Полезные и вредные химические явления. Химические явления: примеры в природе и повседневной жизни. Кристаллические и аморфные вещества

Окружающий нас мир, при всём его богатстве и многообразии, живёт по законам, которые достаточно легко объяснить с помощью таких наук, как физика и химия. И даже в основе жизнедеятельности такого сложного организма, как человек, лежит не что иное, как химические явления и процессы.

Определения и примеры

Элементарный пример - чайник, поставленный на огонь. Через некоторое время вода начнёт нагреваться, затем закипать. Мы услышим характерное шипение, из горлышка чайника будут вылетать струйки пара. Откуда он взялся, ведь в посуде его изначально не было! Да, но вода, при определённой температуре, начинает превращаться в газ, меняет своё физическое состояние из жидкого на газообразное. Т.е. она осталась всё той же водой, только теперь в виде пара. Это

А химические явления мы увидим, если опустим в кипяток пакетик с чайной заваркой. Вода в стакане или другом сосуде окрасится в красно-коричневый цвет. Произойдёт химическая реакция: под воздействием тепла чаинки начнут запариваться, выделяя цветовые пигменты и вкусовые свойства, присущие этому растению. У нас получится новое вещество - напиток со специфическими, свойственными только ему качественными характеристиками. Если туда же добавим несколько ложек сахара, он растворится (физическая реакция), а чай станет сладким Таким образом, физические и химические явления часто связаны и взаимозависимы. К примеру, если тот же чайный пакетик поместить в холодную воду, реакции не произойдёт, чаинки и вода не будут взаимодействовать, да и сахар растворяться тоже не пожелает.

Таким образом, химические явления - это такие, при которых одни вещества превращаются в другие (вода в чай, вода в сироп, дрова в золу и т.д.) Иначе химическое явление называется химической реакцией.

Физическими называются явления, при которых химический состав вещества остаётся прежним, а изменяется размер тела, форма и т.д. (деформированная пружина, вода, замёрзшая в лёд, ветка дерева, разломанная пополам).

Условия возникновения и протекания

О том, происходят ли химические и физические явления, мы можем судить по некоторым признакам и изменениям, которые наблюдаются у того или иного тела или вещества. Так, большинство химических реакций сопровождается следующими «опознавательными знаками»:

• в результате или при протекании таковой выпадает осадок;
• происходит изменение цвета вещества;
• может выделяться газ, например, угарный при горении;
• происходит поглощение или, наоборот, выделение теплоты;
• возможно излучение света.

Чтобы химические явления наблюдались, т.е. реакции происходили, необходимы некоторые условия:

• реагирующие вещества должны соприкасаться, быть друг с другом в контакте (т.е. ту же заварку нужно насыпать в кружку с кипятком);
• вещества лучше измельчать, тогда реакция будет протекать быстрее, скорее наступит взаимодействие (сахар-песок скорее растворится, растает в горячей воде, чем кусковой);
• чтобы многие реакции могли произойти, нужно изменить температурный режим реагирующих компонентов, охлаждая или нагревая их до некоторой температуры.

Понаблюдать за химическим явлением можно опытным путём. А вот описать его на бумаге можно при помощи химического химической реакции).

Некоторые из этих условий работают и для возникновения физических явлений, например, изменение температуры или непосредственный контакт предметов, тел между собой. Допустим, если ударить достаточно сильно молотком по шляпке гвоздя, он может деформироваться, потерять свою обычную форму. Но она так и останется шляпкой гвоздя. Или же, при включении электролампы в сеть, вольфрамовая нить внутри неё начнёт греться и светиться. Однако вещество, из которого нить сделана, так и останется прежним вольфрамом.

Описание физических процессов и явлений происходит через физические формулы, решение физических задач.

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Класс: 8.

Название курса: Химия.

Цель урока: формирование представлений учащихся о физических и химических явлениях, признаках и условиях химических реакций на основе интеграции знаний по физики, биологии, ОБЖ.

Задачи урока:

Образовательные:

• формировать умение наблюдать явления, узнавать их и делать выводы на основе наблюдений;
• формировать умение проводить эксперимент в целях бережного отношения к здоровью;
• формировать умение объяснять значение явлений в жизни природы и человека;
• изучить понятий «физические явления», «химические явления», «признаки химических реакций», «условия протекания реакций»;
• показать практическую значимость знаний о химических явлениях, используя межпредметные связи.

Воспитательные:

• воспитывать убеждёние в познаваемости химической составляющей картины мира;
• воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Развивающие:

• развивать познавательную и коммуникативную активность,
• развивать умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его сутью, возможностью влияния на происходящие вокруг нас процессы.

В ходе урока формируются и развиваются следующие компетенции :

• ценностно-смысловые (способность ученика видеть и понимать окружающий мир);
• учебно-познавательные (умения учащихся в сфере самостоятельной познавательной деятельности - организация целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки);
• информационные (умения самостоятельно искать, анализировать, отбирать необходимую информацию, преобразовывать ее и т. д.)
• коммуникативные (навыки работы в группе, способы взаимодействия с окружающими людьми).

Тип урока : изучение нового материала.

Методы:

• репродуктивный,
• частично-поисковый,
• поисковый.

Оборудование и реактивы:

• на демонстрационном столе: 4 стакана, пробирка, спички, свеча, лучина, NaHCO 3 , CH 3 COOH, H 2 O, NaOH, Ф.Ф.
• на столах учащихся: подносы для проведения опытов, предметное стекло, деревянная палочка, тигельные щипцы, ступка, пестик, лучина, спички, парафин, CaCO 3 , HCI, NaHCO 3 , CaCl 2 .

