Изменение окраски примеры химических явлений. Физические и химические явления. Признаки химических реакций. Химические явления в природе

Физические изменения не связаны с химическими реакциями и созданием новых продуктов, например, таяние льда. Как правило, такие преобразования являются обратимыми. Кроме примеров физических явлений, в природе и в повседневной жизни встречаются также химические трансформации, при которых образуются новые продукты. Такие химические явления (примеры будут рассмотрены в статье) являются необратимыми.

Химические изменения

Химические изменения можно рассматривать как любое явление, которое позволяет ученым измерять химические свойства. Многие реакции также являются примерами химических явлений. Хотя не всегда легко сказать, что произошло именно химическое изменение, есть некоторые контрольные признаки. Что такое химические явления? Приведем примеры. Это может быть изменение цвета вещества, температуры, образование пузырьков или (в жидкостях) выпадение осадка. Можно привести следующие примеры химических явлений в жизни:

1. Ржавчина на железе.
2. Сжигание древесины.
3. Метаболизм пищи в организме.
4. Смешивание кислоты и щелочи.
5. Приготовление яйца.
6. Переваривание сахара амилазой в слюне.
7. Смешивание в выпечке соды и уксуса для получения газообразного диоксида углерода.
8. Выпекание пирога.
9. Гальванизация металла.
10. Батарейки.
11. Взрыв фейерверков.
12. Гниющие бананы.
13. Образование молочно-кислых продуктов.

И это далеко не весь список. Можно рассмотреть некоторые из этих пунктов более подробно.

Наружный огонь с использованием дерева

Огонь - это тоже пример химического явления. Это быстрое окисление материала в экзотермическом химическом процессе горения, высвобождение тепла, света и различных продуктов реакции. Огонь является горячим, потому что происходит конверсия слабой двойной связи в молекулярном кислороде O 2 к более сильным связям в продуктах сгорания углекислого газа и воды. Выделяется большая энергия (418 кДж на 32 г O 2); энергии связи топлива играют лишь второстепенную роль здесь. В определенный момент реакции горения, называемой точкой воспламенения, образуются пламя.

Это видимая часть огня, которая состоит в основном из двуокиси углерода, водяного пара, кислорода и азота. Если температура достаточно высокая, газы могут стать ионизированными для получения плазмы. В зависимости от того, какие вещества загораются и какие примеси подаются снаружи, цвет пламени и интенсивность огня будут разными. Огонь в его наиболее распространенной форме может привести к пожару, который может нанести физический ущерб при горении. Огонь является важным процессом, который затрагивает экологические системы по всему миру. Положительные эффекты пожара включают стимулирующий рост и поддержание различных экологических систем.

Ржавчина

Так же, как и огонь, процесс ржавления является также окислительным процессом. Вот только не таким быстропротекающим. Ржавчина представляет собой оксид железа, обычно красный оксид, образованный окислительно-восстановительной реакцией железа и кислорода в присутствии воды или воздуха. Несколько форм ржавчины различаются как визуально, так и спектроскопией и формируются при разных обстоятельствах. Учитывая достаточное время, кислород и воду, всякая масса железа в конечном итоге полностью превращается в ржавчину и разлагается. Поверхностная ее часть является шелушащейся и рыхлой, и она не защищает подстилающее железо, в отличие от образования патины на медных поверхностях.

Такой пример химического явления, как ржавление, является общим термином для коррозии железа и его сплавов, таких как сталь. Многие другие металлы подвергаются аналогичной коррозии, но полученные оксиды обычно не называются ржавчиной. Существуют другие формы этой реакции как результат реакции между железом и хлоридом в среде, лишенной кислорода. Примером может служить арматура, используемая в подводных бетонных столбах, которая генерирует зеленую ржавчину.

Кристаллизация

Еще одним примером химического явления является кристаллический рост. Это процесс, в котором ранее существовавший кристалл становится больше по мере увеличения количества молекул или ионов в их положениях в кристаллической решетке. Кристалл определяется как атомы, молекулы или ионы, расположенные в упорядоченном повторяющемся образце, кристаллической решетке, распространяющейся во всех трех пространственных измерениях. Таким образом, рост кристаллов отличается от роста капли жидкости тем, что во время роста молекулы или ионы должны попадать в правильные положения решетки, чтобы упорядоченный кристалл мог расти.

Когда молекулы или ионы попадают в положение, отличное от положений в идеальной кристаллической решетке, образуются дефекты кристалла. Как правило, молекулы или ионы в кристаллической решетке улавливаются в том смысле, что они не могут двигаться от своих положений, и поэтому рост кристаллов часто необратим, так как когда молекулы или ионы встали на место в растущей решетке, они фиксируются в ней. Кристаллизация является обычным процессом как в промышленности, так и в естественном мире, и кристаллизация обычно понимается как состоящая из двух процессов. Если ранее не существовало кристалла, то новый кристалл должен зарождаться, а затем он должен подвергаться росту.

Химическое происхождение жизни

Химическое происхождение жизни относится к условиям, которые могли бы существовать и, следовательно, способствовали появлению первых дублируемых форм жизни.

