5.2 生物系统物质国 -- -- 先进
章节大纲
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Solid, liquid, or gas?
::固体,液体,还是气体?The state of matter is a physical property of that matter. H 2 O can exist in three different states of matter. This glacier is obviously a solid state of H 2 O, floating in the liquid state. Why does the ice float on ? Which has a greater density, solid H 2 O or liquid H 2 O?
::物质状态是该物质的物理属性 。 H2O 可以存在于三个不同的物质状态中 。 这个冰川显然是一个固态的H2O状态, 漂浮在液体状态中 。 为什么冰会漂浮在? 哪个冰的密度更大, 固态的H2O 或液态的H2O ?States of Matter
::州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州The amount of energy in molecules of matter determines the state of matter . Matter can exist in one of several different states, including a gas, liquid, or solid state. These different states of matter have different properties, which are illustrated in Figure . Gasses have the most energy, and solids have the least energy.
::物质的分子中的能量量决定物质状态。 物质可能存在于几个不同的状态中, 包括气体、液体或固态。 这些不同的物质状态具有不同的特性,如图所示。 气体的能量最多,固体的能量最少。-
A
gas
is a state of matter in which atoms or molecules have enough energy to move freely. The molecules come into contact with one another only when they randomly collide. Forces between atoms or molecules are not strong enough to hold them together, allowing the molecules to move independently of one another.
::气体是一种物质状态,在这种状态下原子或分子有足够的能量自由移动。 分子只有在随机相撞时才相互接触。 原子或分子之间的力量不够强大,无法将它们凝固在一起,使得分子能够独立移动。 -
A
liquid
is a state of matter in which atoms or molecules are constantly in contact but have enough energy to keep changing positions relative to one another. Forces between atoms or molecules are strong enough to keep the molecules together but not strong enough to prevent them from moving. The particles of a liquid have enough energy to allow them to slide past one another, but not enough energy to allow them to move freely.
::液态是一种物质状态,原子或分子经常接触,但有足够的能量来保持彼此之间的位置变化。原子或分子之间的强度足以将分子聚集在一起,但不足以阻止它们移动。液体的粒子有足够的能量让它们相互滑过,但没有足够的能量让它们自由移动。 -
A
solid
is a state of matter in which atoms or molecules do not have enough energy to move. They are constantly in contact and in fixed positions relative to one another. Forces between atoms or molecules are strong enough to keep the molecules together and to prevent them from moving. The particles of a solid only have enough energy to vibrate in place.
::固态是一种物质状态,在这种状态下,原子或分子没有足够的能量来移动。 它们经常接触,并且处于彼此相对的固定位置。 原子或分子之间的力量足够强大,足以将分子聚集在一起,防止它们移动。 固态粒子只有足够的能量来振动。
States of Matter.
::州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州 州All three containers contain a substance with the same mass, but the substances are in different states. In the left-hand container, the substance is a gas, which has spread to fill its container. It takes both the shape and volume of the container. In the middle container, the substance is a liquid, which has spread to take the shape of its container but not the volume. In the right-hand container, the substance is a solid, which takes neither the shape nor the volume of its container.
::所有三个容器都含有质量相同的物质,但物质处于不同的状态;在左手容器中,物质是一种气体,已经扩散以填充其容器,其形状和体积与容器的形状和体积相同;在中间容器中,物质是一种液体,其形状与容器的形状相同,但体积与体积不同;在右手容器中,物质是固体,既非容器的形状,也非容器的体积。What Determines a Substance’s State?
::物质国的决定因素是什么?A substance's state depends partly on temperature and air pressure. For example, at the air pressure found at sea level, water exists as a liquid at temperatures between 0°C and 100°C. Above 100°C, water exists as a gas (water vapor). Below 0°C, water exists as a solid (ice). Different substances have a different range of temperatures at which they exist in each state. For example, oxygen is gas above -183°C, but iron is a gas only above 2861°C. These differences explain why some substances are always solids at normal Earth temperatures, whereas others are always gases or liquids.
::物质状态部分取决于温度和空气压力。例如,在海平面的空气压力下,水在0°C至100°C的温度下作为液体存在。在100°C以上,水作为气体存在(水蒸气)。在0°C下,水作为固体(冰)存在。不同的物质有不同的温度范围,每个状态都有不同的温度。例如,氧气高于-183°C,而铁气仅高于2861°C。这些差异解释了为什么有些物质在正常的地球温度下总是固体,而另一些物质则总是气体或液体。Changing States
::变化国家Matter constantly goes through cycles that involve changing states. Water and all the elements important to organisms , including carbon and nitrogen, are constantly recycled on Earth (see Principles of Ecology ). As matter moves through its cycles, it changes state repeatedly. For example, in the , water repeatedly changes from a gas to a liquid or solid and back to a gas again. How does this happen?