Структура урока:

1. Мотивация.
2. Целеполагание. Актуализация знаний учащихся из курса биологии, физики и ОБЖ. Создание проблемной ситуации.
3. Эксперимент как способ познания.
4. Анализ и обобщение полученных результатов. Вывод (определение химической реакции). Расширение сведений о новом понятии (признаки химических реакций, условия их возникновения).
5. Закрепление. Рефлексия.
6. Оценки. Домашнее задание.
7. Подведение итога урока.

Ход урока

Скажи мне, и я забуду.
Покажи мне, и я запомню.
Дай мне сделать самому, и я научусь.

(Китайская мудрость)

1. Мотивация

Учитель: Здравствуйте, сегодня наш урок начнется с демонстрации. Вашему вниманию предлагается пронаблюдать 2 опыта (показать банки ):

1 опыт: NaHCO 3 + CH 3 COOH → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 (горящая лучина)

2 опыт: NaHCO 3 + H 2 O →

Вопрос: Что вы наблюдали в ходе реакций?

Ответ: 1 опыт – выделяется газ, не поддерживающий горение, т.к. горящая лучина гаснет. 2 опыт – растворение питьевой соды в воде.

Вопрос: Какой можно сделать вывод по результатам проделанных опытов?

Ответ: В 2-х опытах произошли изменения.

2. Целеполагание. Актуализация знаний учащихся из курса биологии, физики и ОБЖ. Создание проблемной ситуации

Учитель (задание):В окружающем мире постоянно происходят изменения или по-другому мы их называем явления. Приведите примеры явлений природы, которые нас окружают.

Ответ:

• северное сияние;
• снегопад;
• град;
• гроза;
• радуга;
• туман;
• шаровая молния;
• вулкан;
• землятресение;
• ураган;
• наводнение;
• половодье.

Учитель : Обратите внимание на «Времена года», прикрепленные к доске (осень, весна).

Вопрос: Что происходит с веществами и телами?

Ответ :

• гниение листьев: изменение состава вещества;
• изменение цвета листьев деревьев осенью: изменение состава вещества;
• таянье льда: вещество не изменяется, только агрегатное состояние (из твердого в жидкое);
• появление зеленого цвета у растений под действием солнечного света (фотосинтез)

Учитель: Какие явления вы знаете из физики (пройдена тема: «Изменение агрегатных состояний веществ»)?

Ответ:

• плавление: (т-ж) таяние снега;
• кристаллизация: (ж-т) замерзание воды;
• парообразование: (ж-г) испарение воды с поверхности океана;
• конденсация: (г-ж) выпадение росы;
• сублимация: (т-г) испарение нафталина, плавление графита, иней;
• десублимация: (г-т) узоры на стекле.

Вопрос: Что происходит с веществами в перечисленных явлениях?

Ответ: Изменяются форма, размеры, агрегатное состояние.

Вопрос: Как называются такие явления?

Ответ: Физические.

Учитель: Сформулируйте тему нашего урока.

Ответ : «Явления физические и ….» (запись в рабочие листы, приложение 1).

Вопрос: Какие еще есть явления кроме физических?

Ответ: Химические (добавляю ).

Вопрос: Что мы знаем о них?

Ответ: Химические явления – явления, при которых из одних веществ образуются другие вещества, поэтому их еще называют химическими реакциями.

Вопрос: Что вы хотели бы узнать о них?

Ответ: Научиться определять явления, условия их возникновения и протекания (цель урока).

3. Эксперимент как способ познания (групповая лаб/работа)

Приложение 2.

Инструктаж ТБ (учащиеся) и правила работы в группах (учитель) озвучить (приложение 3, 4).

Опыт 1. Нагревание парафина. На предметное стекло деревянной палочкой нанесите несколько крупинок парафина и, захватив тигельными щипцами стекло, осторожно нагрей над пламенем спиртовки.

Опыт 2. Измельчение мела. Разотрите мел в ступке пестиком.

Опыт 3. Взаимодействие мела с HCI (соляной кислотой). Налейте немного в пробирку раствора выданной кислоты и внесите немного растертого мела деревянной палочкой. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку.

Опыт 4. Взаимодействие растворов NaHCO 3 (питьевой соды), CaCl 2 (хлорида кальция). Налейте в пробирку раствор питьевой соды и прилейте к нему немного хлорида кальция. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку.

Результаты опытов

Название опыта	Наблюдения (что изменилось?)	Новые вещества	Вывод (какое это явление?)
1. Нагревание парафина.	Агрегатное состояние	Не образуются	Физическое
2. Измельчение мела.		Не образуются	Физическое
3. Взаимодействие мела с кислотой.	Образование пузырьков	Образуются	Химическое
4. Взаимодействие растворов соды и хлорида кальция.	Появление осадка	Образуются	Химическое

Самооценка/оценка капитана команды за вклад, внесенный при обсуждении группой выводов (сверка результатов с доской).

3 опыт: горение свечи.

Учитель:

Мело, мело по всей земле
Во все пределы.
Свеча горела на столе,
Свеча горела.
Как летом роем мошкара
Летит на пламя,
Слетались хлопья со двора
К оконной раме.
Метель лепила на стекле
Кружки и стрелы.
Свеча горела на столе,
Свеча горела.
(Б.Пастернак «Зимняя ночь»)

• Что вы наблюдаете при горении свечи? (изменение формы парафина)
• Что происходит с веществом? (горение) Почему? (нагревание: свет и тепло)
• Почему чернеет стекло? (образуется копать - уголь.) Откуда взялась вода на стенках стакана? (продукт горения свечи)

Т.о., горение – одна из первых реакций, освоенных человеком. Для первобытного человека огонь стал источником тепла, способом защиты от диких зверей, средством труда. Люди с его помощью научились готовить пищу, добывать соль, плавить руду. Горение стало первым процессом, которым человек научился управлять.

4 опыт: NaOH с Ф.Ф.:

• Что наблюдаете? (малиновый цвет р-ра)
• О чем он свидетельствует? (произошла химическая реакция).