Главным примером химических явлений в природе является сама жизнь. Считается, что совокупность физических и химических реакций смогла привести к появлению первых молекул, которые, репродуцируясь, привели к появлению жизни на планете.

1. Тесное соприкосновение реагирующих веществ (необходимо): H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2 2. Нагревание (возможно) а) для начала реакции б) постоянно Классификация химических реакций по различным признакам 1.По наличию границы раздела фаз все химические реакции подразделяются на гомогенные и гетерогенные Химическая реакция, протекающая в пределах одной фазы, называется гомогенной химической реакцией . Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной химической реакцией . В многостадийной химической реакции некоторые стадии могут быть гомогенными, а другие - гетерогенными. Такие реакции называются гомогенно-гетерогенными . В зависимости числа фаз, которые образуют исходные вещества и продукты реакции, химические процессы могут быть гомофазными (исходные вещества и продукты находятся в пределах одной фазы) и гетерофазными (исходные вещества и продукты образуют несколько фаз). Гомо- и гетерофазность реакции не связана с тем, является ли реакция гомо- или гетерогенной . Поэтому можно выделить четыре типа процессов: Гомогенные реакции (гомофазные) . В реакциях такого типа реакционная смесь является гомогенной, а реагенты и продукты принадлежат одной и той же фазе. Примером таких реакций могут служить реакции ионного обмена, например, нейтрализация раствора кислоты раствором щёлочи: Гетерогенные гомофазные реакции . Компоненты находятся в пределах одной фазы, однако реакция протекает на границе раздела фаз, например, на поверхности катализатора. Примером может быть гидрирование этилена на никелевом катализаторе: Гомогенные гетерофазные реакции . Реагенты и продукты в такой реакции существуют в пределах нескольких фаз, однако реакция протекает в одной фазе. Так может проходить окисление углеводородов в жидкой фазе газообразным кислородом. Гетерогенные гетерофазные реакции . В этом случае реагенты находятся в разном фазовом состоянии, продукты реакции также могут находиться в любом фазовом состоянии. Реакционный процесс протекает на границе раздела фаз. Примером может служить реакция солей угольной кислоты (карбонатов) с кислотами Бренстеда: 2.По изменению степеней окисления реагентов[править | править вики-текст] В данном случае различают Окислительно-восстановительные реакции, в которых атомы одного элемента (окислителя) восстанавливаются , то есть понижают свою степень окисления, а атомы другого элемента (восстановителя) окисляются , то есть повышают свою степень окисления. Частным случаем окислительно-восстановительных реакций являются реакции конпропорционирования, в которых окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента, находящиеся в разных степенях окисления. Пример окислительно-восстановительной реакции - горение водорода (восстановитель) в кислороде (окислитель) с образованием воды: Пример реакции конпропорционирования - реакция разложения нитрата аммония при нагревании. Окислителем в данном случае выступает азот (+5) нитрогруппы, а восстановителем - азот (-3) катиона аммония: Не относятся к окислительно-восстановительным реакции, в которых не происходит изменения степеней окисления атомов, например: 3.По тепловому эффекту реакции Все химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии. При разрыве химических связей в реагентах выделяется энергия, которая в основном идёт на образование новых химических связей. В некоторых реакциях энергии этих процессов близки, и в таком случае общий тепловой эффект реакции приближается к нулю. В остальных случаях можно выделить: экзотермические реакции, которые идут с выделением тепла, (положительный тепловой эффект) СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + энергия (свет, тепло); СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 + энергия (тепло). эндотермические реакции в ходе которых тепло поглощается (отрицательный тепловой эффект) из окружающей среды. Са(ОН) 2 + энергия (тепло) = СаО + Н 2 О Тепловой эффект реакции (энтальпию реакции, Δ r H), часто имеющий очень важное значение, можно вычислить по закону Гесса, если известны энтальпии образования реагентов и продуктов. Когда сумма энтальпий продуктов меньше суммы энтальпий реагентов (Δ r H < 0) наблюдается выделение тепла, в противном случае (Δ r H > 0) - поглощение. 4.По типу превращений реагирующих частиц[править | править вики-текст] соединения: разложения: замещения: обмена (в т.ч. тип реакции-нейтрализация): Химические реакции всегда сопровождаются физическими эффектами: поглощением или выделением энергии, изменением окраски реакционной смеси и др. Именно по этим физическим эффектам часто судят о протекании химических реакций. Реакция соединения -химическая реакция, в результате которой из двух или большего числа исходных веществ образуется только одно новое.В такие реакции могут вступать как простые, так и сложные вещества. Реакция разложения -химическая реакция, в результате которой из одного вещества образуется несколько новых веществ. В реакции данного типа вступают только сложные соединения, а их продуктами могут быть как сложные, так и простые вещества Реакция замещения -химическая реакция,в результате которой атомы одного элемента, входящие в состав простого вещества, замещают атомы другого элемента в его сложном соединении. Как следует из определения, в таких реакциях одно из исходных веществ должно быть простым, а другое сложным. Реакции обмена - реакция, в результате которой два сложных вещества обмениваются своими составными частями 5.По признаку направления протекания химические реакции делятся на необратимые и обратимые Необратимыми называют химические реакции, протекающие лишь в одном направлении("слева направо "), в результате чего исходные вещества превращаются в продукты реакции. О таких химических процессах говорят, что они протекают "до конца".К ним относят реакции горения , а также реакции, сопровождающиеся образованием малорастворимых или газообразных веществ Обратимыми называются химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях("слева направо" и "справа налево").В уравнениях таких реакций знак равенства заменяется двумя противоположно направленными стрелками.Среди двух одновременно протекающих реакций различают прямую(протекает "слева направо") и обратную (протекает "справа налево").Поскольку в ходе обратимой реакции исходные вещества одновременно и расходуются и образуются, они не полностью превращаются в продукты реакции.Поэтому об обратимых реакциях говорят, что они протекают "не до конца". В результате всегда образуется смесь исходных веществ и продуктов взаимодействия. 6. По признаку участия катализаторов химические реакции делятся на каталитические и некаталитические Каталитическими2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (катализатор V 2 O 5) называют реакции, протекающие в присутствии катализаторов.В уравнениях таких реакций химическую формулу катализатора указывают над знаком равенства или обратимости, иногда вместе с обозначением условий протекания. К реакциям данного типа относятся многие реакции разложения и соединения. Некаталитическими2NO+O2=2NO 2 называются многие реакции, протекающие в отсутствие катализаторов.Это, например, реакции обмена и замещения.

