Урок 32
Окружающий мир как иерархическая система

§ 2.1. Окружающий мир как иерархическая система

Содержание урока

Окружающий мир как иерархическая система. Микро-, макро- и мегамир

Окружающий мир как иерархическая система. Системы и элементы

Окружающий мир как иерархическая система. Целостность системы

Окружающий мир как иерархическая система. Свойства системы

Окружающий мир как иерархическая система
Свойства системы

Свойства системы. Каждая система обладает определенными свойствами, которые в первую очередь зависят от набора составляющих ее элементов. Так, свойства химических элементов зависят от строения их атомов.

Атом водорода состоит из двух элементарных частиц (протона и электрона), и соответствующий химический элемент является газом.

Атом лития состоит из трех протонов, четырех нейтронов и трех электронов, и соответствующий химический элемент является щелочным металлом (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Атом водорода и атом лития

Свойства системы зависят также от структуры системы, т. е. от типа отношений и связей элементов системы между собой. Если системы состоят из одинаковых элементов, но обладают разными структурами, то их свойства могут существенно различаться.

Например, алмаз, графит и углеродная нанотрубка состоят из одинаковых атомов (атомов углерода), однако способы связей между атомами (кристаллические решетки) существенно различаются (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Кристаллические решетки алмаза, графита и углеродная нанотрубка

В кристаллической решетке алмаза взаимодействие между атомами очень сильное по всем направлениям, поэтому он является самым твердым веществом на планете и существует в форме кристаллов.

В кристаллической решетке графита атомы размещены слоями, между которыми взаимодействие слабое, поэтому он легко крошится и используется в грифелях карандашей.

Углеродная нанотрубка представляет собой свернутую в цилиндр плоскость кристаллической решетки графита. Нанотрубки очень прочные на разрыв (хотя имеют толщину стенки в один атом углерода). Сделанная из нанотрубок нить толщиной с человеческий волос способна удерживать груз в сотни килограммов. Электрические свойства нанотрубок могут меняться, что делает их одним из основных материалов наноэлектроники.

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры систем в окружающем мире.

2. Объясните, образуют ли систему устройства, из которых состоит компьютер: до сборки; после сборки; после включения компьютера.

3. От чего зависят свойства системы? Приведите примеры систем, состоящих из одних и тех же элементов, но обладающих различными свойствами.

Cкачать материалы урока