Единый закон природы иллюстрация «Закона сохранения массы веществ» 1 авторы: Маланина Елена Алексеевна, учитель химии Игнатьева Надежда Анатольевна, учитель географии МБОУ Большевязёмская гимназия Одинцовский район, Московская область

ВСЕОБЩНОСТЬ Химия Закон сохранения массы веществ География Закономерности развития географической оболочки Физика Закон сохранения энергии Биология Объяснение биологических процессов Процессы в природе Круговороты в природе 2

ХИМИЯ из истории открытия закона Идея сохранения появилась сначала как чисто философская догадка о наличии неизменного стабильного в вечно меняющемся мире. Начиная со времен античной философии от Евклида (1), Аристотеля (2) и Эпикура (3) до Рене Декарта (4) и Исаака Ньютона (5), учёные философы последовательно проводили идею материи, неуничтожимой и не сотвори мой основы всего «сущего» на Земле, а наблюдение постоянных изменений в природе приводило их к представлению о вечном движении материи как важнейшем свойстве любого вещества

ХИМИЯ из истории открытия закона М. В. Ломоносов прокаливал металлы не на открытом воздухе, а в запаянных ретортах и взвешивал их до и после прокаливания. Он доказал, что масса веществ до и после реакции остается без изменения и что при прокаливании к металлу присоединяется какая-то часть воздуха. Кислород в то время не был еще открыт. Результаты этих опытов он сформулировал в виде закона: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько при совокупится к другому». 4

ХИМИЯ из истории открытия закона Закон получил свое признание только после его подтверждения (повторения) известным французским физиком профессором Антуаном Лораном Лавуазье, установившим, что при обжигании металлов и горении других веществ осуществляется реакция их соединения с кислородом. Современная формулировка закона: «Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ» 5 А. Л. Лавуазье

О ЗАКОНЕ СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ Э. Дарвин английский натуралист и поэт Химический состав свой изменять Должны все формы жизни в вечном споре, Они живут, чтоб умереть им вскоре, И умирают, чтоб ожить опять. Так вещество бессмертное умеет Бурь преходящих побеждать порыв, Не погибая в них, растет и зреет, По временам лишь форму изменив. Жизнь производит веществам отбор, Все вредное спешит изгнать как сор, А чистое, переварив усвоить 6

ФИЗИКА закон сохранения энергии Первым в ряду формализованных законов сохранения стал закон сохранения механической энергии, сформулированный выдающимся немецким учёным, современником Исаака Ньютона, математиком и философом Готфридом Вильгельмом Лейбницем, представившим описание полной механической энергии тела, как суммы потенциальной и кинетической энергий: В начале 1840-х годов целый ряд виднейших учёных физиков того времени обосновали закон сохранения и превращения энергии с позиций термодинамики, получивший название её «первого начала». Это были: немецкий физик Юлиус Роберт Майер, английский физик Джеймс Прескотт Джоуль и один из выдающихся немецких естествоиспытателей Герман Гельмгольц 7 Исаак Ньютон

ГЕОГРАФИЯ закономерности развития географической оболочки Закономерности географической оболочки: Целостность, все компоненты географической оболочки связаны в единое целое посредством круговоротов веществ и энергии. Суточные ритмы связаны с вращением Земли вокруг оси, т.е. со сменой дня и ночи. Взаимодействие внутренних и внешних сил Земли в создании рельефа. Реки и подземные воды перемещают минеральные вещества, участвуют в изменении рельефа. Если в результате множества круговоротов мы можем любоваться прекрасным озером, то где-то возможно в другой части Земли мы имеем замечательные горы. 8

ГЕОГРАФИЯ Как все взаимосвязано в природе: разумно и не разделимо. Великий русский ученый К. А. Тимирязев в своей замечательной книге 'Жизнь растения' писал: 'Когда-то где-то на Землю упал луч Солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез... В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы…' 9

БИОЛОГИЯ Пища - топливо для человека: чтобы жить, ему надо есть. Фундаментальный закон природы -- закон сохранения материи и энергии -- имеет прямое отношение к человеку. Все затраты вещества и энергии люди восполняют только пищей - значит, человеку надо есть столько, чтобы между получаемым извне веществом и затраченной энергией установился баланс. Помимо энергетической ценности пищи, надо, чтобы рацион питания был разнообразным и содержал определенное количество белков, жиров, углеводов, а также витаминов и минеральных веществ. Белки - основа жизни, они участвуют в обмене веществ и обеспечивают размножение живых организмов. Углеводы в организме человека играют роль энергетических веществ. Жиры тоже служат для человеческого организма источником энергии. Их организм откладывает "про запас" и они служат энергетическим источником долговременного пользования. 10

ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ круговорот веществ в природе 11 Круговорот углерода в природе

ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ круговорот веществ в природе 12 Круговорот воды в природе

ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ круговорот ритмов смена дня и ночи 13 периоды покоя земной коры сменяются активным вулканизмом и землетрясениями смена времен года

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Все химические процессы, происходящие в природе, подчиняются закону сохранения массы веществ, поэтому он является единым законом природы. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка. Так как число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса тоже не изменяется. Михаил Васильевич Ломоносов утверждал, что «...сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения; ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает», подчеркивая единое начало сохранения не только массы вещества, но и «силы движения». 14