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.

I. Новый материал

Из курса природоведения и физики вы знаете, что с телами и веществами происходят разнообразные изменения.

Прежде чем приступить к изучению темы урока, я предлагаю вам выполнить следующее задание, не торопитесь с ответами, выполните задание до конца.

Задание:

Рассмотрите внимательно картинки и попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Где можно наблюдать явления, представленные на рисунках и картинках?

№1	№2	№3
№4	№5	№6

2. Дайте название каждому явлению. Какие вещества участвуют в представленных явлениях? Что происходит с каждым веществом в происходящем явлении? Запишите в рабочих тетрадях и заполните следующую таблицу:

№, Название явления	Вещество, участвующее в явлении	Изменения, происходящие с веществом
№1,..
…
№6,..

3. В каких явлениях образуются новые вещества?

4. Как и по каким признакам можно разделить представленные явления?

Физические и химические явления

Проводя опыты и наблюдения, мы убеждаемся, что вещества могут изменяться.

Изменения веществ, которые не ведут к образованию новых веществ (с иными свойствами), называют физическими явлениями.

1. Вода при нагревании может переходить в пар, а при охлаждении – в лед .

2. Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.

3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.

Изменения с веществами произошли, но при этом вода осталась водой, медь – медью, воздух – воздухом.

Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.

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.

Вывод. Изменения объема воздуха – физическое явление.

Химическое явление (реакция) – явление, при котором образуются новые вещества.

А по каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция ? При некоторых химических реакциях происходит выпадение осадка. Другие признаки – изменение цвета исходного вещества, изменение его вкуса, выделение газа, выделение или поглощение тепла и света.

Примеры таких реакций рассмотри в таблице

Признаки химических реакций
Изменение цвета исходного вещества	Изменение вкуса исходного вещества	Выпадение осадка	Выделение газа	Появление запаха

РЕАКЦИЯ	ПРИЗНАК
	ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТА
	ИЗМЕНЕНИЕ ВКУСА
	ВЫДЕЛЕНИЕ ГАЗА

В живой и неживой природе постоянно протекают различные химические реакции. Наш с тобой организм тоже настоящая фабрика химических превращений одних веществ в другие.

Понаблюдаем за некоторыми химическими реакциями.

Опыты с огнем самостоятельно проводить нельзя!!!

Опыт 1

Подержим над огнем кусочек белого хлеба, содержащего органические вещества.

Наблюдаем:

1. Обугливание, то есть изменение цвета;

2. Появление запаха.

Вывод . Произошло химическое явление (образовалось новое вещество - уголь)

Опыт 2

Приготовим стаканчик с крахмалом. Добавим немного воды, перемешаем. Затем капнем раствором йода.

Наблюдаем:

1. Признак реакции: изменение цвета (посинение крахмала)

Вывод. Произошла химическая реакция. Крахмал превратился в другое вещество.

Опыт 3

1. Разведем в стакане небольшое количество питьевой соды.

2. Добавим туда несколько капель уксуса (можно взять сок лимона или раствор лимонной кислоты).

Наблюдаем :
1. Выделение пузырьков газа.

Вывод. Выделение газа – один из признаков химической реакции.

Некоторые химические реакции сопровождаются выделением тепла.

Подведём итоги

1. Вещества могут участвовать в физических и химических явлениях

2. Сравнительная характеристика физических и химических явлений представлены следующей интерактивной анимацией

3. Отличие физических и химических явлений

·При физических явлениях молекулы вещества не разрушаются, вещество сохраняется.

·При химических явлениях молекулы вещества распадаются на атомы, из атомов образуются молекулы нового вещества.

Признаки химических реакций

Изменение цвета
Выпадение или растворение осадка

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!

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 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.