Физическая реакция примеры. Химические явления внутри и вокруг нас

24.10.2019

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)

]]>

НОВОАЗОВСКАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

I-III СТУПЕНЕЙ №2

Тема:

Физические и химические явления.

Химические реакции и сопровождающие их явления.

Урок в 7 классе

Подготовила: учитель химии

Дмитриченко Л.В.

г. Новоазовск

Тема урока: Физические и химические явления. Химические реакции и сопровождающие их явления.

Цели урока:

Образовательные:

Конкретизировать знания учащихся о физических и химических явлениях, опираясь на знания, полученные из курса природоведения, выяснить их существенные отличия, сформировать представление о химической реакции, рассмотреть внешние эффекты (признаки), которые сопровождают химические реакции, проводя химический эксперимент, раскрыть практическую значимость химических реакций.

Развивающие:

Развивать познавательную активность.

Развивать умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его сутью, возможностью влияния на происходящие вокруг нас процессы.

Развивать умения наблюдать явления, узнавать их и делать выводы на основе наблюдений; умение проводить и анализировать химический эксперимент.

Вырабатывать практические умения работать с реактивами, оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности.

Воспитательные:

Формировать научное мировоззрение учащихся.

Формировать эстетический вкус при наблюдении красоты явлений природы.

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.

Методы: словесно-наглядный, практический, частично-поисковый.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, презентация урока в программе Power Point.

Оборудование: нагревательный прибор, спички, штатив с пробирками, пробиркодержатель, фарфоровая чашка, лабораторный штатив, металлическая ложечка.

Материалы: парафиновая свеча, растворы: щёлочи (натрий гидроксида), соляной кислоты, медного купороса, индикатор фенолфталеин, аммоний хлорид, спирт, мрамор.

Ход урока

І. Организационный этап

Приветствие учащихся учителем.

Проверка готовности учащихся к уроку.

ІІ. Мотивация знаний

Я хочу начать урок со слов английского учёного Майкла Фарадея «Я, собираюсь изложить вам …ряд сведений по химии, которые можно извлечь из горящей свечи. Я не первый раз провожу беседу на эту тему, и … я бы с удовольствием возвращался к ней ежегодно – до того эта тема интересна, и до того изумительно разнообразны те нити, которыми она связана с различными вопросами естествознания. Явления, наблюдающиеся при горении свечи таковы, что нет ни одного закона природы, который при этом не был бы так или иначе затронут …»

Майкл Фарадей, Лондон, 1860г.

ІІІ. Актуализация опорных знаний

На уроках природоведения вы получили первоначальные знания о явлениях.

Что такое явления?

(Явления – это любые изменения, которые происходят в мире.

Как утверждали древние философы: «Всё течёт, всё меняется.»)

Я предлагаю вам посмотреть иллюстративный ряд «Явления», а затем ответить на вопросы:

На какие группы вы разделили бы все явления?

Какое отношение к химии они имеют?

Обсуждение просмотренного материала и обобщение учителя.

Первый вопрос: На какие группы вы разделили бы все явления?

(В зависимости от того, к какой сфере жизни принадлежат явления, их можно разделить на: механические, звуковые, световые, тепловые, магнитные, электрические, физические, химические, биологические, геологические, социальные, политические).

Второй вопрос: Какое отношение к химии они имеют?

(Химия-это наука о веществах и их превращениях, а на этих примерах мы и видим изменения, происходящие с веществами.)

В природе с момента её зарожденья:

Всегда с веществами идут превращенья.

Про эти природные измененья

Мы с вами сказали бы:

Это «Явленья!»

Явленья бывают различными,

Рассмотрим химические и физические.

Должны научиться мы их наблюдать,

А самое главное их различать.

Учитель: запишем тему урока : «Физические и химические явления. Химические реакции и сопровождающие их явления».

Сегодня на уроке мы должны:

Выяснить сущность физических и химических явлений.

Научиться различать физические и химические явления.

Выявить признаки химических реакций.

Развивать умение проводить наблюдения и делать выводы.

Показать значимость химических реакций.

ІV. Изучение нового материала

Горящая свеча – это универсальный объект, глядя на него можно наблюдать как физические так и химические явления. Во время горения свечи парафин сначала плавится, а затем превращается в газообразные горючие вещества.

Какое это явление? (физическое)

Какие изменения происходят? (изменяется форма и агрегатное состояние.)

А затем пары парафина начинают гореть. При этом образуются углекислый газ и вода. Какое это явление? (Химическое)

Классификация явлений

Явления

Физические Химические

Вещество не изменяется

Молекулы сохраняются Вещество изменяется

Изменяется: Изменяется: состав вещ., свойства

Форма тела

Агрегатное состояние

Учитель : химические явления называют ещё химическими процессами или химическими реакциями.

Русский химик, лауреат Нобелевской премии Николай Николаевич Семёнов утверждал: «Химическое превращение, химическая реакция является главным предметом химии». Поэтому важно уметь наблюдать и описывать внешние признаки прохождения химических реакций – явлений, которые принадлежат к макромиру. Ещё важнее уметь объяснять эти явления, анализируя процессы, которые происходят между частичками, принадлежащими к микромиру.

Возникает вопрос: Что происходит с молекулами и атомами при химических реакциях?

Учитель: На доске показана реакция разложения воды под действием эл. тока, с образованием двух простых веществ: кислорода и водорода.

Вещества, которые вступают в химическую реакцию – называют реагентами , или исходными веществами.

Вещества, которые образуются в результате реакции - называют продуктами реакций или конечными веществами.

Реагенты → Продукты реакции

Что происходит с молекулами воды при протекании химической реакции?

