«Физические и химические явления (химические реакции). Химические явления: примеры в природе и повседневной жизни
Ознакомление со смесями и физическими явлениями позволило вам сделать вывод, что и в смесях при выполнении физических явлений состав веществ остается неизменным, а компоненты смесей сохраняют свои свойства. Так, во время плавления льда, кипения и замерзания воды ее молекулы сохраняются.
Химические явления. Химические явления в корне отличаются от физических. К началу химического явления существуют одни вещества, после него они превращаются в другие.
Химические явления — это изменения, в результате которых одни вещества превращаются в другие. их еще называют химическими реакциями.
Чтобы убедиться, произошло химическое явление, надо обнаружить образование новых веществ. Проще всего это сделать, когда наше зрение фиксирует признаки химического явления: выделение газа, образование осадка, изменение цвета, появление света и тепла. В изображенных на рис. 39 (см. с. 64) примерах химических явлений присутствуют эти признаки.
К признакам химических явлений относится и появление запаха. Достаточно летом подержать мясные продукты несколько дней и даже часов в холодильнике, как
Наведите доказательства того, что в смесях их компоненты сохраняют свойства.
О том, что произошло химическое явление, свидетельствовать появление неприятного запаха.
Признаками химических явлений является выделение газа, образование осадка, изменение цвета, появление запаха, света и тепла.
Гниение как естественное химическое явление. Задумывались ли вы над тем, почему в густом лесу мы не «тонем» в опал ом письме и куда в природе исчезают опавшие ветви деревьев, плоды, засохла трава? Действительно, есть над чем задуматься и поучиться у природы, чтобы не иметь мороки с мусором.
Оказывается, что при благоприятных условиях отмершие остатки растений и животных перегнивают. Гниением называется естественное химическое явление, во время которого органические вещества, преимущественно белки, превращаются в другие органические, а также неорганические вещества. Вследствие этого почва обогащается питательными веществами (перегноем, или гумусом). Гниению способствуют влажность, бактерии, ограниченный доступ воздуха. Признаком этого природного химического явления является выделение тепла.
Вследствие гниения образуются простые вещества, они попадают в почву, воду, воздух и снова поглощаются растениями и участвуют в образовании новых органических веществ.
Благодаря гниению не накапливаются отмершие остатки организмов, а почва обогащается перегноем.
Это важно в природе химическое явление в быту лини не всегда желательно, так как через него продукты питания становятся непригодными к употреблению. Способами, препятствующими гниению органических веществ пищи, является консервирования, варки, соления, замораживания.
В природе происходит множество химических явлений.
Так в растениях с углекислого газа и воды образуются органические вещества и необходимый для жизни кислород. Благодаря химическим явлениям организм животных и человека получает все необходимые для роста и развития вещества.
копилка знаний
Химические явления люди научились осуществлять в лабораториях и на заводах. Насколько это важно сейчас, вы убеждаетесь постоянно. Прежде всего следует назвать производство металлов, каучука и резины, пластмасс, покрытий для крыш и полов, цемента, удобрений для растений, пищевых добавок для животных. Каждое из этих производств человек осваивал в разные времена. Изучая историю, вы узнаете о бронзовый и железный века. Названия подтверждают важность освоенных людной химических явлений, благодаря которым ей удалось заменить каменный копье, деревянную борону металлическими орудиями.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №93»
Разработка урока по природоведению
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПРИРОДЕ И БЫТУ
Составлено учителем географии
Сейтягьяевой Татьяны Алексеевны
Новокузнецк, 2012
По теме: « Физические и химические явления в природе и быту»
Цель урока : урок усвоения новых знаний учащимися.
Форма проведения — объяснение новой темы.
Задачи:
Образовательная: формирование знаний о физических и химических явлениях в природе; закрепить понятия о веществах и явлениях, познакомить с процессом горения и окисления.
Развивающая: развитие навыков связной речи, умение объяснять понятия, умения слушать учителя и товарищей; продолжить формирование умения устанавливать взаимосвязь между живой и неживой природой; развивать интерес школьников к учению (посредством показа значимости изучаемых вопросов для науки, для развития творческих способностей)
Воспитательная: развитие положительной мотивации к знаниям; формирование представлений о единстве и красоте живой и неживой природы.
