《物质》 思维导图 世界都是由物质组成的。 从肉眼看不见的分子、原子, 到电台和电视台发出的电磁波等,都是物质。 物质表现出来的样子千差万别, 但它们都有一个共同点, 那就是它们确确实实存在于这个世界上 那么物质是怎么组成的呢 世界上的物质都是化学物质, 或者是由化学物质所组成的混合物。 元素是物质的基本成分。 元素呈游离态(单独存在)时为单质, 呈化合态(与其他元素结合)时则形成化合物。 分子、原子、离子 是构成物质最基本的微粒。 分子能独立存在, 是保持物质化学性质的一种微粒。 原子是化学变化中的最小微粒。 在化学反应中,原子重新组合形成新物质。 离子是带电的原子或原子团,例如Na、OH等 科学家已经发现数百万种不同的化学物质, 而且每星期都有5000多种新的化学物质被发现。 一些化学物质是人工合成的, 如聚乙烯塑料光纤等; 另一些则是自然界本身就存在的, 如水、氢气、氧气等。 按照科学的分类, 物质可分为纯净物和混合物两大类。 纯净物又可分为单质和化合物 物质有三种形态 固态、液态和气态。 形态的差异与物质内部分子 排列结构的紧密程度相关。 固态物质具有形状和体积, 这是由于其分子紧紧地结合在一起。 液态物质有体积但无形状, 相比之下,它们的分子结合得要松散一些。 气体既没有体积也没有形状,会自由地移动。 在一定条件下, 这三种存在形态会互相转化。 不同的物体因形态、形状大小的不同 而表现出体积差异显著。 固体和液体都有一定的体积, 气体却没有固定的体积, 而是由外界环境来定。 固体体积一般不会改变, 但是如果温度升高, 固体会发生膨胀现象, 体积因此而略微变大。 物体都是由物质组成的。 通常我们把物体所含物质的多少叫做质量。 各种物体的质量因其 原子数和相对原子质量的不同而有所差异。 物体的质量与物体的形状、状态和所处空间位置的变化无关。 同一种物质, 体积大的质量也大。 密度是用来表示 某种物质的组成是比较紧密, 还是比较松散。 密度的大小可用物质的质量 除以这个物体的体积所得到的数值来表示
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《太阳的活动》 思维导图 太阳活动是指发生在各个相对稳定的太阳分层结构上的扰动现象。 太阳活动的主要类别有黑子、耀斑、日珥爆发和日冕物质抛射等。 科学家普遍认为,太阳活动是由太阳磁场变化引起的, 它呈周期性变化 我们先聊聊太阳的活动周期 太阳活动周期是指太阳活动重复发生的时间间隔。 这一周期平均为22年, 它包含两个11年的太阳黑子周期。 在每个周期中,太阳黑子的磁极极性会发生倒转, 而其他各种日面现象的变化也像黑子一样有两次高潮和两次低潮。 这些日面现象包括日珥、耀斑、极光和磁效应等。 太阳活动对黑子会有什么样的影响呢。 太阳活动对黑子的影响就是引起了黑子磁极性的倒转, 这个现象的出现周期为11年。 如果在前一个太阳黑子周期中, 北日球的前导黑子磁极性为N, 则后随黑子的磁极性必为S。 而此时南日球的前导黑子磁极性为S, 后随黑子磁极性为N。11年后, 在这个黑子周期中, 北日球和南日球黑子群的磁极性正好与前一周期相反。 太阳上还有太阳风暴 太阳风暴是太阳活动的一种, 是指太阳因能量的增加而向宇宙空间释放出大量的带电粒子流。 由于太阳风暴中的主要物质是带电等离子体, 它们以每小时150万千米的速度闯入太空, 因此,它们会对地球产生巨大的冲击。 太阳风暴对地球会有什么样的影响呢 太阳风暴发生后,当一些高速粒子流到达地球附近时, 会与地球大气分子发生剧烈碰撞,从而产生美丽的极光。 同时,太阳高速粒子流也会扰乱地球大气层中的电离层, 地球上的无线电通信、电视台和广播电台的信号传播, 都会受到干扰甚至中断。 太阳风暴是可以预测的 为了预测太阳风暴的发生,以减少它对地球的强烈冲击, 美国于2000年发射了磁层至极光全球探测成像卫星。 这是第一颗研究太阳风暴的空间气象卫星, 它将向人们展示原来无法直接目睹的太阳风暴。 这意味着人们将来可以像观看气象卫星云图一样, 在电视上看到太阳风暴的运动状态, 从而对它进行准确预测。