(молекулы разрушаются и образуются отдельные атомы)

Что происходит с атомами?

(Во время химических реакций атомы сохраняются. Происходит лишь их перегруппировка.)

Вывод : Суть химической реакции состоит в перегруппировке атомов.

Проблемный вопрос : Как отличить химические явления от физических?

Гипотеза первая.

Можно сказать, что если молекулы вещества распадаются, то явление - химическое, а если сохраняются, то – физическое.

Но молекулы очень трудно увидеть даже в микроскоп, потому что они очень маленькие.

Гипотеза вторая.

Если в процессе химической реакции образуются новые вещества с новыми свойствами, то о протекании реакции можно судить по изменению физических свойств веществ.

Учитель: При этом мы будем наблюдать внешние эффекты, которые сопровождают химические реакции или их называют признаки реакции.

Давайте познакомимся с характерными признаками хим. реакций, выполнив небольшую исследовательскую работу: «Проведение химических реакций».

Задание : провести химические опыты, наблюдения и сделать выводы.

Я прошу вас разделится на группы. Каждая группа – это исследовательская лаборатория, где у каждого своя роль: экспериментаторы- проводят эксперимент; наблюдатели – ведут лабораторный журнал; аналитики – анализируют и фиксируют выводы; теоретики – объясняют теоретически.

Напоминаю о правилах ТБ. В каждой инструктивной карте записаны правила, которые необходимо выполнять при проведении данного опыта.

Кроме того каждая группа получает творческое задание.

Группа №1.

Карта – инструкция.

При наливании жидкостей сосуд с реактивом бери так, чтобы этикетка была направлена в сторону ладони, снимай каплю с края горлышка сосуда, иначе жидкость будет стекать по стеклу, портить этикетку, может повредить кожу рук.

Сосуд, из которого взяли реактив, сразу же закройте пробкой и поставьте на место.

Особую осторожность проявляй при работе со щелочами. Попадание даже разбавленного раствора щёлочи в глаза может привести к необратимой потере зрения. При попадании раствора щёлочи на руки немедленно смой его большим количеством воды до исчезновения ощущения мылкости.

При работе с кислотами также следует проявлять осторожность. Особенно надо беречь глаза. При попадании кислоты на руки следует немедленно смыть её большим количеством воды.

Опыт:

Взаимодействие натрий гидроксида с соляной кислотой в присутствии фенолфталеина.

Налейте в пробирку около 2 мл щёлочи(натрий гидроксида, NaOH), затем добавляйте по каплям фенолфталеин.

Что наблюдается?_____________________________________________

Затем налейте соляную кислоту(HCI) до видимых изменений.

Какие изменения наблюдаются? ___________________________________________

Вывод(какой признак свидетельствует о том, что произошла химическая реакция)_______________________________________________________________

Группа№2

Внимание! Техника безопасности!

При работе с кислотами также следует проявлять осторожно. Особенно надо беречь глаза. При попадании кислоты на руки следует немедленно смыть её большим количеством воды.

Карта – инструкция.

Опыт:

Взаимодействие мрамора с раствором соляной кислоты.

Насыпьте в пробирку немного (лишь бы покрылось дно пробирки) мрамора и добавьте 1 мл разбавленной соляной кислоты(HCI).

Вывод(какой признак свидетельствует о том, что прошла химическая реакция)____________________________________________________________________

Группа№3

Внимание! Техника безопасности!

Сосуд, из которого взяли реактив, сразу же закрой пробкой и поставьте на место.

Особую осторожность проявляй при работе со щелочами. Попадание даже разбавленного раствора щёлочи в глаза может привести к необратимой потери зрения. При попадании раствора щёлочи на руки немедленно смой его большим количеством воды до исчезновения ощущения мылкости.

Не наклоняйся над сосудом, в который наливаешь какую – либо жидкость (особенно едкую), потому что мельчайшие капли могут попасть в глаза.

Карта – инструкция.

Опыт:

Взаимодействие раствора медного купороса с раствором щёлочи.

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора медного купороса и добавляйте раствор щёлочи (NaOH) до видимых изменений.

Что наблюдается?_______________________________________________________

Затем прилейте раствор соляной кислоты(HCI) до видимых изменений.

Какие изменения наблюдаются?____________________________________________

_____________________________________________________________________

Группа №4

Внимание! Техника безопасности!

При нагревании растворов в пробирке пользуйся деревянным держателем. Внимательно следи за тем, чтобы отверстие пробирки было направлено в сторону от лица работающего, так как жидкость в результате перегрева может быть выброшена из пробирки.

При нагревании жидкостей следи, чтобы не перегрелись стенки пробирки над жидкостью, потому что при попадании на перегретое стекло капель жидкости пробирка может треснуть.

Чтобы избежать перегревания, никогда не нагревай пробирку только снизу, а равномерно прогревай всю пробирку, всё её содержимое.

Нюхай все вещества осторожно, не наклоняйся над пробиркой и не вдыхай полной грудью, а направляй к себе пар или газ движениями руки.

Карта – инструкция.

Опыт:

Взаимодействие аммоний хлорида с раствором щёлочи.

Налейте в пробирку 2 мл раствора аммоний хлорида(NH 4 CI) и прилейте около 2 мл раствора щёлочи(NaOH) .Нагрейте жидкость в пробирке до кипения и осторожно понюхайте выделяющийся газ.

Что наблюдается?_______________________________________________________

Вывод(какой признак свидетельствует о том, что прошла химическая реакция?)

Группа №5.

Внимание техника безопасности!

Будь особенно осторожным при работе с нагревательными приборами.