4. Анализ и обобщение полученных результатов. Вывод (определение химической реакции). Расширение сведений о новом понятии (признаки химических реакций, условия их возникновения)

Вопрос : Итак, как можно узнать, что произошла химическая реакция? (выход на признаки химических реакций). (Запись в рабочем листе).

Ответ :

• образование осадка (скисание молока);
• выделение газа;
• выделение тепла и света;
• изменение цвета;
• появление запаха (скисание молока).

Вопрос: Какие условия необходимо соблюдать, чтобы произошла реакция?

Ответ: (запись в рабочем листе)

• перемешивание веществ;
• нагревание веществ;
• действие света.

Вопрос : Для чего нам необходимо знать условия возникновения и протекания химических реакций?

Ответ : Для того чтобы контролировать протекание химических реакций, иногда химическую реакцию необходимо прекратить, например, при пожаре мы стремимся прекратить реакцию горения.

Вопрос (задание): Какие средства тушения пожара нужно использовать в следующих случаях:

• загорелась одежда на человеке
• воспламенился бензин
• возник лесной пожар;
• загорелась нефть на поверхности воды.

Вопрос: Т.о., каковы основные отличия между физическими и химическими явлениями? Приведите их примеры.

Ответ:

5. Закрепление. Рефлексия

Задание 1. Из нижеперечисленных явлений укажите химические явления (работа парами, обмениваются работами для проверки):

А). Растворение сахара в воде

Б). Разложение воды электрическим током на водород и кислород

В). Образование черного налёта на серебряных изделиях

Г). Образование кристалликов соли при упаривании раствора

Задание 2. Из списка выберите признаки химической реакции:

А). Появление запаха

Б). Нагревание

В). Выделение газообразных веществ

Г). Контакт веществ

Д). Изменение цвета

Ж). Выпадение или растворение осадка

З). Хорошее настроение

И). Выделение или поглощение тепла и (или) света

К). Облучение светом

Л). Общение друг с другом.

Приложение 5.

6. Оценки. Домашнее задание

7. Подведение итога урока

Р.Ролана(учащиеся зачитывают слова): «Высокая цель человека науки проникать в самую сущность наблюдаемых явлений, понимать их сокровенные силы, их законы и течения, чтобы управлять ими».

Выбор учащихся эмоционального круга: желтый (отлично), зеленый (хорошо), красный

За последние 200 лет человечество изучило свойства веществ лучше, чем за всю историю развития химии. Естественно, количество веществ так же стремительно растет, это связано, прежде всего, с освоением различных методов получения веществ. В повседневной жизни мы сталкиваемся с множеством веществ. Среди них – вода, железо, алюминий, пластмасса, сода, соль и множество других. Вещества, существующие в природе, например, кислород и азот, содержащиеся в воздухе, вещества, растворенные в воде, и имеющие природное происхождение, называются природными веществами. Алюминия, цинка, ацетона, извести, мыла, аспирина, полиэтилена и многих других веществ в природе не существует. Их получают в лаборатории, и производит промышленность. Искусственные вещества не встречаются в природе, их создают из природных веществ. Некоторые вещества, существующие в природе, можно получить и в химической лаборатории. Так, при нагревании марганцовки выделяется кислород, а при нагревании мела – углекислый газ. Ученые научились превращать графит в алмаз, выращивают кристаллы рубина, сапфира и малахита. Итак, наряду с веществами природного происхождения существует огромное множество и искусственно созданных веществ, не встречающихся в природе. Вещества, не встречающиеся в природе, производятся на различных предприятиях: фабриках, заводах, комбинатах и т.п. В условиях исчерпания природных ресурсов нашей планеты, сейчас перед химиками стоит важная задача: разработать и внедрить методы, при помощи которых можно искусственно, в условиях лаборатории, или промышленного производства, получать вещества, являющиеся аналогами природных веществ. Например, запасы топливных ископаемых в природе на исходе. Может настать тот момент, когда нефть и природный газ закончатся. Уже сейчас ведутся разработки новых видов топлива, которые были бы такими же эффективными, но не загрязняли окружающую среду. На сегодняшний день человечество научилось искусственно получать различные драгоценные камни, например, алмазы, изумруды, бериллы.

Агрегатное состояние вещества

Вещества могут существовать в нескольких агрегатных состояниях, три из которых вам известны: твердое, жидкое, газообразное. Например, вода в природе существует во всех трех агрегатных состояниях: твердом (в виде льда и снега), жидком (жидкая вода) и газообразном (водяной пар). Известны вещества, которые не могут существовать в обычных условиях во всех трех агрегатных состояниях. Например, таким веществом является углекислый газ. При комнатной температуре это газ без запаха и цвета. При температуре –79°С данное вещество «замерзает» и переходит в твердое агрегатное состояние. Бытовое (тривиальное) название такого вещества «сухой лед» . Такое название дано этому веществу из-за того, что «сухой лед» превращается в углекислый газ без плавления, то есть, без перехода в жидкое агрегатное состояние, которое присутствует, например, у воды. Таким образом, можно сделать важный вывод. Вещество при переходе из одного агрегатного состояния в другое не превращается в другие вещества. Сам процесс некоего изменения, превращения, называется явлением.

Физические явления. Физические свойства веществ.

