Zmiana koloru to przykłady zjawisk chemicznych. Zjawiska fizyczne i chemiczne. Oznaki reakcji chemicznych. Zjawiska chemiczne w przyrodzie

Zmiany fizyczne nie są związane z reakcjami chemicznymi i tworzeniem nowych produktów, takich jak topnienie lodu. Z reguły takie przekształcenia są odwracalne. Oprócz przykładów zjawisk fizycznych zachodzą również przemiany chemiczne w przyrodzie i życiu codziennym, podczas których powstają nowe produkty. Takie zjawiska chemiczne (przykłady zostaną omówione w artykule) są nieodwracalne.

Zmiany chemiczne

Zmianę chemiczną można traktować jako dowolne zjawisko, które pozwala naukowcom mierzyć właściwości chemiczne. Wiele reakcji to także przykłady zjawisk chemicznych. Chociaż nie zawsze łatwo jest stwierdzić, że nastąpiła zmiana chemiczna, istnieją pewne znaki ostrzegawcze. Czym są zjawiska chemiczne? Oto kilka przykładów. Może to być zmiana koloru substancji, temperatury, tworzenie się pęcherzyków lub (w cieczach) wytrącanie. Można przytoczyć następujące przykłady zjawisk chemicznych w życiu:

1. Rdza na żelazku.
2. Płonące drewno.
3. Metabolizm pokarmowy w organizmie.
4. Mieszanie kwasu i zasady.
5. Gotowanie jajka.
6. Trawienie cukru przez amylazę w ślinie.
7. Mieszanie sody oczyszczonej i octu w celu wytworzenia gazowego dwutlenku węgla.
8. Pieczenie ciasta.
9. Galwanizacja metalu.
10. Baterie.
11. Eksplozja fajerwerków.
12. Gnijące banany.
13. Powstawanie produktów kwasu mlekowego.

I to nie jest cała lista. Możesz rozważyć niektóre z tych punktów bardziej szczegółowo.

Ogień na zewnątrz przy użyciu drewna

Ogień - jest to również przykład zjawiska chemicznego. Jest to szybkie utlenianie materiału w egzotermicznym procesie spalania chemicznego, uwalnianie ciepła, światła i różnych produktów reakcji. Ogień jest gorący, ponieważ słabe wiązanie podwójne w cząsteczkowym tlenie O 2 jest przekształcane w silniejsze wiązania w produktach spalania dwutlenku węgla i wody. Uwalniana jest wysoka energia (418 kJ dla 32 g O 2); energie wiązania paliwa odgrywają tu tylko niewielką rolę. W pewnym momencie reakcji spalania, zwanym punktem zapłonu, powstaje płomień.

Jest to widoczna część ognia i składa się głównie z dwutlenku węgla, pary wodnej, tlenu i azotu. Jeśli temperatura jest wystarczająco wysoka, gazy mogą ulegać jonizacji w celu wytworzenia plazmy. W zależności od tego, jakie substancje są zapalane i jakie zanieczyszczenia są dostarczane z zewnątrz, kolor płomienia i intensywność ognia będą różne. Ogień, w swojej najczęstszej formie, może prowadzić do pożaru, który może spowodować obrażenia fizyczne w przypadku spalenia. Ogień to ważny proces, który wpływa na systemy ekologiczne na całym świecie. Do korzystnych skutków ognia należy stymulowanie wzrostu i utrzymanie różnych systemów ekologicznych.

Rdza

Podobnie jak ogień, proces rdzewienia jest również procesem utleniania. Tylko nie tak szybko. Rdza to tlenek żelaza, zwykle czerwony tlenek, powstały w wyniku reakcji redoks żelaza i tlenu w obecności wody lub powietrza. Kilka form rdzy rozróżnia się zarówno wizualnie, jak i spektroskopowo i powstają w różnych okolicznościach. Po odpowiednim czasie, tlen i woda, każda masa żelaza w końcu całkowicie zamieni się w rdzę i rozłoży się. Powierzchnia jest łuszcząca się i luźna i nie chroni znajdującego się pod nią żelaza, w przeciwieństwie do patyny powierzchni miedzianych.