Не дуй на пламя, чтобы погасить его!

Для прекращения горения сухого горючего накрой пламя колпачком, поднося его сбоку.

Опыт:

Горение спирта.

В лабораторном штативе с помощью муфты закрепите кольцо, поставьте на него фарфоровую чашку с раствором. Зажгите горелку. Кольцо поднимите или опустите в штативе так, чтобы верхняя часть пламени касалась нижней части чашки.

Что наблюдается?____________________________________________________

Вывод (какой признак свидетельствует о том, что прошла химическая реакция?) __________________________________________________________________

Общий вывод. Признаки химических реакций:

1 изменение цвета;

2 выделение газа;

3 образование или исчезновение осадка;

4 появление, исчезновение или изменение запаха;

5 выделение или поглощение теплоты;

6 появление пламени, иногда – свечение.

Иногда и физические и химические процессы могут сопровождаться одинаковыми внешними эффектами. Например, распространение запаха духов или ситуация, когда мы открываем бутылку с минеральной водой, то наблюдаем выделение углекислого газа.

Работа с творческими(дивергентными заданиями).

Задание 1.

Длина медных проводов изменяется летом и зимой. Объясните это явление

(Вещество может изменять длину тела при нагревании или охлаждении. Увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении, но вещество при этом не меняется, поэтому данное явление – физическое.)

Задание 2.

Если в стакан насыпать соду и долить уксус, то газ начинает выделятся так активно, что кажется будто жидкость закипает.

Как в этом случае отличить кипение от химической реакции?

(для этого нужно вспомнить, как происходит кипение: жидкость закипает, когда нагревается до определённой температуры – температуры кипения. Для воды это 100 0 С. Во время кипения воды пузырьки газа(пара) образуются во всём объёме жидкости. В случае взаимодействия уксуса с содой жидкость не нагревается, а газ выделяется только в том месте, где сода контактирует с раствором, поэтому кипением этот раствор назвать нельзя.)

Задание 3.

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. Объясните – это физическое явление или химический процесс.

(это физическое явление. Серебро осталось без изменений, оно не превратилось в другое вещество и сохранило свои свойства. Металлы обладают « металлическим блеском».)

Задание 4.

В коробке с кожаной обувью находится специальное вещество – гранулы силикагеля (высушенный осадок силикатной кислоты). Как вы думаете с какой целью его применяют и какое это явление?

(его применяют для поглощения влаги и запаха. Это физическое явление, т.к. силикагель поглощает молекулы различных веществ без их разрушения и новые вещества не образуются.)

Задание 5.

ПРОАНАЛИЗИРУЕМ ОПЫТ

1. Закроем пробирку пробкой со вставленной в нее трубкой

2. Опустим конец трубки в стакан с водой. Рукой нагреем пробирку. Объем воздуха в ней увеличивается, и часть воздуха из пробирки выходит в стакан с водой (выделяются пузырьки воздуха).

3. При охлаждении пробирки объем воздуха уменьшается, и вода входит в пробирку.

Вопрос: какое это явление?

(объём воздуха увеличивается при нагревании. Изменение объёма воздуха – это физическое явление, т.к. изменения с веществом произошли, но при этом оно не изменилось.)

Чтобы сделать вывод о том какое произошло явление, нужно внимательно наблюдать за ним, а также исследовать вещества до и после эксперимента.

Учитель: Химические реакции имеют большое значение. Они протекают в природе. Многие сопровождают нас в повседневной жизни, а также являются основой многих производств.

На экране примеры реакций: 1) Реакции, которые происходят в природе.

Процесс фотосинтеза, пр. дыхания.

2) Реакции, которые протекают в быту.

Приготовление пищи, приготовление кисломолочных продуктов, сжигание природного газа и другого топлива.

3) Реакции, лежащие в основе химических производств.

Получение металлов из руд, получение строительных материалов, производство удобрений, пластмасс, лекарственных веществ, получение предметов бытовой химии.

V. Закрепление знаний.

Задание 1.Тест на соответствие.

Выберите, какие из перечисленных явлений принадлежат к химическим, а какие к физическим. (1вариант – физические; 2вариант – химические.)

(Физические 1, 3, 5, 6, 8, 10. Химические 2, 4, 7, 9)

Задание 2.

Какими внешними эффектами сопровождаются такие химические превращения:

а) добавление в раствор щёлочи индикатора, б)получение кисломолочных продуктов, в)работа автомобиля(двигателя), г)взаимодействие двух растворов с образованием осадка, д)горение красного фосфора.

VІ. Подведение итогов урока.

Обдумайте всё, что происходило сегодня на уроке.

В случае согласия с утверждением напротив поставьте знак «+».

РЕФЛЕКСИВНЫЙ ТЕСТ

1. Я узнал(а) много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. На уроке было над чем подумать.

4. На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.

5. На уроке я поработал(а) добросовестно.

Заключительное слово учителя:

« … я могу только выразить вам своё пожелание, чтобы вы могли с честью выдержать сравнение со свечой, т.е. могли бы быть светочем для окружающих, и чтобы во всех ваших действиях вы подражали красоте пламени, честно и произвольно выполняя свой долг перед человечеством».

(Майкл Фарадей)

Написать мини – сочинение на тему: Значение химических реакций в природе и жизни человека.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Запорожская общеобразовательная школа І-ІІІ ступеней № 90

Химические явления в повседневной жизни и быту

Ученик 7-А класса

Дмитрий Балуев

Введение

химический реакция топливо окисление

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.