Явления, при которых вещества изменяют агрегатное состояние, но при этом не превращаются в другие вещества, называют физическими. Каждое индивидуальное вещество обладает определенными свойствами. Свойства веществ могут быть различными или сходными друг с другом. Каждое вещество описывают при помощи набора физических и химических свойств. Рассмотрим в качестве примера воду. Вода замерзает и превращается в лед при температуре 0°С, а закипает и превращается в пар при температуре +100°С. Данные явления относятся к физическим, так как вода не превратилась в другие вещества, происходит только изменение агрегатного состояния. Данные температуры замерзания и кипения – это физические свойства, характерные именно для воды. Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими Испарение спирта, как и испарение воды – физические явления, вещества при этом изменяют агрегатное состояние. После проведения опыта можно убедиться, что спирт испаряется быстрее, чем вода – это физические свойства этих веществ. К основным физическим свойствам веществ можно отнести следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, плотность, температура кипения, температура плавления, теплопроводность, электропроводность. Такие физические свойства как цвет, запах, вкус, форма кристаллов, можно определить визуально, с помощью органов чувств, а плотность, электропроводность, температуру плавления и кипения определяют измерением. Сведения о физических свойствах многих веществ собраны в специальной литературе, например, в справочниках. Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния. Например, плотность льда, воды и водяного пара различна. Газообразный кислород бесцветный, а жидкий – голубой Знание физических свойств помогает «узнавать» немало веществ. Например, медь – единственный металл красного цвета. Соленый вкус имеет только поваренная соль. Иод – почти черное твердое вещество, которое при нагревании превращается в фиолетовый пар. В большинстве случаев для определения вещества нужно рассматривать несколько его свойств. В качестве примера охарактеризуем физические свойства воды:

• цвет – бесцветная (в небольшом объеме)
• запах – без запаха
• агрегатное состояние – при обычных условиях жидкость
• плотность – 1 г/мл,
• температура кипения – +100°С
• температура плавления – 0°С
• теплопроводность – низкая
• электропроводность – чистая вода электричество не проводит

Кристаллические и аморфные вещества

При описании физических свойств твердых веществ принято описывать структуру вещества. Если рассмотреть образец поваренной соли под увеличительным стеклом, можно заметить, что соль состоит из множества мельчайших кристаллов. В соляных месторождениях можно встретить и весьма крупные кристаллы. Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников Кристаллы могут иметь различную форму и размер. Кристаллы некоторых веществ, таких как поваренная соль – хрупкие, их легко разрушить . Существуют кристаллы довольно твердые. Например, одним из самых твердых минералов считается алмаз. Если рассматривать кристаллы поваренной соли под микроскопом, можно заметить, что все они имеют похожее строение. Если же рассмотреть, например, частицы стекла, то все они будут иметь различное строение – такие вещества называют аморфными. К аморфным веществам относят стекло, крахмал, янтарь, пчелиный воск. Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строения

Химические явления. Химическая реакция.

Если при физических явлениях вещества, как правило, лишь изменяют агрегатное состояние, то при химических явлениях происходит превращение одних веществ в другие вещества. Приведем несколько простых примеров: горение спички сопровождается обугливанием древесины и выделением газообразных веществ, то есть, происходит необратимое превращение древесины в другие вещества. Другой пример: со временем бронзовые скульптуры покрываются налетом зеленого цвета. Дело в том, что в состав бронзы входит медь. Этот металл медленно взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, в результате на поверхности скульптуры образуются новые вещества зеленого цвета Химические явления – явления превращений одних веществ в другие Процесс взаимодействия веществ с образованием новых веществ называют химической реакцией. Химические реакции происходят повсеместно вокруг нас. Химические реакции происходят и в нас самих. В нашем организме непрерывно происходят превращения множества веществ, вещества реагируют друг с другом, образуя продукты реакции. Таким образом, в химической реакции всегда есть реагирующие вещества, и вещества, образовавшиеся в результате реакции.

• Химическая реакция – процесс взаимодействия веществ, в результате которого образуются новые вещества с новыми свойствами
• Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
• Продукты – вещества, образовавшиеся в результате химической реакции

Химическая реакция изображается в общем виде схемой реакции РЕАГЕНТЫ -> ПРОДУКТЫ

Где реагенты – исходные вещества, взятые для проведения реакции; продукты – новые вещества, образовавшиеся в результате протекания реакции. Любые химические явления (реакции) сопровождаются определенными признаками, при помощи которых химические явления можно отличить от физических. К таким признакам можно отнести изменение окраски веществ, выделение газа, образование осадка, выделение тепла, излучение света. Многие химические реакции сопровождаются выделением энергии в виде тепла и света. Как правило, такими явлениями сопровождаются реакции горения. В реакциях горения на воздухе вещества реагируют с кислородом, содержащимся в воздухе. Так, например, металл магний вспыхивает и горит на воздухе ярким слепящим пламенем. Именно поэтому вспышку магния использовали при создании фотографий в первой половине ХХ века. В некоторых случаях возможно выделение энергии в виде света, но без выделения тепла. Один из видов тихоокеанского планктона способен испускать ярко-голубой свет, хорошо заметный в темноте. Выделение энергии в виде света – результат химической реакции, которая протекает в организмах данного вида планктона. ИТОГ

• Существуют две большие группы веществ: вещества природного и искусственного происхождения
• В обычных условиях вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях
• Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими
• Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников
• Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строение
• Химические явления – явления превращений одних веществ в другие
• Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
• Продукты – вещества, образующиеся в результате химической реакции
• Химические реакции могут сопровождаться выделением газа, осадка, тепла, света; изменением окраски веществ
• Горение – сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе химической реакции, сопровождающийся интенсивным выделением тепла и света (пламени)

]]>

>> Физические и химические явления (химические реакции). Экспериментируем дома. Внешние эффекты при химических реакциях

Физические и химические явления (химические реакции)

Материал параграфа поможет вам выяснить:

> чем различаются физические и химические явления . (химические реакции);
> какие внешние эффекты сопровождают химические реакции.

На уроках природоведения вы узнали, что в природе происходят различные физические и химйческие явления.

Физические явления.

Каждый из вас неоднократно наблюдал за тем, как плавится лед, кипит или замерзает вода. Лед, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул, поэтому они являются одним веществом (в разных агрегатных состояниях).