Przykładem zjawiska chemicznego, rdzewieniem, jest ogólne określenie korozji żelaza i jego stopów, takich jak stal. Wiele innych metali koroduje podobnie, ale powstałe tlenki nie są powszechnie nazywane rdzą. Istnieją inne formy tej reakcji w wyniku reakcji żelaza z chlorkiem w środowisku pozbawionym tlenu. Przykładem jest zbrojenie stosowane w podwodnych słupach betonowych, które powoduje zieloną rdzę.

Krystalizacja

Wzrost krystaliczny to kolejny przykład zjawiska chemicznego. Jest to proces, w którym wcześniej istniejący kryształ rośnie wraz ze wzrostem liczby cząsteczek lub jonów w ich pozycjach w sieci krystalicznej. Kryształ definiuje się jako atomy, cząsteczki lub jony ułożone w uporządkowany, powtarzający się wzór, sieć krystaliczną, która rozciąga się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. Tak więc wzrost kryształów różni się od wzrostu kropel cieczy tym, że podczas wzrostu cząsteczki lub jony muszą wpaść we właściwe pozycje w sieci, aby uporządkowany kryształ mógł rosnąć.

Gdy cząsteczki lub jony zostaną umieszczone w pozycji innej niż ta w idealnej sieci krystalicznej, powstają defekty kryształów. Zazwyczaj cząsteczki lub jony w sieci krystalicznej są uwięzione w tym sensie, że nie mogą poruszać się ze swoich pozycji, a zatem wzrost kryształów jest często nieodwracalny, ponieważ gdy cząsteczki lub jony znajdują się w rosnącej sieci, są w niej utrwalane. Krystalizacja jest powszechnym procesem zarówno w przemyśle, jak iw świecie przyrody, a krystalizację rozumie się zwykle jako składającą się z dwóch procesów. Jeśli kryształ wcześniej nie istniał, to nowy kryształ musi zostać zarodkowany, a następnie musi ulec wzrostowi.

Chemiczne pochodzenie życia

Chemiczne pochodzenie życia odnosi się do warunków, które mogły istnieć, a zatem przyczyniły się do pojawienia się pierwszych zduplikowanych form życia.

Samo życie jest doskonałym przykładem zjawisk chemicznych w przyrodzie. Uważa się, że połączenie reakcji fizycznych i chemicznych było w stanie doprowadzić do pojawienia się pierwszych cząsteczek, które po rozmnażaniu doprowadziły do ​​pojawienia się życia na planecie.