Наверняка, вы не раз замечали что-нибудь вроде того, как мамино серебряное кольцо со временем темнеет. Или как ржавеет гвоздь. Или как сгорают до золы деревянные поленья. Но даже если ваша мама не любит серебро, а в походы вы никогда не ходили, уж как заваривается чайный пакетик в чашке видели точно.

Что общего у всех этих примеров? А то, что все они относятся к химическим явлениям.

Итак, самые распространение примеры химических явлений в жизни и быту:

ржавление гвоздя

сгорание топлива

выпадение осадка

брожение виноградного сока

гниение бумаги

синтез духов

потемнение серебряной сережки

появление зеленого налета на бронзе

образование накипи в котлах

гашение соды уксусом

протухание мяса

горение бумаги

Хотите подробностей? 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 физическое явление.

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 (реакция химическая). 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.

О том, происходят ли химические 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 уравнения (уравнения 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.

Но давайте разберем еще несколько примеров. Ведь все мы понимаем, что химия происходит не только в пробирках в школьной лаборатории.

1. Химические явления в быту

К ним относятся те, что можно наблюдать в повседневной жизни современного человека. Некоторые из них совсем простые и очевидные, любой может наблюдать их на своей кухне, как пример с завариванием чая.

На примере крепкой (концентрированной) чайной заварки можете самостоятельно провести и еще один опыт: осветлить чай при помощи дольки лимона. Из-за кислот, содержащихся в лимонном соке, жидкость еще раз изменит свой состав.

Какие еще явления вы можете наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе.

Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ.

Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо - топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается.

Сгорание смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот - коленчатый вал.

В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.

В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 = nCO2 + (n+1)H2O. В реальности же двигатели внутреннего сгорания не настолько эффективны. Предположим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватке кислорода образуется сажа (С).

Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) - тоже из категории бытовых химических явлений.

Возьмем железо для примера. Ржавление (окисление) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe2O3 (точнее, Fe2O3 * H2O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно- коричневого налета на поверхности металлических изделий.

Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2CO5H2 (или CuCO3 * Cu(OH)2). Полученный в итоге основной карбонат меди встречается и в природе - в виде минерала малахита.

И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях - это образование темного налета сульфида серебра Ag2S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п.

«Ответственность» за его возникновение несут частички серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с серосодержащими пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O.

Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них.

В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в различной концентрации растворены соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода.

Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО3 иMgСО3). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов).

Кроме кальция и магния (из которых получается карбонатная накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления из него образуются гидроксиды.

Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, вы можете наблюдать еще один пример занимательной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса/лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает.

А без другого химического явления не было бы вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашении соды уксусом.

Когда мама гасит соду в ложке уксусом, происходит вот такая реакция: NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2. Полученный в ее результате углекислый газ стремится покинуть тесто - и тем самым изменяет его структуру, делает пористым и рыхлым.

Кстати, можете рассказать маме, что гасить соду вовсе не обязательно - она и так прореагирует, когда тесто попадет в духовку. Реакция, правда, будет проходить немного хуже, чем при гашении соды. Но при температуре от 60 градусов (а лучше 200) происходит разложение соды на карбонат натрия, воду и все тот же углекислый газ. Правда, вкус готовых пирогов и булочек может оказаться хуже.

Список бытовых химических явлений не менее впечатляющий, чем список таких явлений в природе. Благодаря им у нас есть дороги (изготовление асфальта - это химические явление), дома (обжиг кирпича), красивые ткани для одежды (окрашивание). Если задуматься об этом, становится отчетливо ясно, насколько многогранная и интересная наука химия. И сколько пользы можно извлечь из понимания ее законов.

2. Интересные химические явления

Хотелось бы добавить немного интересностей. Среди многих и многих придуманных природой и человеком явлений есть особенные, которые сложно описать и объяснить. К ним относится и горение воды. Как такое, может быть, спросите вы, ведь вода не горит, ею тушат огонь? Как она может гореть? А дело вот в чем.

Горение воды - это химическое явление, при котором в воде с примесью солей под воздействием радиоволн разрываются кислородно-водородные связи. В результате образуется кислород и водород. И горит, конечно, не сама вода, а именно водород.

При этом он достигает очень высокой температуры горения (больше полутора тысяч градусов), плюс в ходе реакции снова образуется вода.

Это явление давно интересует ученых, мечтающих научиться использовать воду в качестве топлива. Например, для автомобилей. Пока это нечто из области фантастики, но кто знает, что ученые сумеют изобрести совсем скоро. Одна из главных загвоздок в том, чтобы при горении воды энергии выделялось больше, чем затрачивается на проведение реакции.

Кстати, нечто подобное можно наблюдать и в природе. Согласно одной из теорий, большие волны-одиночки, появляющиеся словно бы из ниоткуда, на самом деле являются следствием водородного взрыва. Электролиз воды, который к нему приводит, осуществляется благодаря попаданию электрических разрядов (молний) на поверхность соленой воды морей и океанов.

Но не только в воде, но и на суше можно наблюдать поражающие воображение химические явления. Если бы вам довелось побывать в природной пещере, наверняка вы смогли бы увидеть там причудливые, красивые природные «сосульки», свисающие с потолка - сталактиты. То, как и почему они появляются, объясняется еще одним интересным химическим явлением.

Химик, глядя на сталактит, видит, конечно, не сосульку, а карбонат кальция СаСО3. Основой для его образования служат сточные воды, природный известняк, а сам сталактит выстраивается благодаря осаждению карбоната кальция (рост вниз) и силе сцепления атомов в кристаллической решетке (рост вширь).

К слову, аналогичные образования могут подниматься от пола к потолку - их называют сталагмиты. А если сталактиты и сталагмиты встречаются и срастаются в цельные колонны, они получают название сталагнаты.

Заключение

В мире ежедневно происходит множество удивительных, прекрасных, а также опасных и пугающих химических явлений. Из многих человек научился извлекать пользу: создает строительные материалы, готовит пищу, заставляет транспорт перемещаться на огромные расстояния и многое другое.

Без многих химических явлений не было бы возможным существование жизни на земле: без озонового слоя люди, животные, растения не выжили бы из-за ультрафиолетовых лучей. Без фотосинтеза растений животным и людям нечем было бы дышать, а без химических реакций дыхания этот вопрос вообще не был бы актуальным.

Брожение позволяет готовить продукты питания, а сходное с ним химическое явление гниения разлагает белки на более простые соединения и возвращает те в круговорот веществ в природе.

Образование оксида при нагревании меди, сопровождающееся ярким свечением горение магния, плавление сахара и др. тоже считают химическими явлениями. И находят им полезное применение.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Проблема гибели людей при пожарах – предмет особого беспокойства. Определение пожарной безопасности, основные функции системы ее обеспечения. Причины и источники пожаров на производстве. Пожарная безопасность в быту. Мероприятия по пожарной профилактике.

реферат , добавлен 16.02.2009

Причины пожаров в быту и основные правила пожарной безопасности. Правила обращения с газом и газовыми приборами. Курение в постели - одна из основных причин пожаров в квартирах. Меры тушения пожара, эвакуации людей и имущества до прибытия пожарной части.

реферат , добавлен 24.01.2011

Сущность психической, физической и социальной безопасности ребенка. Правила безопасного поведения детей в быту, дорожного движения пешехода и пассажира транспортного средства. Методы формирования осторожного отношения к потенциально опасным ситуациям.

курсовая работа , добавлен 24.10.2014

Понятие социально-опасных явлений и причины их возникновения. Бедность как результат снижения уровня жизни. Голод как следствие нехватки продовольствия. Криминализация общества и социальная катастрофа. Способы защиты от социально-опасных явлений.

контрольная работа , добавлен 05.02.2013

Рассмотрение особенностей развития пожаров, начинающихся со стадии тлеющего горения. Основные признаки возникновения огня от маломощного источника зажигания. Изучение версии о возникновении пожара в результате протекания процессов самовозгорания.

презентация , добавлен 26.09.2014

Электротравматизм на производстве и в быту. Воздействие электрического тока на организм человека. Электротравма. Условия поражения электрическим током. Технические способы и средства электробезопасности. Оптимизация защиты в распределительных сетях.

реферат , добавлен 04.01.2009

Причины и возможные последствия пожаров. Основные поражающие факторы: горение, возгорание, воспламенение. Методы тушения пожаров. Классификация средств и характеристика огнегасительных веществ. Основные меры пожарной безопасности в быту и первая помощь.

реферат , добавлен 04.04.2009

Определение понятия и видов опасных гидрологических явлений. Ознакомление с историей самых страшных наводнений. Описание разрушительного действия цунами. Причины и последствия лимнологической катастрофы. Механизм образования и мощность потоков сели.

презентация , добавлен 22.10.2015

Причины возникновения, степени и основные признаки химических ожогов. Особенности химических ожогов глаз, пищевода и желудка. Правила работы с кислотами и щелочами. Первая помощь при получении химического ожога. Меры предупреждения химических ожогов.

контрольная работа , добавлен 14.05.2015

Виды бытовых происшествий со смертельным исходом, причины их возникновения. Отравление чистящими и моющими средствами, первая помощь. Предупреждение пищевого отравления. Утечка газа в квартире. Едкие вещества, кипящие жидкости. Меры предупреждения ожогов.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, называются химическими. Примеры: окисление веществ на воздухе, горение, ржавление железа и др. Химические явления - химические превращения, химические реакции, химические взаимодействия. Явления, при которых изменяется форма или физическое состояние веществ, называются физическими. Примеры: кипение, плавление, испарение, замерзание, выделение теплоты, света и др. Химические явления всегда сопровождаются физическими. Примеры: при сгорании магния выделяются теплота и свет; в гальваническом элементе в результате химических реакций возникает электрический ток. Химическое соединение - химически индивидуальное вещество, состоящее из атомов одного или различных элементов. Примеры: кислород, бертолетова соль, цинк, сера и др. Смесь - несколько химических соединений, смешанных друг с другом. Примеры: воздух, сплавы металлов, морская вода и др. Механическая смесь и химическое соединение имеют следующие основные различия. При приготовлении механической смеси составные части могут быть взяты в любых количественных соотношениях. При получении химических соединений исходные вещества берутся в строго определенных количествах. При механическом смешении веществ не наблюдается, как правило, выделения или поглощения энергии. Химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами. Индивидуальные свойства веществ, составляющих механическую смесь, сохраняются, так как составные части в смеси находятся химически неизмененными. При химических реакциях свойства исходных веществ не сохраняются, поскольку в результате их взаимодействия образуются новые вещества с новыми свойствами. Смесь, в отличие от химического соединения, можно разделить на составные части, используя различия в их физических свойствах. Пример 1 При растворении в хлороводородной кислоте смеси железа с сульфидом железа массой 6,4 г выделилось 1,79 л (н. у.) смеси газов. Определите массовую долю (%) железа в смеси. Дано: т(смеси) - 6,4 г К(газов)= 1,79 л Найти: tt»(Fe) в смеси Решение: 1) Записываем уравнения реакций: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2t, FeS + 2НС1 = FeCl2 + H2Sf. 2) Выразим массу Fe в смеси через х г, а объем выделившегося Н2 - у л. Тогда масса FeS будет равна (6,4 - х) г, а объем H2S - (1,79 - у) л. По первому уравнению реакции находим: 1 моль Fe - 1 моль Н2 х у -- моль Fe - ---" моль Н9 56 22,4 2 22,4-Л: у---iвГ"в 4) По второму уравнению реакции находим: 1 моль FeS - 1 моль H2S 6,4-х _ 1,79 - у --- моль FeS - 22 4 моль H2S (6,4 - х) 22,4 « 88 (1,79 - 22 ^ *). 5) Рассчитываем массовую долю (%) Fe в смеси: w(Fe) = -Т-7-" 100 % =17,34%. 6,4 Ответ; u>(Fe) = 17,34 % . Пример 2 При нормальных условиях 20 л газовой смеси, состоящей из азота и кислорода, имеют массу 28 г. Определите объемы газов в смеси. Дано: /п(смеси) = 28 г К(смеси) = 20 л Найти: K(N2) и V(02). Решение: 1) Обозначим F(N2) в смеси через х л, тогда У(02) будет (20 - х) л. 2) Находим количества веществ N2 и 02, а затем их массы: х 20-х V(N2) = ~2М М°ЛЬ; V(2) ~ 22,4 М°ЛЬ; 28 л: л ч 32 (20 - х) т(*2> 3 lijг; т(°2)-- 3) По условию масса смеси газов равна 28 г, т. е.: 28-х 32(20-*) +-~гт-:- = 28, х = 3,2 л. 22,4 22,4 Таким образом, в смеси содержится 3,2 л N2 и 16,8 л 02. Ответ: К(К2)=3,2л; Г(02) = 16,8л. Ц^П Пример 3 Определите массовую долю каждого из газов в смеси, состоящей из водорода и метана, если ее плотность по водороду равна 5. Дано: Дн2=5 Найти: w{Н2) и ц>(СН4) Решение: 1) Обозначим w(tl2) через х %, a w(CH4) - (100 - х) %. 2) Находим молекулярную массу смеси: М = М(Н2) £>н2, М = 2-5 = 10. 3) Выразим массовые доли газов в молекулярной массе смеси: „ , 2 х _ 16 (100 - х) ^> = -100-" "W"-ioo-" 100 100 Следовательно, газовая смесь содержит 42,85 % Н2 и 57,15% СН4. Ответ: и>(Н2) - 42,85 %; w(CH4) = 57,15 %. Вопросы и задачи для самостоятельного решения 1. Приведите примеры пяти физических явлений. Укажите признаки, по которым вы отнесете явления к физическим. 2. Приведите примеры пяти химических явлений. Укажите признаки, по которым вы отнесете явления к химическим. 3. К каким явлениям (физическим или химическим) следует отнести образование дыма: а) при горении угля; б) концентрированной соляной кислоты на воздухе; в) при соприкосновении паров соляной кислоты и нашатырного спирта? 4. К каким явлениям (физическим или химическим) относятся превращения одних аллотропных модификаций элементов в другие: кислорода в озон, белого фосфора в красный, ромбической серы в моноклиническую и т. д.? 5. Всегда ли физические и химические явления проявляются отдельно? Приведите примеры явлений, происходящих одновременно. 6. К каким явлениям (физическим или химическим) относятся: а) приготовление порошка из куска мела; б) возгорание спички; в) выделение газа при обработке питьевой соды кислотой; г) возгонки твердого иода. 7. Что такое смесь и химическое соединение? 8. Какие отличительные признаки смесей и химических соединений вы знаете? 9. Выпишите отдельно названия химических соединений и смесей из ниже перечисленного: соль, почва, азот, воздух, речная вода, молоко, цинк, гранит, мрамор, аргон. 10. К чистым веществам (в отличие от смесей) относятся: а) медный купорос; б) морская вода; в) воздух; г) бертолетова соль. 11. К смесям (в отличие от чистых веществ) относятся: а) соляная кислота; б) гашеная известь; в) хлорная вода; г) питьевая вода. 12. Назовите по одному примеру смесей веществ, которые можно разделить: а) отстаиванием; б) фильтрованием; в) выпариванием; г) используя магнитные свойства. 13. Приведите схему разделения: тонкой смеси цинкового порошка и серы; мела и поваренной соли; железных и медных опилок; растительного масла с водой; речного песка, сахара и древесного угля. 14. Через раствор, содержащий 5 г едкого натра, пропущено 6,6 л сероводорода (н. у.). Какая соль и в каком количестве образовалась при этом? Ответ: 7 г NaHS. 15. Какой объем хлора необходимо взять для получения 53,4 г хлорида алюминия? Ответ: 13,45 л. 16. Какая масса брома прореагировала с иодидом калия, если при этом образовалось 12,7 г иода? Ответ: 8 г. 17. Рассчитайте массу фторида кальция, расходуемую для получения 26,88 л фтористого водорода (н. у.). Ответ: 46,8 г. 18. Вычислите, из какого количества оксида ртути (И) получится при разложении 224 л (н. у.) кислорода? Ответ: 4320 г. 19. Рассчитайте объем кислорода (н. у.), полученный при термическом разложении нитрата натрия массой 34 кг. Ответ: 4,48 м3. 20. Рассчитайте массы соды и хлорида кальция, необходимые для получения 0,5 кг карбоната кальция? Ответ: 530 г Na2C03; 555 г СаС12. 21. Какое вещество и в каком количестве останется в избытке после смешения растворов, содержащих 34 г нитрата серебра и 31,8 г хлорида кальция? Ответ: 20,7 г СаС12.. 22. Рассчитайте, какой объем оксида углерода (IV) (н. у.) получится при разложении 0,25 кг мрамора, содержащего 96 % карбоната кальция. Ответ: 53,8 л. 23. При разложении 22,3 г малахита выделилось 2,24 л углекислого газа (н. у.) Определите чистоту малахита. Ответ: 99,1%. 24. При сжигании 6 г антрацита выделилось 10,6 л оксида углерода (IV) (н. у.). Определите массовую долю углерода в антраците. Ответ: 94,6%. 25. Цинковая пластинка массой 3,5 г погружена в раствор нитрата серебра, содержащий 17 г соли. Определите массу пластинки после прохождения реакции. Ответ: 11,05 г. 26. Продукт прокаливания 1,3 г природного карбоната кальция растворили в избытке соляной кислоты. Определите массовую долю карбоната кальция в природном минерале, если образовавшийся кристаллогидрат хлорида кальция имел массу 1,29 г. Ответ: 76,9%. 27. 2,8 г смеси углерода и серы было сожжено в кислороде, полученном при термическом разложении 47,4 г перманганата калия. Определите массовую долю серы в исходной смеси. Ответ: 57,1%. 28. При обработке 5,1 г сплава алюминия и магния с соляной кислотой выделилось 5,6 л водорода. Определите массовую долю (%) Mg в сплаве. Ответ: 47,05%. 29. При нормальных условиях газовая смесь объемом 12 л, состоящая из аммиака и оксида углерода (IV), имеет массу 18 г. Сколько литров каждого из этих газов содержится в смеси? Ответ: 4,62 л NH3 и 7,38 л С02. 30. Определите объемные доли (%) газовой смеси, состоящей из оксидов углерода (II, IV), если ее плотность по водороду составляет 19,6. Ответ 30 % СО; 70 % С02. 31. Определите массовую долю (%) доломита СаС03 MgCO^ в руде, если при разложении 10 г ее выделяется 0,96 л оксида углерода (IV) (н. у.). Ответ: 39,4%. 32. Какую массу доломита, содержащего 8 % примесей, необходимо взять для получения 56 м3 оксида углерода (IV) (н. у.)? Ответ: 250 кг. 33. При прокаливании 1,6 г смеси ZnO и ZnC03 получено 1,248 г оксида цинка. Каков состав исходной смеси? Ответ: 37,5 % ZnO. 34. Какова массовая доля (%) хлора содержится в смеси, состоящей из 2 г хлорида натрия и 2 г хлорида аммония? Ответ: 63,5%. 35. Имеется смесь кальция и оксида кальция массой 10 г. Какова масса каждого из веществ в смеси, если при реакции 2 г ее с водой выделилось 224 мл водорода? Ответ: 2г Са, 8г СаО. 36. При обработке избытком раствора гидроксида калия 5,85 г смеси алюминия с его оксидом выделилось 1,26 л газа (н. у.). Определите массовую долю алюминия в смеси. Ответ: 17,3%. 37. Для превращения 1 г смеси карбоната калия и гидроксида калия в хлорид калия было израсходовано 0,626 г хлороводорода. Сколько граммов гидроксида калия было в смеси? Ответ: 0,8 г. 38. При растворении 6,9 г сплава цинка с алюминием в серной кислоте выделилось 2,688 л водорода. Определите содержание цинка в сплаве. Ответ: 94,8%. 39. Объем смеси оксида углерода (II) и кислорода составляет 100 мл. После сжигания оксида углерода за счет находящегося в смеси кислорода объем уменьшился на 30 мл. Найдите объемный состав исходной смеси. Ответ: 60% СО; 40% 02. 40. К раствору 2,404 г смеси солей CuS04 5Н20 и FeS04 7Н20 добавили избыток раствора хлорида бария. Масса полученного осадка составила 2,172 г. Определите состав исходной смеси. Ответ: 67,4% CuS04- 5Н20 и 32,6% FeS04 7Н20. 41. Какой объем воздуха необходим для полного сгорания 1 м3 газовой смеси, имеющей объемный состав 20 % Н2, 30 % СН4 и 50 % СО? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,95 %. Ответ: 4,53 м3. 42. Определите массовую долю (%) хлорида натрия в смеси хлоридов натрия и калия, если 0,325 г этой смеси при взаимодействии с нитратом серебра образовали 0,7175 г осадка. Ответ: 53,5%.