Оборудование: порошок серы и железа, спички, магнит, свечи, банки разного объема, бумага, пластмассовая расческа, видеопроектор, компьютер.
Ход урока
I . Организационный момент.
II . Актуализация опорных знаний и умений.
Фронтальный опрос:
Что такое вещество? (Вещество- это то, из чего состоит тело)
Приведите пример веществ? (стекло, вода и т.д.)
В каком состоянии будет находиться вещество? (В твердом, жидком и газообразном)
Свойства твердых тел (приведите примеры)
Свойства жидких тел, газов (привести примеры)
Какие изменение могут происходить с веществами? Приведите примеры.
III . Формирование новых понятий, знаний, умений, развитие мышления.
Нас окружает бесконечно разнообразный мир веществ и явлений. В нем непрерывно происходят изменения. Любые изменения, которые происходят с телами, называют явления. (Показ слайдов )
Учитель демонстрирует природные явления, при этом комментируя слайды. После показа слайдов учащиеся записывают схему с экрана
Явления
Физические Химические
Физические явление — изменение состояния вещества или его формы. Физические свойства: цвет, плотность, температура кипения и замерзания, температура плавления, твердость, пластичность и т.д. (Показ слайдов )
Затем производиться запись определение в тетрадь.
Задание . Пользуясь рисунками, следует обосновать, почему все изображенные явления относятся к физическим.
Демонстрация опытов на уроке:
Демонстрация опыта № 1. Взять лист бумаги разорвать пополам.
Что произошло с бумагой? (ответ обосновывают учащиеся) Бумага, не смотря на изменение формы, остается бумагой.
Демонстрация опыта № 2
Если бумагу сжечь то получается, что одно вещество превращается в другое вещество пепел и дым.
Физические явления чрезвычайно разнообразны. Среди них различают механические, тепловые, электрические, световые . ( Показ слайдов сопровождается объяснением нового материала в форме беседы)
Механические — явления, связанные с изменением положения какого либо тела по отношению к другим телам.
Тепловые – явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел. (Просмотр фильма физического явления – плавление парафина)
Рассмотрим электрические явления. Вспомните, что когда вы быстро снимаете с себя шерстяной свитер, вы слышите легкий треск. Проделав это в темноте, вы увидите еще и искры. Это простейшее электрическое явление.
Чтобы ознакомиться еще с одним электрическим явлением, проделаем следующим опытом.
Демонстрация опыта № 3.
Нарвите маленькие кусочки бумаги, положите их на поверхность стола. Расчешите чистые сухие волосы пластмассовой расческой и поднесите ее к бумажкам. Что произошло? (Ответ учащихся : небольшие кусочки бумаги притягиваются к расческе).
Тела, которые способны после натирания притягивать мелкие и легкие предметы, называют наэлектризованными. (Просмотр слайдов)
Явления, которые связаны со светом, называют световыми . Свет излучает Солнце, звезды, лампа и некоторые насекомые, например жук-светлячок.
Химическое явление — процесс, в результате которого из одних веществ образуются другие. (Демонстрация фильмов химических реакций)
Рассмотрим основные признаки химических реакций. При химических реакциях исходные вещества превращаются в другие вещества, обладающие другими свойствами. Об этом можно судить по ряду внешних признаков. К основным признакам химических реакций относятся:
Выделение теплоты (иногда света).
Изменение окраски.
Появление запаха.
Образование осадка.
Выделение газа.
Химические явления происходят в условиях нагревания веществ, при воздействии на них электрическим током, сильным давлением и др. Свойства химических явлений: горение и окисление. Демонстрация опыта № 4.
Зажечь 3 свечи, 2 из них накрыть банками разного объема, а 3 свечу не закрывать. Отметить время горения во всех трех случаях. Что происходит со свечами?
( Учащиеся отвечают на вопрос, делают вывод)
Работа в тетрадях: подписать строение пламени свечи.