1. Bliski kontakt reagentów (konieczny): H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2 2. Ogrzewanie (ewentualnie) a) w celu rozpoczęcia reakcji b) ciągłe Klasyfikacja reakcji chemicznych według różnych kryteriów 1.Zgodnie z obecnością granicy faz wszystkie reakcje chemiczne są podzielone na jednorodny oraz heterogeniczny Reakcja chemiczna zachodząca w jednej fazie nazywa się jednorodna reakcja chemiczna... Reakcja chemiczna zachodząca na styku nazywa się heterogeniczna reakcja chemiczna... W wieloetapowej reakcji chemicznej niektóre etapy mogą być jednorodne, a inne niejednorodne. Takie reakcje nazywają się jednorodny-heterogeniczny... W zależności od liczby faz, które tworzą materiały wyjściowe i produkty reakcji, procesy chemiczne mogą być homofazowe (materiały wyjściowe i produkty znajdują się w tej samej fazie) i heterofazowe (materiały wyjściowe i produkty tworzą kilka faz). Homogeniczny i heterofazowy charakter reakcji nie jest związany z tym, czy reakcja jest jednorodna czy niejednorodna. W związku z tym można wyróżnić cztery typy procesów: Reakcje jednorodne (homofaza)... W reakcjach tego typu mieszanina reakcyjna jest jednorodna, a reagenty i produkty należą do tej samej fazy. Przykładem takich reakcji są reakcje wymiany jonowej, na przykład neutralizacja roztworu kwaśnego roztworem alkalicznym: Heterogeniczne reakcje homofazowe... Składniki znajdują się w tej samej fazie, ale reakcja przebiega na granicy faz, na przykład na powierzchni katalizatora. Przykładem może być uwodornienie etylenu na katalizatorze niklowym: Homogeniczne reakcje heterofazowe... Reagenty i produkty w takiej reakcji istnieją w kilku fazach, ale reakcja przebiega w jednej fazie. W ten sposób może nastąpić utlenianie węglowodorów w fazie ciekłej gazowym tlenem. Heterogeniczne reakcje heterofazowe... W tym przypadku reagenty są w innym stanie fazowym, produkty reakcji mogą również znajdować się w dowolnym stanie fazowym. Na styku zachodzi proces reakcji. Przykładem jest reakcja soli kwasu węglowego (węglanów) z kwasami Bronsteda: 2. Zmieniając stopnie utlenienia odczynników [edytuj | edytuj tekst wiki] W tym przypadku rozróżnia się reakcje redoks, w których atomy jednego pierwiastka (utleniacz) wyzdrowieć czyli obniżają swój stopień utlenienia, a atomy innego pierwiastka (reduktora) utleniony , to znaczy zwiększają swój stopień utlenienia. Szczególnym przypadkiem reakcji redoks są reakcje proporcjonalne, w których czynnikami utleniającymi i redukującymi są atomy tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia. Przykładem reakcji redoks jest spalanie wodoru (czynnik redukujący) w tlenie (czynnik utleniający) z wytworzeniem wody: Przykładem reakcji przeciwproporcjonowania jest reakcja rozkładu azotanu amonu podczas ogrzewania. Czynnikiem utleniającym w tym przypadku jest azot (+5) grupy nitrowej, a czynnikiem redukującym jest azot (-3) kationu amonowego: Nie dotyczy reakcji redoks, w których nie ma zmiany stopnia utlenienia atomów , na przykład: 3. Efektem termicznym reakcji Wszystkim reakcjom chemicznym towarzyszy uwalnianie lub pochłanianie energii. Po zerwaniu wiązań chemicznych w odczynnikach uwalniana jest energia, która jest głównie zużywana na tworzenie nowych wiązań chemicznych. W niektórych reakcjach energie tych procesów są zbliżone iw tym przypadku ogólny efekt cieplny reakcji zbliża się do zera. W innych przypadkach można wyróżnić: reakcje egzotermiczne, które towarzyszą uwolnieniu ciepła (dodatni efekt termiczny) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + energia (światło, ciepło); CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + energia (ciepło). reakcje endotermiczne, podczas których ciepło jest pochłaniane (ujemny efekt cieplny) z otoczenia. Ca (OH) 2 + energia (ciepło) = CaO + H 2 O Efekt cieplny reakcji (entalpia reakcji, Δ r H), który często jest bardzo ważny, można obliczyć zgodnie z prawem Hessa, jeśli entalpie tworzenia reagenty i produkty są znane. Gdy suma entalpii produktów jest mniejsza niż suma entalpii reagentów (Δ r H< 0) наблюдается выделение тепла, в противном случае (Δ r H >0) - wchłanianie. 4. Według rodzaju przekształceń reagujących cząstek [edytuj | edytuj tekst wiki] związki: rozkład: substytucja: wymiana (w tym rodzaj reakcji-neutralizacji): Reakcjom chemicznym zawsze towarzyszą efekty fizyczne: absorpcja lub uwolnienie energii, zmiana koloru mieszaniny reakcyjnej itp. To właśnie przez te fizyczne efekty, które są często oceniane na podstawie przebiegu reakcji chemicznych. Reakcja złożona- reakcja chemiczna, w wyniku której z dwóch lub więcej substancji wyjściowych powstaje tylko jedna nowa substancja, w której mogą wejść zarówno substancje proste, jak i złożone. Reakcja rozkładu- reakcja chemiczna, w wyniku której z jednej substancji powstaje kilka nowych substancji. W reakcje tego typu wchodzą tylko związki złożone, a ich produktami mogą być zarówno substancje złożone, jak i proste. Reakcja podstawienia-reakcja chemiczna, w wyniku której atomy jednego pierwiastka, będące częścią prostej substancji, zastępują atomy innego pierwiastka w jego złożonym związku. Jak wynika z definicji, w takich reakcjach jedna z substancji wyjściowych powinna być prosta, a druga złożona. Reakcje wymiany- reakcja, w wyniku której dwie złożone substancje wymieniają swoje części składowe; nieodwracalne i odwracalne Nieodwracalny nazywane są reakcjami chemicznymi przebiegającymi tylko w jednym kierunku (" od lewej do prawej"), w wyniku czego początkowe substancje są przekształcane w produkty reakcji. Mówi się, że takie procesy chemiczne przebiegają" do końca. " reakcje spalania, oraz reakcje, którym towarzyszy powstawanie substancji słabo rozpuszczalnych lub gazowych Odwracalny wywoływane są reakcje chemiczne, zachodzące jednocześnie w dwóch przeciwnych kierunkach („od lewej do prawej” i „od prawej do lewej”). W równaniach takich reakcji znak równości zastępuje się dwiema przeciwnie skierowanymi strzałkami. Wśród dwóch jednocześnie występujących reakcji są wybitny prosty ( płynie „od lewej do prawej”) i odwrócić(postęp „od prawej do lewej”) Ponieważ w trakcie reakcji odwracalnej substancje wyjściowe są jednocześnie zużywane i formowane, nie przekształcają się one całkowicie w produkty reakcji. Dlatego o reakcjach odwracalnych mówią, że nie zachodzą „całkowicie. " W rezultacie zawsze powstaje mieszanina substancji wyjściowych i produktów reakcji. 6. Na podstawie udziału katalizatorów reakcje chemiczne dzielą się na katalityczny oraz niekatalityczny Katalityczny 2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (katalizator V 2 O 5) odnosi się do reakcji zachodzących w obecności katalizatorów.W równaniach takich reakcji wzór chemiczny katalizatora jest wskazany powyżej znaku równego lub odwracalnego, czasami wraz z oznaczeniem warunków wystąpienia. Ten typ reakcji obejmuje wiele reakcji rozkładu i związków. Wiele reakcji zachodzących przy braku katalizatorów nazywa się niekatalitycznymi 2NO + O2 = 2NO 2, na przykład reakcje wymiany i podstawienia.