Явления, при которых вещество не превращается в другое, называют физическими.

К физическим явлениям относится не только изменение веществ, но и свечение раскаленных тел, прохождение электрического тока в металлах, распространение запаха веществ в воздухе, растворение жира в бензине, притяжение железа к магниту. Такие явления изучает наука физика.

Химические явления (химические реакции).

Одним из химических явлений является горение . Рассмотрим процесс горения спирта (рис. 46). Он происходит при участии кислорода, который содержится в воздухе. Сгорая, спирт, казалось бы, переходит в газообразное состояние подобно тому, как вода при нагревании превращается в пар. Ho это не так. Если газ, полученный в результате сгорания спирта, охладить, то часть его сконденсируется в жидкость, но не в спирт, а в воду. Другая часть газа останется. С помощью дополнительного опыта можно доказать, что этот остаток - углекислый газ.

Рис. 46. Горение спирта

Таким образом, спирт, который горит, и кислород , который участвует в процессе горения, превращаются в воду и углекислый газ.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими явлениями, или химическими реакциями.

Вещества, вступающие в химическую реакцию, называют исходными веществами, или реагентами, а те, которые образуются, - конечными веществами, или продуктами реакции.

Суть рассмотренной химической реакции передает такая запись:

спирт + кислород -> вода + углекислий газ
исходные вещества конечные вещества
(реагенты) (продукты реакции)

Реагенты и продукты этой реакции состоят из молекул. Во время горения создается высокая температура. В этих условиях молекулы реагентов распадаются на атомы, которые, соединяясь, образуют молекулы новых веществ - продуктов. Следовательно, все атомы во время реакции сохраняются.

Если реагентами являются два ионных вещества, то они обмениваются своими ионами. Известны и другие варианты взаимодействия веществ.

Внешние эффекты, сопровождающие химические реакции.

Наблюдая за химическими реакциями, можно зафиксировать такие эффекты:

Изменение цвета (рис. 47, а);
выделение газа (рис. 47, б);
образование или исчезновение осадка (рис. 47, в);
появление, исчезновение или изменение запаха;
выделение или поглощение теплоты;
появление пламени (рис. 46), иногда - свечение.

Рис. 47. Некоторые внешние эффекты при химических реакциях: а - появление
окраски; б - выделение газа; в - появление осадка

Лабораторный опыт № 3

Появление окраски в результате реакции

Окрашены ли растворы кальцинированной соды и фенолфталеина?

Добавьте к порции раствора соды I-2 капли раствора фенолфталеина. Какая окраска появилась?

Лабораторный опыт № 4

Выделение газа в результате реакции

К раствору кальцинированной соды добавьте немного хлоридной кислоты. Что наблюдаете?

Лабораторный опыт № 5

Появление осадка в результате реакции

К раствору кальцинированной соды добавьте 1 мл раствора медного купороса. Что происходит?

Появление пламени является признаком химической реакции, т. е. свидетельствует именно о химическом явлении. Другие внешние эффекты можно наблюдать и во время физических явлений. Приведем несколько примеров.

Пример 1. Порошок серебра, полученный в пробирке в результате химической реакции, имеет серый цвет. Если его расплавить, а затем расплав охладить, то получим кусочек металла, но не серого, а белого, с характерным блеском.

Пример 2. Если нагревать природную воду, то из нее задолго до кипения начнут выделяться пузырьки газа. Это растворенный воздух; его растворимость в воде при нагревании уменьшается.

Пример 3. Неприятный запах в холодильнике исчезает, если в него поместить гранулы силикагеля - одного из соединений Силиция. Силика­гель поглощает молекулы различных веществ без их разрушения. Аналогично действует активированный уголь в противогазе.

Пример 4 . При превращении воды в пар теплота поглощается, а при замерзании воды - выделяется.

Чтобы определить, какое превращение произошло - физическое или химическое, следует внимательно наблюдать за ним, а также всесторонне исследовать вещества до и после эксперимента.

Химические реакции в природе, повседневной жизни и их значение.

В природе постоянно происходят химические реакции. Вещества, растворенные в реках, морях, океанах, взаимодействуют между собой, некоторые реагируют с кислородом. Растения поглощают из атмосферы углекислый газ, из почвы - воду, растворенные в ней вещества и перерабатывают их на белки, жиры, глюкозу, крахмал, витамины , другие соединения, а также на кислород.

Это интересно

Вследствие фотосинтеза ежегодно из атмосферы поглощается около 300 млрд т углекислого газа, выделяется 200 млрд т кислорода и образуется 150 млрд т органических веществ.

Очень важны реакции с участием кислорода, который поступает в живые организмы при дыхании.

Многие химические реакции сопровождают нас в повседневной жизни. Они происходят во время поджаривания мяса, овощей, выпекания хлеба, прокисания молока, брожения виноградного сока, отбеливания тканей, горения различных видов топлива, затвердевания цемента и алебастра, почернения со временем серебряных украшений и т. п.

Химические реакции составляют основу таких технологических процессов как получение металлов из руд, производство удобрений, пластмасс, синтетических волокон, лекарств, других важных веществ. Сжигая топливо, люди обеспечивают себя теплом и электричеством. С помощью химических реакций обезвреживают токсичные вещества, перерабатывают промышленные и бытовые отходы.

Протекание некоторых реакций приводит к негативным последствиям. Ржавление железа сокращает срок работы разных механизмов, оборудования, транспортных средств, приводит к большим потерям этого металла. Пожары уничтожают жилье, промышленные и культурные объекты, исторические ценности. Большинство пищевых продуктов портится вследствие их взаимодействия с кислородом, находящимся в воздухе; при этом образуются вещества, которые имеют неприятный запах, вкус и являются вредными для человека.