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《消化及排泄》 思维导图 生命离不开饮食,饮食离不开消化, 消化是人体摄取各种营养物质的手段, 由消化系统来完成。 被吸收的营养物质进入血液并被运送到全身各个细胞中。 细胞工作时,会产生废物, 这些废物需排出体外。 一些废物存在于血液中,经由两肾过滤, 形成尿排出;一些不能被消化吸收的东西, 成为粪便排出体外。 消化系统是怎么组成的呢 消化系统由消化道和消化腺组成。 消化道包括口腔、咽食道、胃、小肠、大肠及肛门。 消化腺有唾液腺、胃、肝脏胰腺等, 它们能分泌各种消化液,促进食物分解, 使其成为可吸收的营养物质。 食物消化是什么样的过程呢 食物的消化过程是由口腔开始的在口腔里, 食物会被牙齿磨碎, 但因为食物在口腔里停留的时间并不长, 所以食物在口腔里并不能被充分消化。 食物被磨碎后就会被吞咽下去。 吞咽食物时,食道壁的肌肉环带推动食物向前。 被吞咽下的食物沿食道向下进到胃里, 在那里被搅拌成糊状,然后进入小肠。 消化主要在小肠里进行, 营养物质也从这里被吸收到血液中。 所有不能被消化的食物残渣进入大肠, 在排泄前一直储存在直肠里。 营养物质是如何吸收的呢 消化道的部位不同, 吸收营养物质的情况也不同。 口腔和食道基本上不吸收什么营养物质。 胃只吸收少量的水分、无机盐和酒精等物质。 小肠是吸收营养物质的主要场所, 糖类、脂肪及蛋白质等在这里转化为小分子的营养物质, 几乎被全部吸收。 大肠只能吸收少量的水分、无机盐和部分维生素。 排便是一个什么样的过程呢 进食24小时后,食物只剩下不能消化的残渣, 成为粪便,同时肠道内的细菌、死细胞等也混杂在其中。 混合物储存在直肠内, 等如厕时通过肛门排出体外。 粪便的颜色来自胆汁排出的胆红素。 排便开始时,直肠会收缩,肛门的括约肌便会放松, 肠道蠕动增加,将粪便推向肛门。 泌尿系统是什么呢? 泌尿系统位于人体躯干的下腹部, 包括肾脏、输尿管、膀胱和泌尿道等器官。 肾是泌尿器官,其余的为贮尿和排尿器官。 泌尿系统不仅可以排出血液中的废物, 还能够维持体液浓度平衡, 释放出特定的身体调节激素。 排尿是一个什么样的过程呢 血液经肾脏过滤后 产生的多余废弃物和水分就是尿。 尿液贮藏在膀胱内, 当存量达到半升左右时, 膀胱壁上的感受器将信息传出, 大脑接收到信息后使人体产生尿意。 当人排尿时,膀胱肌收缩, 尿液经尿道被挤压出。
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《太阳系》 思维导图 太阳系是由太阳、大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质 构成的天体系统 的最大范围可延伸到1光年以外。 在太阳系中,太阳的质量占太阳系总质量的99.8%, 它是太阳系的中心天体,其他天体都围绕着太阳进行公转。 太阳系是如何起源的呢 关于太阳系的起源问题, 科学家先后提出了星云说、撞击说和遭遇说这三种观点。 大多数天文学家认为, 太阳系的成员都来自于一个由气体和微尘构成的旋转云气, 即太阳星云。 太阳系有哪些成员呢 太阳系是个行星系,它的中心是太阳, 其质量占据了整个太阳系总质量的99.8%, 余下的质量中包括了行星与它们的卫星 、行星环,还有小行星、彗星等行星际物质。 人类对太阳系做了哪些探索与研究呢 从1959年开始,人类就不断地通过发射空间探测器来研究太阳系。 目前,我们对太阳系的探索和研究主要集中在 对月球、火星、小行星和彗星的探测上。 对太阳系的长期考察, 逐渐分化出了太阳系化学和太阳系物理学等学科。 整个太阳系也在运动 太阳系是银河系的一部分, 它的运动速度大约为220千米/秒, 每2.26亿年绕银河系公转一周。 太阳系中的八大行星都在接近同一平面的近圆轨道上运行。 太阳系究竟有多大呢 这里我就要讲一下太阳系的边界 太阳系既没有法定的边界,也没有一致公认的范围。 如果以彗星起源假说中的柯伊伯带为太阳系的边界, 那么,它到太阳的距离为50~1000个天文单位。 利用牛顿万有引力定律, 可算出太阳系的范围大约为15~23万个天文单位。
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《原子和分子》 思维导图 千姿百态的世界万物 都是由许许多多肉眼看不见千的微观粒子构成的 分子就是构成物质的一种微粒 分子是可以拆分的 在一定的条件下可被“拆成”更小的微粒--原子 分子和原子是化学世界里的重要成员 我们先了解一下分子 分子是物质中能够单独存在 并有着这一物质一切化学特性的最小微粒 我们日常所见的物质 无论是固体、液体,还是气体 都是由分子组成的 同一物质的每个分子都具有相同的化学性质 对于原子的话 世界上的数百万种物质都是由100多种元素构成的 原子就是保持元素性质的最小微粒 也是化学变化中的最小微粒 科学家们通过研究原子的结构 将一种元素的原子与其他元素的原子区别开来 原子非常小,其直径大约有百万分之一毫米 那么原子是如何组成的呢 原子是由位于中心的原子核和一些围绕原子核运动的微小电子组成的 原子核的体积很小 却集中了差不多整个原子的质量 原子核由质子和中子这两种更小的微粒组成 质子和中子的质量相同,质子带正电 中子不带电 不同类的原子核中含有不同数目的质子和中子 电子带负电,环绕原子核高速运动 原子的相对质量是怎么定的呢 化学家用原子的相对质量来量度原子的质量 而不是以原子的单位质量来表示相对原子质量 1961年以后,碳的相对原子质量被定为12 并以碳原子质量的1/12作为计算其他元素相对原子质量的标准 带电荷的原子叫做离子 原子核外的电子很活跃 当电子能量增加时 电子会在离原子核较远的区域运动 使原子带负电荷,成为阴离子 当电子能量减少时 电子会在离原子核较近的区域运动 使原子带正电荷,成为阳离子 原子和分子有什么关系呢 原子以“键”的方式联在一起形成分子 有时原子会带有相问的电荷 这样每一个原子释放出一个电子来形成这种“键” 这种键称为共价键 有时原子带有不同的电荷 它们之间的“键”就靠静电引力形成 这种键被称为离子键
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《行星》 思维导图 行星位于太阳的周围, 它们在各自固定的轨道上, 按相同的方向做有规律的运动。 行星本身不发光,靠反射太阳光而发亮。 在太阳系中,离太阳最近的行星是水星, 以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 那么行星是怎么形成的呢 在恒星形成之初, 它的周围会有一个原行星盘, 就是它所包含的物质最终形成了行星。 原始分子云中的尘埃会因为碰撞产生大量岩石碎块, 形成体积较小的岩石, 小岩石再逐渐聚集形成原行星盘。 经过长时间的演化, 原行星盘最终才会形成一个行星系统的雏形。 再经过数千年后, 它才会逐渐演化成行星。 行星外面有一圈环叫行星环 它是围绕行星旋转的星际物质, 主要是一些碎片颗粒。 目前在太阳系的一些行星上已经发现了行星环, 它们是因为反射太阳光形成了一条环状的光带而得名。 说到行星的运动就不得不提到开普勒的行星运动定律 德国天文学家开普勒以前人的观测结果为基础, 总结出了天体运动的三大定律。 开普勒行星运动第一定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动, 太阳位于这些椭圆的一个焦点上。 开普勒行星运动第二定律:对每个行星来说, 太阳和行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。 开普勒行星运动第三定律:行星公转周期的平方 与行星距太阳的平均距离的立方成正比。 行星有它的运行轨道 行星的轨道是行星围绕太阳公转的路线。 行星基本上都按椭圆形轨道围绕太阳运行, 而不是一般认为的圆形。 轨道的长度和绕行所需要的时间, 称为行星轨道周期。 行星距离太阳越远, 其轨道周期就越长。 受太阳作用力的影响, 行星的轨道都在压缩。 太阳系内的各大行星也处在不停的运动当中, 它们既在固定的轨道上围绕太阳公转, 又按各自的周期进行自转。 行星在公转时,其自转轴并没有垂直于公转面, 而是有个倾斜的角度。 每个行星的自转轴倾斜角度都不相同。 而且,行星自转一圈需要的时间也是长短不一。
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《恒星》 思维导图 恒星是指宇宙中靠核聚变产生能量而且自身能发热发光的气态星体, 同时它也是星系中最基本的成员, 离地球最近的恒星就是太阳。 而且,恒星也会按照一定的轨迹, 围绕着其所属星系的中心旋转。 那么恒星有什么样的结构呢 恒星的内部结构主要由它的质量 化学组成和所处的演化阶段(即年龄)来决定。 一般来说,恒星是一个稳定的、对称的气体星球。 它的中央有一个能够进行核反应的核心, 核心外面是辐射层、光球层、对流层、色球层和星冕。 恒星内部的物质越向中心密度越高, 温度往往在几百万至数千万摄氏度之间, 会发生剧烈的热核反应, 成为能量的来源。 恒星有什么样的特性呢 大多数恒星内部具有不可想象的高温、高压和超密态, 有些恒星有超强磁场和强辐射等许多极端的物理特性。 恒星不都是孤立的, 有的两颗在一起组成双星, 有的成千上万颗在一起组成星团。 恒星之间也不是真空状态, 而是充满了星际气体、尘埃、粒子流、宇宙射线和星际磁场等物质, 这些物质的分布也是不均匀的。 你知道恒星有多重吗 质量是恒星最重要的一个物理量,但却很难测定。 只有特殊的双星系统才能被人类测出质量, 一般恒星的质量只能根据质光关系等方法来进行估算。 已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间, 其中大多数恒星的质量在0.1~10个太阳质量之间。 恒星也在运动 过去,天文学家认为恒星的位置是永恒不变的, 所以才给它们取了这样一个名字。 但事实上,恒星也会按照一定的轨迹, 围绕着其所属星系的中心而旋转。 每颗恒星都有自己的运动方向, 它们速度极大且各有区别。 恒星的空间运动速度可分成两种: 与视线方向相垂直的切向速度和与视线方向一致的视向速度。 恒星会爆炸 恒星内部的氦聚集到一定程度时, 温度会急剧升高,产生核反应, 导致氦聚变,成为更重的碳原子, 最终聚变成铁原子。在这个过程中, 恒星会受到由外向内的巨大压力, 它与由内向外的反作用力一起压迫恒星, 使恒星发生剧烈爆炸并向外抛出物质, 散发出一团团巨大的气体和尘埃。 质量较大的恒星爆炸后有可能会形成一个黑洞。
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