Często od wielu osób, które omawiają konkretny proces, można usłyszeć słowa: „To jest fizyka!” lub Rzeczywiście, praktycznie wszystkie zjawiska w przyrodzie, w życiu codziennym i w przestrzeni, z którymi człowiek spotyka się w swoim życiu, można przypisać jednej z tych nauk. Interesujące jest zrozumienie, jak zjawiska fizyczne różnią się od chemicznych.

Fizyka naukowa

Zanim odpowiemy na pytanie, czym zjawiska fizyczne różnią się od chemicznych, konieczne jest zrozumienie, jakie obiekty i procesy bada każda z tych nauk. Zacznijmy od fizyki.

Ze starożytnego języka greckiego słowo „fisis” jest tłumaczone jako „natura”. Oznacza to, że fizyka jest nauką o naturze, która bada właściwości obiektów, ich zachowanie w różnych warunkach, przemiany między ich stanami. Celem fizyki jest określenie praw rządzących naturalnymi procesami, które zachodzą. Dla tej nauki nie ma znaczenia, z czego składa się badany obiekt i jaki jest jego skład chemiczny, ważne jest dla niej tylko to, jak obiekt będzie się zachowywał pod wpływem ciepła, siły mechanicznej, ciśnienia i tak dalej.

Fizyka jest podzielona na kilka sekcji, które badają pewien węższy zakres zjawisk, na przykład optykę, mechanikę, termodynamikę, fizykę atomową i tak dalej. Ponadto wiele niezależnych nauk jest całkowicie uzależnionych od fizyki, na przykład astronomia czy geologia.