Выводы

Физическими явлениями называют явления, при которых каждое вещество сохраняется.

Химические явления, или химические реакции, это превращения одних веществ в другие. Они могут сопровождаться различными внешними эффектами.

Множество химических реакций происходят в окружающей среде, в растениях, организмах животных и человека, сопровождают нас в повседневной жизни.

?
100. Найдите соответствие:

1) взрыв динамита; а) физическое явление;
2) затвердевание расплавленного парафина; б) химическое явление.
3) подгорание пищи на сковороде;
4) образование соли при испарении морской воды;
5) расслоение сильно взболтанной смеси воды и растительного масла;
6) выцветание окрашенной ткани на солнце;
7) прохождение электрического тока в металле;

101. Какими внешними эффектами сопровождаются такие химические превращения: а) горение спички; б) образование ржавчины; в) броже­ние виноградного сока.

102. Как вы думаете, почему одни пищевые продукты (сахар, крахмал, уксус, соль) могут храниться неограниченное время, а другие (сыр, сливочное масло, молоко) быстро портятся?

Экспериментируем дома

Внешние эффекты при химических реакциях

1. Приготовьте небольшие количества водных растворов лимонной кислоты и питьевой соды. Слейте вместе порции обоих растворов в отдельный стакан. Что происходит?

К остатку раствора лимонной кислоты добавьте немного кристалликов соды, а к остатку раствора соды - немного кристалликов лимонной кислоты. Какие эффекты наблюдаете - такие же или другие?

2. В три небольших стакана налейте немного воды и в каждый добавьте 1-2 капли спиртового раствора бриллиантового зеленого, известного под названием «зеленка». В первый стакан долейте несколько капель нашатырного спирта, во второй - раствора лимонной кислоты. Изменился ли цвет красителя (зеленки) в этих стаканах? Если да, то как именно?

Результаты опытов запишите в тетрадь и сделайте выводы.

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. - К.: ВЦ «Академія», 2008. - 136 с.: іл.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендации

Освоив эту тему, вы сможете:

Понимать суть физических и химических явлений, различать их;

Приводить примеры химических явлений, происходящих в природе и быту;

Наблюдать ход химических реакций по определенным признакам;

Проводить самостоятельно лабораторные опыты, характеризовать их ход, описывать наблюдения, делать выводы;

Формировать навыки и приобретать опыт в экспериментальном исследовании веществ и их свойств.

Вспомните из курса природоведения, что называют явлениями. Перечислите известные вам группы явлений.

Физические и химические явления (превращения). В мире, что нас окружает, происходят постоянные изменения. Как вам уже известно, их называют явлениями.

Изучение в курсе природоведения темы «Мир явлений, в котором живет человек» дало вам возможность шире познакомиться с физическими явлениями - механическими, звуковыми, тепловыми, световыми (рис. 46), магнитными и электрическими и некоторыми их характеристиками.

Приведите примеры вышеперечисленных физических явлений. Подумайте и дайте ответ на вопрос: происходит во время этих явлений разрушение одних веществ и образование других?

Очевидно, что нет. Итак, появление инея на деревьях во влажную, холодную пору, уменьшение содержания воды в водоемах в бездощову погоду и выпадение дождя - это явления, связанные с изменением агрегатного состояния воды вследствие изменения температурных условий в природе.

Рис. 46. Молния

Можно ли такие изменения с превращением воды наблюдать в быту? Как их осуществить?

Вы уже знаете, что иней, водяной пар, вода - это одно и то же вещество, в состав молекулы которой соответствует химическая формула Н 2 О.

При комнатной температуре йод - твердое, кристаллическое, темно-фиолетового цвета со слабым блеском вещество. В случае нагревания кристаллы йода сразу же превращаются в пар насыщенного фиолетового цвета, а охлаждаясь, пар снова кристаллизуется (минуя жидкое состояние). Эти преобразования тоже не связанные с изменением состава вещества: и в твердом, и в газообразном этапе молекулы йода состоит из двух атомов, что соответствует формуле И 2 .

Назовите известные вам из обихода стеклянные изделия.

Производство стеклянных изделий базируется на оказании им различной формы. Состав стекла остается неизменным. Способность некоторых веществ расширяться или сжиматься с изменением температур - это также физические изменения.

Вспомните, какие признаки являются проявлением физических свойств веществ.

Итак, до физических свойств, благодаря которым мы можем наблюдать физические явления, относятся: изменение формы, цвет, запах, вкус, блеск, плотность, электро - и теплопроводность, температуры плавления и кипения, пластичность и тому подобное. Их наличие не меняет состав вещества.

Однако химия изучает химические явления, во время которых разрушаются одни вещества и образуются другие. Например, известное вам из быта явление - горение природного газа, который состоит преимущественно из молекул органического вещества метана СН 4 (рис. 47). Этот процесс происходит при наличии газа кислорода.

Исследуем экспериментально, что же образуется в результате сгорания метана. Проведем демонстрационный опыт и выполним следующие действия.

1. Подержим несколько секунд над пламенем холодный предмет. На нем конденсируются капельки воды. Это означает, что в процессе сгорания метана образуется водяной пар (рис. 48).

Рис. 47. Горения природного газа

Рис. 48. Образование воды

2. Змочимо пробирку известковой водой (раствор извести в воде) и снова подержим некоторое время над пламенем згораючого метана. Стенки пробирки быстро мутнеют. Это признак наличия в продуктах горения углекислого газа.

Итак, в результате взаимодействия метана с кислородом образовалось два вещества: вода и углекислый газ. Иначе говоря, разрушились молекулы метана и кислорода и образовавшиеся молекулы воды и углекислого газа (рис. 49).