Горение – химическая реакция, при которой происходит окисление веществ, выделяется тепло, свет. Процесс горения может происходить только при наличии кислорода, нагревании до температуры воспламенения.
В ходе беседы обсуждается значение горения, как потушить небольшие участки горения.
Окисление – это взаимодействие веществ с кислородом. (Показ слайдов и по ходу ведется беседа с учащимися, делаются выводы)
Окисление проходит медленно, без выделения света, иногда с выделением тепла.
IV . Закрепление нового материала
1. Закрепление материала можно провести по вопросам после параграфа.
2 . Зачитать отрывок из сказки Ханса Кристиана Андерсена «Гадкий утенок».
«Кота она звала сыночком: он умел выгибать спинку, мурлыкать и даже испускать искры, если его гладили против шерсти».
Ответьте на вопросы.
Какое физическое явление упомянуто в сказке? Почему кот «испускал искры», когда его гладили?
3. Работа учащихся в печатных тетрадях на стр. 29-31 задание 45,46,47,48,49
V . Подведение итогов урока
Запись в дневниках домашнего задания.
Выставление оценок за урок.
VI . Постановка задания на дом
Домашнее задание:
Нарисовать на альбомном листе примеры физических и химических явлений природы
§13-14 стр. 57-62
Рабочая тетрадь стр.29-31 задания 49-53.
Список литературы:
Основная литература:
Пакулова В.М., Иванова Н.В, Природа. Неживая и живая. (Учебник).-М.: Дрофа,2002
Пакулова В.М., Иванова Н.В, Природа. Неживая и живая. (Рабочая тетрадь).-М.: Дрофа,2002
Пакулова В.М., Иванова Н.В, Природа. Неживая и живая. (Рабочая тетрадь для учителя).-М.: Дрофа,2002
Парфирова Л.Д. Тематическое и поурочное планирование по природоведению. К учебнику Пакуловой В.М., Ивановой Н.В. «Природа. Неживая и живая. 5 класс» М.: изд-во « Экзамен»,2005
Дополнительная литература:
Бердичевская Л.А., Сонин Н.И. Природоведение. 5 класс Сборник заданий для тематического контроля знаний учащихся. -М.: Дрофа,2003
Елькина А.М., Старцев П.Е. Природоведение. Биологические карты.
М.: Дрофа,2005
Елькина А.М., Старцев П.Е. Природоведение. Биологические лабиринты. М.: Дрофа,2005
-
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.
Катасонов Никита, Савостьянова Евгения, Задорина Елизавета, Дмитриев Илья, Ермаков Павел
Исследовательский проект "Химические реакции в повседневной жизни" подготовлен группой учащихся 8-9 классов для школьной конференции исследовательских работ . Цели и задачи:
1. Выявление наиболее используемых в быту химических реакций.
2. Анализ литературы для установления сути реакций.
3. Опредилить степень безопасности (опасности) продуктов реакций для человека.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Химические реакции в нашей повседневной жизни Участники проекта: 1.Савостьянова Евгения Константиновна 9класс 2.Задорина Елизавета Вадимовна 8 класс 3.Ермаков Павел Игоревич 9 класс 4.Дмитриев Илья Алексеевич 9 класс 5. Катасонов Никита Сергеевич 9 класс Руководитель: Лазарева Елена Александровна 2014 год Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 17»
Актуальность выбранной темы В наше время, известны миллионы различных веществ. Многие из них используются не только в промышленности и сельском хозяйстве, но и в быту. К сожалению, не все люди владеют элементарными химическими знаниями о веществах и их превращениях. Мы считаем, что ещё со школьной скамьи необходимо прививать химическую грамотность. Поэтому тема «Химические реакции в нашей повседневной жизни» будет актуальна.
Цели и задачи: 1. Выявление наиболее используемых в быту химических реакций. 2. Анализ литературы для установления сути реакций. 3. Опредилить степень безопасности (опасности) продуктов реакций для человека.