W przeciwieństwie do fizyki, chemia jest nauką zajmującą się badaniem struktury, składu i właściwości materii, a także jej zmian w wyniku reakcji chemicznych. Oznacza to, że przedmiotem badań chemii jest skład chemiczny i jego zmiana w trakcie określonego procesu.

Chemia, podobnie jak fizyka, ma wiele działów, z których każdy zajmuje się określoną klasą substancji chemicznych, na przykład organicznymi i nieorganicznymi, bio- i elektrochemią. Badania w medycynie, biologii, geologii, a nawet astronomii opierają się na osiągnięciach tej nauki.

Warto zauważyć, że chemia jako nauka nie była rozpoznawana przez starożytnych greckich filozofów ze względu na jej orientację na eksperyment, a także ze względu na otaczającą ją pseudonaukową wiedzę (przypomnijmy, że współczesna chemia „narodziła się” z alchemii) . Dopiero od renesansu i w dużej mierze dzięki pracy angielskiego chemika, fizyka i filozofa Roberta Boyle'a, chemia zaczęła być postrzegana jako pełnoprawna nauka.

Przykłady zjawisk fizycznych

Można przytoczyć ogromną liczbę przykładów, które przestrzegają praw fizycznych. Na przykład każdy uczeń zna już w 5 klasie zjawisko fizyczne - ruch samochodu na drodze. Jednocześnie nie ma znaczenia, z czego składa się ten samochód, skąd pobiera energię do poruszania się, ważne jest tylko, aby poruszał się w przestrzeni (po drodze) po określonej trajektorii z określoną prędkością. Co więcej, procesy przyspieszania i zwalniania samochodu są również fizyczne. Dział fizyki „Mechanika” zajmuje się ruchem samochodu i innych ciał sztywnych.

Innym znanym jest topnienie lodu. Lód, będący stałym stanem wody, pod ciśnieniem atmosferycznym może istnieć w nieskończoność w temperaturach poniżej 0 o C, ale jeśli temperatura otoczenia wzrośnie przynajmniej o ułamek stopnia lub jeśli ciepło zostanie bezpośrednio przeniesione do lodu, na przykład, biorąc go do ręki, zacznie się topić. Proces ten, związany z pochłanianiem ciepła i zmianą stanu skupienia materii, jest zjawiskiem wyłącznie fizycznym.

Inne przykłady zjawisk fizycznych to unoszenie się ciał w cieczach, rotacja planet na ich orbitach, promieniowanie elektromagnetyczne ciał, załamanie światła podczas przekraczania granicy dwóch różnych przezroczystych ośrodków, lot pocisku, rozpuszczanie cukier w wodzie i inne.

Przykłady zjawisk chemicznych

Jak wspomniano powyżej, wszelkie procesy zachodzące wraz ze zmianą składu chemicznego uczestniczących w nich ciał są badane przez chemię. Jeśli wrócimy do przykładu samochodu, to możemy powiedzieć, że proces spalania paliwa w jego silniku jest żywym przykładem zjawiska chemicznego, ponieważ w wyniku tego węglowodory, oddziałując z tlenem, prowadzą do powstania całkowicie różne główne z nich to woda i dwutlenek węgla.

Innym uderzającym przykładem rozważanej klasy zjawisk jest proces fotosyntezy w roślinach zielonych. Początkowo mają wodę, dwutlenek węgla i światło słoneczne, po zakończeniu fotosyntezy początkowych odczynników już nie ma, a na ich miejscu powstaje glukoza i tlen.

Ogólnie możemy powiedzieć, że każdy żywy organizm jest prawdziwym reaktorem chemicznym, ponieważ zachodzi w nim ogromna liczba procesów transformacji, na przykład rozpad aminokwasów i tworzenie z nich nowych białek, konwersja węglowodorów w energia dla włókien mięśniowych, proces oddychania człowieka, w którym hemoglobina wiąże tlen i wiele innych.

Jednym z niesamowitych przykładów zjawisk chemicznych w przyrodzie jest zimny blask świetlików, który jest wynikiem utlenienia specjalnej substancji - lucyferyny.

W dziedzinie techniki przykładem jest produkcja barwników do odzieży i żywności.