::物质不断经历周期,包括变化状态。水和对生物体至关重要的所有元素,包括碳和氮,都在地球上不断循环利用(见生态原则 ) 。 当物质在循环中移动时,它会反复改变状态。例如,在水中,从气体到液体或固体的反复变化,又回到气体。这如何发生呢?Adding energy to matter gives its atoms or molecules the ability to resist some of the forces holding them together. For example, heating ice to its melting point (0°C) gives its molecules enough energy to move. The ice melts and becomes liquid water. Similarly, heating liquid water to its boiling point (100°C) gives its molecules enough energy to pull apart from one another so they no longer have contact. The liquid water vaporizes and becomes water vapor.
::将能量添加到物质的原子或分子中,使原子或分子有能力抵抗某些将它们捆绑在一起的力量。例如,将冰加热到熔点(0°C),使分子有足够的能量移动。冰融化,成为液体水。同样,将液体水加热到沸点(100°C),使分子有足够的能量分离,使其不再接触。液体水蒸发,变成水蒸发。In biological systems, matter is continuously changing states through chemical processes . For example, carbon in the form of the gas carbon dioxide is changed into glucose , a solid. This change, of course, occurs during . During , carbons from the glucose molecule are changed back into the carbon dioxide gas. These changes of state occur because of chemical reactions are are different from a pure substance melting or evaporating.
::在生物系统中,物质正在通过化学过程不断改变状态。例如,以二氧化碳气态为形式的碳被改变为固态的葡萄糖。这一变化当然发生在...。在...期间,来自葡萄糖分子的碳被重新改变为二氧化碳气体。这些状态变化是由于化学反应而发生的,与纯物质融化或蒸发不同。Conservation of Matter
::物料的养护Though matter can change states, and it often does, matter cannot be created or destroyed. Similar to the law of the of energy, the law of conservation of mass states that the mass (or matter) of an isolated system will remain constant over time. This means that mass or matter cannot be created or destroyed, although it may be rearranged and changed into different types of substances. Hence, matter is continuously recycled, resulting in the so called "circle of life." The carbon and other elements of organisms are recycled to be used by other living organisms. This law also states that in a chemical reaction, or a , as mass cannot be created or destroyed, the mass of the reactants must equal the mass of the products. In other words, the atoms in the starting materials must be equivalent to the atoms in the ending materials.
::尽管物质可以改变状态,但物质往往可以改变状态,但物质不能被创造或摧毁。与能源法相似,保护质量法规定,孤立系统的质量(或物质)随着时间的推移将保持不变。这意味着不能创造或摧毁质量或物质,尽管它可能被重新排列和改变为不同类型的物质。因此,物质不断循环,导致所谓的“生命圈 ” 。 碳和其他生物元素被循环利用,供其他生物使用。 这项法律还规定,在化学反应中,或者在无法创造或摧毁质量的情况下,反应者的质量必须等于产品的质量。 换句话说,初始材料中的原子必须等同于末端材料中的原子。Summary
::摘要-
Matter can exist in one of several different states, including a gas, liquid, or solid state.
::物质可能存在于几个不同的状态之一,包括气体、液体或固态。 -
States of matter differ in the amount of energy their molecules have.
::它们的分子拥有的能量数量各有不同。 -
When matter recycles, it changes state by gaining or losing energy.
::当物质再循环时,它会通过获取或失去能量而改变状态。
Review
::回顾-
Compare and contrast the three common states of matter?
::比较和对比三个共同的状态? -
What determines a substance's state?
::物质状态的决定因素是什么? -
At what temperatures does the state of water change?
::在什么温度下 水的状态会改变? -
Explain what happens to molecules of matter when matter changes state from a liquid to a gas.
::解释当物质从液体变成气体时 物质分子会发生什么 -
What is the law of conservation of mass?
::保护质量的法律是什么?
Explore More
::探索更多Use this resource to answer the questions that follow.
::使用此资源回答下面的问题 。-
What state of matter is glass?
::玻璃是什么物质状态? -
How and why does the glass in the video change states?
::影片中的玻璃如何改变以及为什么改变?
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A
gas
is a state of matter in which atoms or molecules have enough energy to move freely. The molecules come into contact with one another only when they randomly collide. Forces between atoms or molecules are not strong enough to hold them together, allowing the molecules to move independently of one another.