Рис. 49. Схема превращений во время горения метана:

а - молекула метана; б - две молекулы кислорода; в - атом Углерода; г - четыре атома Водорода; Г - четыре атома Кислорода; д - молекула углекислого газа; с - две молекулы воды

За нагрев порошка железа с серой образуется сложная кристаллическое вещество - феррум(II) сульфид, что проявляет совершенно иные свойства, чем исходные вещества (рис. 50).

Рис. 50. Схема образования феррум(II) сульфида: а - сера; 6 - железо; в - феррум(II) сульфид

Преобразования, при которых происходит разрушение одних веществ и образование других, называют химическими явлениями или химическими реакциями.

Для строительных нужд используют известь (химическое название кальций гидроксид, формула - Са(ОН) 2 . Чтобы его получить, надо провести две реакции: 1) разложение известняка СаСО 3 (кальций карбонат) с целью получения негашеной извести СаО (кальций оксид) и 2) сочетание кальций оксида с водой (как говорят, «погасить известь»).

Итак, мы видим, что во время протекания химических реакций всегда есть вещества, вступающие в реакцию, и вещества, образующиеся после реакции.

Вещества, вступающие в реакцию, называют исходными веществами, или реагентами, а те вещества, которые образуются после реакции, - продуктами или конечными веществами.

В двух вышеописанных реакциях, имеют большое практическое значение для человека, исходными веществами были: кальций карбонат - в первой, кальций оксид и вода - во второй. Продукты реакций - это кальций оксид и углекислый газ - в первой, кальций гидроксид - во второй. Зная химические формулы исходных веществ и продуктов, ход реакции можно изобразить схемами:

(2)

Стрелка вверх означает выделение газа.

Как вы думаете, физические явления и химические реакции происходят одновременно или взаимосвязано?

Явления, сопровождающие химические реакции. Наукой доказано, что каждая химическая реакция сопровождается одним или несколькими внешними проявлениями. Это дает возможность делать выводы о ходе реакций. Рассмотрим основные из них с помощью демонстрационных опытов.

Изменение окраски веществ

Опыт 1. Для выявления растворов щелочей применяют индикатор фенолфталеин - вещество, которое меняет окраску в щелочной среде. Если к раствору натрий гидроксида долить раствора фенолфталеина, последний изменит свою окраску на малиновую. Добавив к этой смеси соляной кислоты, наблюдать обесцвечивание. Это означает, что кислота нейтрализует щелочь. Ход реакции взаимодействия щелочи с кислотой можно записать так:

NаОH + Hcl → NaCl + Н 2 O (3)

Фенолфталеин был индикатором для выявления протекания реакции.

Опыт 2. Изменение окраски наблюдается при прокаливание медной пластинки в пламени (рис. 51). Медь, которая обычно имеет красный цвет, покрывается черным налетом. Этот налет - новообразованное вещество купрум(ІІ) оксид СиО. Схема реакции будет иметь такой вид:

Рис 51. Прокаливание медной пластины

(4)

Выпадение осадка или его растворение

Опыт 3. Нальем в химический стакан раствор ферум(ІІІ) хлорида. Этот раствор имеет желтую окраску. К нему добавим несколько капель раствора натрий гидроксида (щелочи). Будем наблюдать одновременно два явления - содержимое стакана становится бурым (следовательно, изменилось окраски), а впоследствии бура вещество оседает на дно - образовался осадок (рис. 52). Бура вещество - это новообразованный феррум(III) гидроксид. Схема реакции:

(5)

Стрелка вниз указывает на выпадение во время реакции осадка.

Рис 52. Образование осадка ферум(ІІІ) гидроксида

Опыт 4. Если к свіжодобутого осадка ферум(ІІІ) гидроксида доллємо соляной кислоты, то осадок растворяется с образованием растворимого в воде вещества желтого цвета - феррум(III) хлорида:

(6)

Какая еще признак проявятся во время растворения осадка?

Выделение газа

Некоторые химические превращения сопровождаются образованием (выделением) газа.

Опыт 5. В пробирку, в которую помещено цинковую пластинку, доллємо хлоридную кислоту. Сначала па пластинке образуются маленькие пузырьки (рис. 53), которые впоследствии отрываются от поверхности цинка и выделяются наружу. Это газ водород. Схема реакции:

Zn + НСl → ZnCl 2 + H 2 (7)

Чтобы убедиться, что во время реакции выделяется водород, осторожно зажжем газ. Он загорается на воздухе и горит голубым пламенем. Происходит реакция, представленная схемой:

Н 2 + O 2 → Н 2 O (8)

Рис 53. Образование пузырьков водорода на цинковой пластинке

Выделение тепла и света

Такие реакции известны человечеству со времен их использования. Это горение дров и других видов топлива. Они дали толчок к использованию обогрева помещений, изготовление факелов для освещения помещений, улиц и тому подобное.

Вспомните и назовите, какие вы знаете вещества, вступающие в реакции горения.

Опыт 6. Зажжем спичку или сухую лучину и будем наблюдать, что при этом происходит.

Объясните самостоятельно, какими явлениями сопровождается эта реакция.

Простейшей схемой реакции горения является горение углерода:

С + O 2 → CO 2 (9)

Тепло и свет выделяется не только во время сгорания простых веществ углерода, фосфора, магния, но и сложных. Например, природного газа, спирта.

Поглощение теплоты

Этим явлением сопровождаются все реакции, происходящие при нагревании (реакция меди с кислородом). Наглядным примером поглощения теплоты из окружающей среды с растворение аммоний хлорида NH 4 Cl в воде.

Опыт 7. Стакан с аммоний хлоридом поставим па мокрую подложку и доллємо воды, помешивая содержимое стеклянной палочкой. Во время растворения аммоний хлорид поглощает столько теплоты, что стакан примерзает к подставке (рис. 54).