Часто от многих людей, которые обсуждают тот или иной процесс, можно услышать слова: "Это физика!" или Действительно, практически все явления в природе, в быту и в космосе, с которыми встречается человек в течение своей жизни, можно отнести к одной из этих наук. Интересно разобраться, чем физические явления отличаются от химических.

Наука физика

Прежде чем отвечать на вопрос, чем физические явления отличаются от химических, необходимо разобраться, какие объекты и процессы исследует каждая из этих наук. Начнем с физики.

С древнегреческого языка слово "fisis" переводится, как "природа". То есть, физика - это наука о природе, которая изучает свойства объектов, их поведение в различных условиях, преобразования между их состояниями. Цель физики заключается в определении законов, которые регулируют происходящие природные процессы. Для этой науки не важно, из чего состоит изучаемый объект, и каков его химический состав, для нее важно лишь, как будет себя вести объект, если воздействовать на него теплом, механической силой, давлением и так далее.

Физика делится на ряд разделов, которые изучают определенный более узкий круг явлений, например, оптика, механика, термодинамика, атомная физика и так далее. Кроме того, многие самостоятельные науки зависят полностью от физики, например, астрономия или геология.

В отличие от физики, химия является наукой, изучающей структуру, состав и свойства материи, а также ее изменение в результате химических реакций. То есть, объектом изучения химии является химический состав и его изменение в ходе определенного процесса.

Химия, как и физика, имеет множество разделов, каждый из которых изучает определенный класс химических веществ, например, органическая и неорганическая, био- и электрохимия. На достижения этой науки опираются исследования в медицине, биологии, геологии и даже астрономии.

Интересно отметить, что химия, как наука, не признавалась древнегреческими философами из-за ее ориентированности на эксперимент, а также из-за псевдонаучных знаний, которые ее окружали (напомним, что современная химия "родилась" из алхимии). Только с эпохи Возрождения и во многом благодаря работам английского химика, физика и философа Роберта Бойля химию стали воспринимать как полноценную науку.

Примеры физических явлений

Можно привести огромное число примеров, которые подчиняются физическим законам. Например, каждый школьник знает уже в 5 классе физическое явление - движение автомобиля по дороге. При этом не важно, из чего состоит этот автомобиль, откуда он берет энергию, чтобы двигаться, важно лишь то, что он перемещается в пространстве (по дороге) вдоль некоторой траектории с определенной скоростью. Более того, процессы разгона и торможения автомобиля также являются физическими. Движением автомобиля и других твердых тел занимается раздел физики "Механика".

Еще один всем известный - таяние льда. Лед, будучи твердым состоянием воды, при атмосферном давлении может сколь угодно долго существовать при температурах ниже 0 o C, но, если температуру окружающей среды увеличить хотя бы на долю градуса, либо, если льду непосредственно передать тепло, например, взяв его в руку, то он начнет таять. Этот процесс, который идет с поглощением тепла и изменением агрегатного состояния материи, является исключительно физическим явлением.

Другими примерами физических явлений являются плавание тел в жидкостях, вращение планет по своим орбитам, электромагнитное излучение тел, преломление света при переходе через границу двух разных прозрачных сред, полет снаряда, растворение сахара в воде и другие.

Примеры химических явлений

Как было сказано выше, любые процессы, которые происходят с изменением химического состава тел, принимающих в них участие, изучаются химией. Если возвращаться к примеру с автомобилем, то можно сказать, что процесс сжигания топлива в его двигателе является ярким примером химического явления, поскольку в результате него углеводороды, взаимодействуя с кислородом, приводят к образованию совершенно других основными из которых являются вода и углекислый газ.

К еще одному из ярких примеров рассматриваемого класса явлений относится процесс фотосинтеза в зеленых растениях. Изначально они располагают водой, углекислым газом и солнечным светом, после же завершения фотосинтеза исходных реагентов уже нет, а на их месте образуются глюкоза и кислород.

В общем случае можно говорить, что любой живой организм представляет собой настоящий химический реактор, поскольку в нем происходят огромное количество преобразовательных процессов, например, распад аминокислот и образование из них новых протеинов, перевод углеводородов в энергию для мышечных волокон, процесс дыхания человека, при котором гемоглобин связывает кислород, и многие другие.

Одним из удивительных примеров химических явлений в природе признано холодное свечение светлячков, которое является результатом окисления специального вещества - люциферина.

В технической сфере примером является изготовление красителей для одежды и продуктов питания.

Отличия

Чем физические явления отличаются от химических? Ответ на этот вопрос можно понять, если проанализировать приведенную выше информацию об объектах изучения физики и химии. Основным отличием между ними является изменение химического состава рассматриваемого объекта, наличие которого свидетельствует о преобразованиях в нем, в случае же неизменных химических свойствах тела говорят о физическом явлении. Важно не путать перемену в химическом составе и изменение структуры, под которой понимается пространственное расположение атомов и молекул, образующих тела.

Обратимость физических и необратимость химических явлений

В некоторых источниках, при ответе на вопрос, чем физические явления отличаются от химических, можно встретить информацию о том, что физические явления являются обратимыми, а химические - нет, однако, это не совсем верно.

Направление любого процесса можно определить, используя законы термодинамики. Эти законы говорят, что всякий процесс может идти самопроизвольно только в случае уменьшения его энергии Гиббса (уменьшении внутренней энергии и увеличении энтропии). Однако, этот процесс всегда можно обратить вспять, если использовать внешний источник энергии. Для примера скажем, что недавно ученые открыли обратный фотосинтезу процесс, который является химическим явлением.

Этот вопрос был специально вынесен в отдельный пункт, поскольку многие люди считают горение химическим явлением, но это не верно. Однако, считать процесс горения физическим явлением, тоже будет неправильно.

Распространенное явление горения (костер, сгорание топлива в двигателе, газовая конфорка или горелка и т. д.) - это сложный физико-химический процесс. С одной стороны, он описывается цепью химических реакций окисления, но с другой стороны, в результате этого процесса происходит сильное тепловое и световое электромагнитное излучение, а это уже область физики.

Где находится граница между физикой и химией?

Физика и химия - это две разные науки, которые обладают различными методами исследования, при этом физика может быть как теоретической, так и практической, химия же является, в основном, практической наукой. Однако, в некоторых областях эти науки соприкасаются настолько близко, что граница между ними размывается. Ниже приводятся примеры научных отраслей, в которых трудно определить, "где физика, а где химия":

квантовая механика;
ядерная физика;
кристаллография;
материаловедение;
нанотехнологии.

Как видно из списка, физика и химия тесно пересекаются, когда рассматриваемые явления имеют атомный масштаб. Такие процессы принято называть физико-химическими. Любопытно отметить, что единственным человеком, который получил Нобелевскую премию по химии и физике одновременно, является Мария Склодовская-Кюри.