Горение природного газа Россия является лидером по запасам и добыче природного газа. Поэтому в наших домах мы используем реакцию горения природного газа для получения тепловой энергии. Природный газ - смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. Химический состав: этан (C 2 H 6),пропан (C 3 H 8)бутан (C 4 H 10). А также другие не углеводородные вещества: водород (H 2), сероводород (H 2 S), диоксид углерода (СО 2), азот (N 2), гелий (Не). Основную часть природного газа составляет метан (CH 4) - от 92 до 98 %. Это бесцветный, лёгкий, горючий газ, не имеющий запаха, почти не растворим в воде. Смесь метана в воздухе взрывоопасна. Реакция горения метана CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q. Метан горит синеватым или почти бесцветным пламенем, выделяя большое количество теплоты (879 кДж/моль). При использовании газового оборудования в доме необходимо: проверять дымоход, проветривать помещение, следить за состоянием газовых трубопроводов, не оставлять работающее газовое оборудование без внимания.
Горение спички При большом выборе разнообразных зажигалок, спички пользуются высокой популярностью. Какие процессы происходят во время поджигания спички? Вот ею чиркнули о коробок. Появилось пламя и резкий запах «серы». Процесс начался под действием трения. Сначала загорелся красный фосфор, который был на спичечной коробке 4Р+5О 2 =2Р 2 О 5 Фосфор, дающий при трении высокую температуру, поджег смесь серы и бертолетовой соли в спичечной головке S+O 2 =SO 2 (SO 2 - сернистый газ, источник резкого запаха). Головка подожгла древесину С 6 Н 10 О 5 +6О 2 =6СО 2 +5Н 2 О Почти все продукты горения вредны для организма. Только при горении одной спички их выделяется ничтожное количество, что не оказывает существенного воздействия на человека. Но при использовании спичек химически образованный человек должен помнить, что «CПИЧКИ – ЭТО НЕ УГРУШКА!»
Гидролиз мыла В производстве и быту мылом называют технические смеси водорастворимых солей высших жирных кислот часто с добавками некоторых других веществ, обладающим моющим действием. Основу смесей обычно составляют натриевые (реже калиевые и аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой). К мылам часто относят также соли нафтеновых и смоляных кислот, а иногда и другие соединения, обладающие в растворах моющей способностью. Мыла образованы сильным основанием и слабой кислотой, поэтому легко подвергаются гидролизу: С 17 Н 35 СООNa + Н 2 О = С 17 Н 35 СООН + NaОН Среда при гидролизе щелочная, поэтому мыла достаточно агрессивны по отношению к коже и частое их применение приводят к обезжириванию. Сортов и марок мыла существует великое множество, и прежде чем выбрать самое подходящее, надо определить тип своей кожи. Жирная кожа часто блестит из-за сильного пота и жиро отделения, на ней обычно крупные поры. Уже через 2 часа после умывания на приложенной к лицу салфетке жирная кожа оставляет пятна. Для такой кожи требуется мыло с легким осушающим действием. Сухая кожа тонкая и очень чувствительная к ветру и непогоде, а поры на ней мелкие и тонкие; она легко трескается, так как недостаточно эластична. Такой коже надо создавать максимальный комфорт и щадящий режим, лучше использовать дорогие сорта мыла. Нормальная кожа мягкая, гладкая, имеет поры среднего размера.
Пероксид водорода Пероксид водорода - простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Эго часто используют в быту в качестве отбеливателя и антисептика. При разложении пероксида водорода (когда мы обрабатываем рану) выделяется вода и газообразный кислород. 2Н 2 О 2 =О 2 +2Н 2 О При не больших дозах соответственно выделяется небольшое количество кислорода. В малом объёме чистый кислород не опасен, а при большом объёме? А при большом количестве чистый кислород токсичен и может вызвать легочную форму кислородного отравления и вредное действие на центральную нервную систему. Первое воздействие сопровождается такими симптомами: раздражение легочной ткани. Оно может начаться с легкого раздражения глотки и последующего кашля. В тяжелых случаях может отмечаться продолжительное жжение в груди и неконтролируемый кашель. Легочная форма кислородного отравления также может вызывать уменьшение жизненной емкости легких и снижение способности к газообмену, хотя эти осложнения встречаются крайне редко. А симптомы второго воздействия (токсического поражения ЦНС) включают: нарушения зрения (туннельное зрение, неспособность сфокусироваться), нарушение слуха (звон в ушах, появление посторонних звуков), тошноту, судорожные сокращения (особенно мышц лица), повышенную чувствительность к внешним раздражителям и головокружение. Но все это возможно только при использовании больших объемов пероксида водорода, а обычная 3% перекись неспособна на такое.
Гашение соды уксусом Процесс гашения соды уксусом используется при замесе теста для булочек и блинов. Пищевая сода при воздействии на нее высокой температуры или кислой среды дает усиленную реакцию по выделению углекислого газа, что в свою очередь приводит к пышности и пористости. CH 3 COOH+NaHCO 3 =CH 3 COONa + H 2 O+CO 2 Вопрос «гасить или не гасить соду уксусом при выпечке» настолько же вечен, как и вопрос: «что было раньше – курица или яйцо». Однако, покопавшись в литературе, перерыв кучу сайтов, в том числе и зарубежных, пришла к выводу, что вопросу этому от силы лет 70-80. Перерыв великое множество рецептов старинной русской кухни не нашла ни одного, где упоминалась бы сода. Выпечка раньше в нашей стране была преимущественно дрожжевая, либо без добавления вообще каких-либо ускорителей подъема и разрыхления. Итак, пищевая сода была изобретена французским химиком Лебланком в конце XVIII столетия. До России это изобретение дошло значительно позже, после получения нового способа ее изготовления. Как только у русских хозяек появился такой продукт, как сода, они стали применять и использовать ее в кулинарии. Почему соду был решено гасить? Да просто потому, что наша традиция есть все «с пылу, с жару» в данном случае – только вредна. Негашеная сода в горячей выпечке имеет очень неприятный «мыльный» вкус. Что «исправлялось» ее гашением, а именно, добавлением в соду кипятка либо, кисломолочных продуктов. Для блинов данный способ и сейчас дает очень неплохие результаты. Однако, можно представить себе, что произойдет с песочным тестом, если туда влить стакан кипятка? Ответ очевиден. Поэтому и было придумано заменять кипяток или кисломолочные продукты разведенным 9% уксусом или лимонным соком.
Вывод Многие химические реакции мы можем наблюдать не только на уроках химии, но и в быту. Эти реакции не только безопасны (при соблюдении правил безопасности) , но и некоторые из них бесполезны. Например: гашение соды уксусом,любой умелый повар сказал бы, что это пустая трата времени. Но без таких реакций как гидролиз и горение мы просто не имеем представления о дальнейшем существовании. Во время протекания этих химических реакций выделяются газы. Они безопасны (в определённом количестве). При использовании химических веществ в быту необходимы соблюдение правил техники безопасности.
Источники информации 1. Крицман, В.А., Станцо, В.В. Энциклопедический словарь юного химика [ Текст ]- М. : Педагогика, 1990. 2. Лаврова, С.А. Занимательная химия [ Текст ] -М. : Белый город, 2009. 3. Рюмин, В. Занимательная Химия [ Текст ]- М.: Центрполиграф,2012. 4. Курдюмов, Г.М. 1234 вопроса по Химии [ Текст ]- М. : Мир, Бином, 2007. 5. Гузей, Л.С., Кузнецов, В.Н. Новый справочник по химии [ Текст ] -М. : Большая медведица, 1999 6. Википедия [Электронный ресурс] - Режим доступа: ru.wikipedia.org 7. Егорова, А.С. Репетитор по химии [ Текст ]-М. : Феникс, 2007 8. Химия и Жизнь [ Электронный ресурс] - Режим доступа: http: //www.hij.ru 9 . Химия вокруг нас [ Электронный ресурс] - Режим доступа: http://interestingchem.narod.ru/chemaround.htm
Ручаюсь, 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. Ну ладно, если мама не любит серебро, а в походы вы не 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.
Химическое явление происходит тогда, когда одни вещества превращаются в другие: у новых веществ другой состав и новые свойства. Если припомнить еще и физику, то запомните, что химические явления происходят на молекулярном и атомарном уровне, но не затрагивают состав ядер атомов.
С точки же зрения химии это не что иное, как химическая реакция. А для каждой химической реакции обязательно возможно выделить характерные признаки:
- в ходе реакции может выпасть осадок;
- может измениться цвет вещества;
- следствием протекания реакции может стать выделение газа;
- может быть выделена либо поглощена теплота;
- также реакция может сопровождаться выделением света.
Также давно определен список необходимых для протекания химической реакции условий:
- контакт: чтобы реагировать, вещества должны соприкасаться.
- измельчение: для успешного протекания реакции, вступающие в нее вещества должны быть как можно мельче измельчены, идеальный вариант – растворены;
- температура: очень многие реакции напрямую зависят от температуры веществ (чаще всего их требуется нагреть, но некоторые наоборот – охладить до определенной температуры).
Записывая буквами и цифрами уравнение химической реакции, вы тем самым описываете суть химического явления. А закон сохранения массы – одно и самых главных правил при составлении таких описаний.
Химические явления в природе
Вы, конечно, понимаете, что химия происходит не только в пробирках в школьной лаборатории. Самые впечатляющие химические явления вы можете наблюдать в природе. И значение их так велико, что не было бы никакой жизни на земле, если бы не некоторые из природных химических явлений.
Итак, первым делом поговорим про фотосинтез . Это процесс, во время которого растения поглощают углекислый газ из атмосферы и под воздействием солнечного света вырабатывают кислород. Этим кислородом мы и дышим.
Вообще фотосинтез протекает в две фазы, и освещение нужно только для одной. Ученые проводили различные опыты и выяснили, что фотосинтез протекает даже при слабом освещении. Но с увеличением количества света процесс значительно ускоряется. Также было замечено, что если одновременно увеличивать освещенность растения и повышать температуру, скорость фотосинтеза увеличивается еще больше. Происходит это до известного предела, по достижении которого дальнейшее увеличение освещенности перестает ускорять фотосинтез.
В процессе фотосинтеза задействованы фотоны, которые излучает солнце, и специальные пигментные молекулы растений – хлорофилл. В клетках растений он содержится в хлоропластах, именно благодаря которым листья зеленые.
С точки зрения химии при фотосинтезе происходит цепочка преобразований, результатом которой является кислород, вода и углеводы в качестве запаса энергии.
Первоначально считалось, что кислород образуется в результате расщепления углекислого газа. Однако позже Корнелиус Ван Ниль выяснил, что кислород образуется в результате фотолиза воды. Позднейшие исследования подтвердили эту гипотезу.
Описать суть фотосинтеза можно с помощью вот такого уравнения: 6СО 2 + 12Н 2 О + свет = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О.
Дыхание , наше с вами в том числе, – это тоже химическое явление. Мы вдыхаем выработанный растениями кислород, а выдыхаем углекислый газ.
Но не только углекислый газ образуется в результате дыхания. Главное в этом процессе то, что благодаря дыханию выделяется большое количество энергии, и этот способ ее получения очень эффективен.
Кроме того, промежуточным итогом разных этапов дыхания является большое число различных соединений. А те в свою очередь служат основой для синтеза аминокислот, белков, витаминов, жиров и жирных кислот.
Процесс дыхания сложный и разбит на несколько этапов. На каждом из которых в ход идет большое количество ферментов, выполняющих роль катализаторов. Схема химических реакций дыхания практически одинаковая у животных, растений и даже бактерий.
С точки зрения химии дыхание – это процесс окисления углеводов (как вариант: белков, жиров) с помощью кислорода, в результате реакции получаются вода, углекислый газ и энергия, которую клетки запасают в АТФ: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = СО 2 + 6Н 2 О + 2,87 * 10 6 Дж.
Кстати, мы говорили выше, что химические реакции могут сопровождаться излучением света. В случае с дыханием и сопутствующими ему химическими реакциями это тоже верно. Светиться (люминесцировать) могут некоторые микроорганизмы. Хотя при этом энергетическая эффективность дыхания снижается.
Горение тоже происходит при участии кислорода. В результате древесина (и другое твердое топливо) превращается в золу, а это вещество с совершенно другим составом и свойствами. Кроме того, в процессе горения выделяется большое количество теплоты и света, а также газа.
Горят, конечно, не только твердые вещества, просто с их помощью было удобнее привести пример в данном случае.
С химической точки зрения горение – это окислительная реакция, которая протекает с очень большой скоростью. А при очень-очень высокой скорости реакции может произойти взрыв.
Схематически реакцию можно записать так: вещество + О 2 → оксиды + энергия.
Как природное химическое явление рассматриваем мы и гниение .
По сути, это тот же процесс, что и горение, только протекает он гораздо медленней. Гниение представляет собой взаимодействие сложных азотосодержащих веществ с кислородом при участии микроорганизмов. Наличие влаги является одним из факторов, способствующих возникновению гниения.
В результате химических реакций из белка образуется аммиак, жирные летучие кислоты, углекислота, оксикислоты, спирты, амины, скатол, индол, сероводород, меркаптаны. Часть из образованных в результате гниения азотосодержащих соединений ядовито.
Если снова обратимся к нашему списку признаков химической реакции, то многие из них обнаружим и в этом случае. В частности, имеется исходное вещество, реагент, продукты реакции. Из характерных признаков отметим выделение теплоты, газов (сильнопахнущих), изменение цвета.
Для круговорота веществ в природе гниение имеет очень большое значение: позволяет перерабатывать белки погибших организмов в соединения, пригодные к усвоению растениями. И круг начинается сначала.
Уверена, вы замечали, как летом легко дышится после грозы. И воздух тоже становится особенно свежим и приобретает характерный запах. Каждый раз после летней грозы вы можете наблюдать еще одно распространенное в природе химическое явление – образование озона.
Озон (О 3) в чистом виде представляет собой газ синего цвета. В природе наибольшая концентрация озона – в верхних слоях атмосферы. Там он выполняет роль щита нашей планеты. Который защищает ее от солнечной радиации из космоса и не дает Земле остывать, поскольку поглощает и ее инфракрасное излучение.
В природе озон в большинстве своем образуется благодаря облучению воздуха ультрафиолетовыми лучами Солнца (3О 2 + УФ свет → 2О 3). А также при электрических разрядах молний во время грозы.
В грозу под воздействием молний часть молекул кислорода распадается на атомы, молекулярный и атомарный кислород соединяются, и образуется О 3 .
Вот почему мы ощущаем особую свежесть после грозы, нам легче дышится, воздух кажется более прозрачным. Дело в том, что озон гораздо более сильный окислитель, чем кислород. И в небольшой концентрации (как после грозы) безопасен. И даже полезен, поскольку разлагает вредные вещества в воздухе. По сути, дезинфицирует его.
Однако в больших дозах озон очень опасен для людей, животных и даже растений, для них он ядовит.
Кстати, дезинфицирующие свойства полученного лабораторным путем озона широко используются для озонирования воды, предохранения продуктов от порчи, в медицине и косметологии.
Разумеется, это далеко не полный список удивительных химических явлений в природе, которые делают жизнь на планете такой разнообразной и прекрасной. Вы сможете узнать о них больше, если будете внимательно смотреть по сторонам и держать уши открытыми. Вокруг полно удивительных явлений, которые только и ждут, чтобы вы ими заинтересовались.
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: например, заваривание чая. Нагретые кипятком чаинки меняют свои свойства, в результате меняется и состав воды: она приобретает другой цвет, вкус и свойства. То есть получается новое вещество.
Если в этот же чай насыпать сахар, в результате химической реакции получится раствор, который снова будет обладать набором новых характеристик. В первую очередь, новым, сладким, вкусом.
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: C n H 2n+2 + (1,5 n +0,5) O 2 = nCO 2 + (n +1) H 2 O . 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 Fe 2 O 3 (точнее, Fe 2 O 3 * H 2 O). 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 + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (или CuCO 3 * 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 Ag 2 S 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 + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.
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 (СаСО 3 и Mg СО 3). 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: NaHCO 3 + C H 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . 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.
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 СаСО 3 . 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.
сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