Рис 54. Растворение аммоний хлорида в воде

Появление запаха

Это высшее ассоциируется с образованием душистых соединений. Например, появление своеобразного запаха свежести после грозы объясняется образованием в воздухе молекул озона О 3 . Реакция заключается в перегруппировке молекул кислорода в молекулы озона за высоких температур во время электрических разрядов. Схематически реакцию можно записать так:

О 2 → О 3 (10)

Опыт 8 (выполняют под тягой). Насыпьте на дно пробирки сухую соль - аммоний хлорид и долейте в нее раствор натрий гидроксида объемом 2-3 мл. Наблюдаются ли изменения? Какими явлениями сопровождается реакция?

Учитывая сказанное выше, приходим к выводу, что химические превращения сопровождаются определенными явлениями; они дают возможность наблюдать внешние проявления течения химических реакций.

Лабораторный опыт 3

Проведение химических реакций

Задача 1. Зажгите спичку, затем зажгите спиртовку. Что наблюдаете?

Задание 2. Положите в пробирку небольшой кусочек мела. Долейте уксуса так, чтобы он покрыл мел. Объясните свои наблюдения.

Задание 3. Налейте в пробирку голубой раствор купрум (ІІ) сульфата объемом 1,5-2 мл. Долейте раствора натрий гидроксида. Что наблюдаете? Произошла ли, на ваш взгляд, химическая реакция?

Задание 4. До осадка, образовавшегося в предыдущем опыте, долейте соляной кислоты. Объясните наблюдения. Обоснуйте их.

Обобщите свои знания о химические реакции.

Методы исследования в химии. В § 4 вы частично ознакомились с методами исследования. Химия как экспериментальная наука в своих исследованиях широко использует метод наблюдения и эксперимент, которые не исключают друг друга, а часто взаимодополняют. Расширим эти сведения.

Наблюдения рассматриваются в науке как целенаправленное, специально организованное восприятия предметов и явлений, обусловленное задачей деятельности. Особенность этого метода заключается в том, что он опирается на работу органов чувств является одним из способов пополнения знаний из окружающего мира. Изучая химию, вы уже убедились, что метод наблюдения применяется при демонстрации учителем объектов и явлений, моделей, схем, диаграмм, таблиц, а также выполнение лабораторных опытов и практических работ. Внешние проявления, сопровождающие химические реакции, в основном выявляют с помощью наблюдения.

Однако между наблюдением и экспериментом существуют различия. Не все явления природы можно наблюдать в пространстве и времени. Если исследуемый объект является недоступным для наблюдения, создают его модель. Такой метод называют моделированием.

Ставя эксперименты, ученые выясняют и устанавливают определенные закономерности.

Вспомните повторяемость свойств элементов в периодической системе.

На основе установленных закономерностей формулируются законы науки, которые подаются словесным или математическим выражением. Для проверки правильности законов ученые выдвигают определенные предположения (гипотезы), которые, в свою очередь, служат созданию теорий. Теория сочетает эксперимент, наблюдения и полученные с их помощью факты. Она же может стать основой для прогнозирования еще не известных науке явлений.

Поэтому, ведя наблюдение за демонстрациями учителя или осуществляя исследовательскую работу во время выполнения лабораторных опытов и практических работ, старайтесь как можно внимательнее наблюдать, связывать наблюдаемые явления с теоретическими выводами и формировать собственное научное видение и толкование всех процессов. Такой подход к изучению химии ставит перед вами очень много вопросов, ответы на которые вы сумеете найти самостоятельно. Где откроет возможность быть уверенными в своих убеждениях и убеждать в них других.

СУММИРУЕМ ИЗУЧЕННОЕ

Химические явления - это явления, во время которых разрушаются одни вещества и образуются другие. Химические явления называют химическими реакциями.

Химические явления сопровождаются определенными внешними проявлениями, по которым делают выводы о ходе реакций. Это: изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, появление запаха, выделение тепла и света.

Вещества, которые вступают в химические реакции, называют исходными или реагентами, а те, что образуются во время реакции, - продуктами или конечными веществами.

Изучение веществ и явлений осуществляется с помощью методов наблюдения, моделирования и эксперимента, на основе которых формируются законы и теории соответствующей науки.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

1. Приведите примеры: а) физических; б) химических явлений, происходящих в природе и тех, что вы наблюдали в лабораторных условиях.

2. Перечислите явления, которые сопровождают химические превращения.

3. Вставьте пропущенные слова, чтобы выражение стало завершенным. Вещества, вступающие в реакцию, называют.... Продуктами реакций называют... , что образуются... реакции.

Химические превращения - это....

4. Классифицируйте явления на физические и химические: горение свечи, изготовление различных изделий из полиэтилена, почернение медной пластинки при нагревании, образование неприятного запаха вследствие протухання яиц, испарения раствора поваренной соли, горение магния, появление капель воды на окнах, скисание молока, разделение смеси порошков железа и серы магнитом, появление росы утром.

5. В схемах обозначьте исходные вещества и продукты реакций. Прочитайте схемы.

а) СО + О 2 -> СО 2 б) Си + O 2 -> СиО

в) Fe + O 2 -> Fe 3 О 4 г) Hg + S → HgS

6. Какие внешние изменения наблюдаются во время таких превращений: а) брожения яблочного сока; б) плавление сахара;

в) ржавления железных изделий; г) подгорание картофеля во время жарки?

7. Проанализируйте, как пополнились ваши знания о явлениях и какие взаимосвязи существуют между ними.

8. Охарактеризуйте методы исследования химии.

9. Объясните, в каких еще естественных науках используются известные вам методы исследования.

ИССЛЕДУЕМ ДОМА

Поместите на дно трех стаканов по 1/4 чайной ложки пищевой соды и долейте по очереди: в первую - сок квашеной капусты, во вторую - сок лимона или раствор лимонной кислоты, в третью - кефир. Что наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления.