протон, электрон, нейтрино, фотон), остальные не стабильные!
    • нестабильные (свободный нейтрон) и резонансы, самопроизвольно распадаются от 1000 секунд (для свободного нейтрона) до 10−22 сек. для резонансов.
  • Слайд 28

    Античасти́ца

    Частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой, но отличающаяся от неё знаком заряда.

    • Электрон — античастица — позитрон — была открыта в 1932 году
    • Протон — античастица — антипротон — была открыта в 1955 году
    • В 1970 году открыт антигелий, а в 1998 году - антиводород, т.е. элементы антивещества или антиэлементы.

    Античастиц нет у фотона это истинно нейтральная частица

  • Слайд 29

    Взаимопревращения элементарных частиц

    1.Распад нейтрона (Бета распад ): (нейтрон) n = p+ (протон) + e- (электрон) + (антинейтрино электронное)

    2.При столкновении элементарных частиц с большой энергией рождаются другие частицы но всегда парами: Фотон + фотон = электрон e- + позитрон e+

    3. Аннигиляция (исчезновение вещества ): электрон e- + позитрон e+ = фотон (E=mc2)

    Частица+Античастица=Энергия

    Соотношение вещества и поля в материи: (вещество) : поле (фотоны) = 1 : 109

  • Слайд 30

    β − распад

    30

    превращение нейтрона в протон, при этом испускаются электрон и антинейтрино:

  • Слайд 31

    Вещество как совокупность корпускулярных структур

    • кварки
    • нуклоны (протоны и нейтроны)
    • атомные ядра
    • атомы с их электронными оболочками
  • Слайд 32

    Строение атома

    • Атом состоит из ядра атома и электронной оболочки
    • В ядре атома сосредоточена практически вся масса атома и весь его положительный заряд. Ядро состоит из нуклонов – протонов и нейтронов ( p и n). Протон несет элементарный положительный заряд, нейтрон – частица незаряженная.
    • Масса ядра не равна сумме масс протонов и нейтронов, входящих в него (т.н. «дефект масс»).
    • Удержание протонов в ядре происходит за счет сильного взаимодействия
  • Слайд 33

    Размеры атома

    33

    • Размер атома 10-10 м
    • Размер атомного ядра 10-15 м
  • Слайд 34

    Строение атома

    • Число электронов в атоме равно порядковому номеру Z элемента в таблице Менделеева
    • Число протонов равно числу электронов.
    • Число нейтронов в ядре определяется следующим образом: NP = A – Z, где А – массовое число, т.е. целое число, ближайшее к атомной массе элемента в таблице Менделеева, Z – зарядовое число (число протонов).
  • Слайд 35

    Тема «Химические системы» 

  • Слайд 36

    Химический элемент

    • Для обозначения химических элементов применяется запись - ZXA
    • где Х – символ химического элемента в таблице Менделеева, Zзарядовое число, A массовое число
    • Первый химический элемент водород 1Н1:
    • Зарядовое число Z =1, массовое число A=1
    • Второй химический элемент гелий 2Не4
  • Слайд 37
  • Слайд 38

    Изотопы химических элементов

    Ядра с одинаковыми Z, но разными А называются изотопами. изотопыкальция:

    • 20Са40(20p20n)
    • 20Са42(20p22n)
    • 20Са43(20p23n)
  • Слайд 39

    Организация электронных состояний атома в электронные оболочки

    • Электронная оболочка атома — область пространства вероятного местонахождения электронов, характеризующихся значением главного квантового числа n, определяющим энергетический уровень электронов:
    • Электронные уровни обозначаются буквами K, L, M, N, O, P, Q или цифрами от 1 до 7.
  • Слайд 40
    • n – главное квантовое число (энергетический уровень оболочки)
    • l– орбитальное квантовое число (форма оболочки)
    • m – магнитное квантовое число (направление движения)
    • ms – спиновое квантовое число (собственное вращение электрона)
    • Принцип Паули: в атоме может быть только один электрон с одинаковым набором значений квантовых чисел n, l, m, ms
  • Слайд 41

    Число электронов в оболочке на уровнях (n) и подуровнях (l )

  • Слайд 42

    Электронные конфигурации основного состояния элементов

  • Слайд 43

    Переходы электронов между электронными состояниями

    • Квантовое состояние с наименьшей энергией атома называют основным. Остальные квантовые состояния с более высоким уровнем энергии называют возбужденным.
    • Когда атом находится в возбужденном состоянии, связь электрона с ядром ослабевает вплоть до отрыва электрона от атома.
    • В основном состоянии атом может существовать неограниченно долго, а в возбужденном же состоянии – доли секунды.
  • Слайд 44

    Переходы электронов между электронными состояниями (для атома водорода)

  • Слайд 45

    Вещества простые и сложные

    • Простые – химические вещества, образованные атомами одного рода. О2
    • Вещества сложные (соединения) – химические вещества, образованные 2 или большим количеством атомов разного рода.
    • Н2О - сложная молекула
    • ДНК – сложная (полимерная) макромолекула
  • Слайд 46

    Полимеры и мономеры

    • Полимеры – молекулы сложного строения, образованные последовательно связанными повторяющимися мономерными звеньями.
    • Полимер – это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико.
    • Большинство полимеров на основе атома углерода
    • Мономеры – мономерное звено входит в составе полимерной молекулы.
  • Слайд 47

    Поливинилхлорид

  • Слайд 48

    Катализаторы

    • Химические вещества, ускоряющие скорость химических реакций, но не входящие в состав продуктов реакции.
    • Биокатализаторы (ферменты или энзимы) обычно белковые молекулы, ускоряющие химические реакции в живых системах.
  • Слайд 49

    Протекание реакции с катализатором

  • Слайд 50

    Ферменты

    • Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность.
    • При этом эффективность ферментов значительно выше эффективности небелковых катализаторов — ферменты ускоряют реакцию в миллионы и миллиарды раз, небелковые катализаторы — в сотни и тысячи раз.
    • Например, одна молекула фермента ренина, содержащегося в слизистой оболочке желудка телёнка, створаживает около 106 молекул казеиногена (белка) молока за 10 мин при температуре 37 °C.
  • Слайд 51
  • Слайд 52

    Тема «Особенности биологического уровня организации материи»

    Изучаются самостоятельно и рассматриваются на семинаре

Посмотреть все слайды

Сообщить об ошибке