Różnice

Czym różnią się zjawiska fizyczne od chemicznych? Odpowiedź na to pytanie można zrozumieć, jeśli przeanalizujemy powyższe informacje o przedmiotach badań fizyki i chemii. Główną różnicą między nimi jest zmiana składu chemicznego rozważanego obiektu, której obecność wskazuje na przemiany w nim, ale w przypadku niezmienionych właściwości chemicznych ciała mówią o zjawisku fizycznym. Ważne jest, aby nie mylić zmiany składu chemicznego ze zmianą struktury, rozumianą jako przestrzenne rozmieszczenie atomów i cząsteczek tworzących ciała.

Odwracalność zjawisk fizycznych i nieodwracalność zjawisk chemicznych

W niektórych źródłach odpowiadając na pytanie, czym różnią się zjawiska fizyczne od chemicznych, można znaleźć informację, że zjawiska fizyczne są odwracalne, a chemiczne nie, nie jest to jednak do końca prawda.

Kierunek dowolnego procesu można określić za pomocą praw termodynamiki. Prawa te mówią, że każdy proces może przebiegać spontanicznie tylko w przypadku spadku jego energii Gibbsa (spadek energii wewnętrznej i wzrost entropii). Jednak proces ten zawsze można odwrócić, korzystając z zewnętrznego źródła energii. Załóżmy na przykład, że niedawno naukowcy odkryli odwrotny proces fotosyntezy, który jest zjawiskiem chemicznym.

To pytanie zostało specjalnie postawione jako osobna pozycja, ponieważ wiele osób uważa spalanie za zjawisko chemiczne, ale to nieprawda. Jednak błędem byłoby również traktowanie procesu spalania jako zjawiska fizycznego.

Powszechnym zjawiskiem spalania (pożar, spalanie paliwa w silniku, palniku gazowym lub palniku itp.) jest złożony proces fizykochemiczny. Z jednej strony opisuje to łańcuch reakcji chemicznych utleniania, z drugiej jednak w wyniku tego procesu powstaje silne promieniowanie cieplne i lekkie elektromagnetyczne, a to już dziedzina fizyki.

Gdzie przebiega granica między fizyką a chemią?

Fizyka i chemia to dwie różne nauki, które mają różne metody badawcze, podczas gdy fizyka może być zarówno teoretyczna, jak i praktyczna, podczas gdy chemia jest głównie nauką praktyczną. Jednak w niektórych dziedzinach nauki te stykają się tak blisko, że granica między nimi zaciera się. Oto przykłady branż naukowych, w których trudno określić „gdzie jest fizyka, a gdzie chemia”:

• mechanika kwantowa;
• Fizyka nuklearna;
• krystalografia;
• Inżynieria materiałowa;
• nanotechnologia.

Jak widać z listy, fizyka i chemia ściśle się pokrywają, gdy omawiane zjawiska występują w skali atomowej. Takie procesy są zwykle nazywane fizykochemicznymi. Co ciekawe, jedyną osobą, która otrzymała jednocześnie Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii i fizyki jest Maria Skłodowska-Curie.

I. Nowy materiał

Z kursu historii naturalnej i fizyki wiesz, że w ciałach i substancjach zachodzą różne zmiany.

Zanim zaczniesz studiować temat lekcji, sugeruję wykonanie następującego zadania, nie spiesz się z odpowiedzią, wykonaj zadanie do końca.

Ćwiczenie:

Przyjrzyj się uważnie zdjęciom i spróbuj odpowiedzieć na następujące pytania:

1. Gdzie można zaobserwować zjawiska przedstawione na rysunkach i zdjęciach?

№1	№2	№3
№4	№5	№6

2. Nadaj nazwę każdemu zjawisku. Jakie substancje biorą udział w prezentowanych zjawiskach? Co dzieje się z każdą substancją w tym zjawisku? Zapisz to w swoich skoroszytach i wypełnij poniższą tabelę:

Nie., Nazwa zjawiska	Substancja uczestnicząca w zjawisku	Zmiany w treści
№1,..
…
№6,..

3. W jakich zjawiskach powstają nowe substancje?

4. Jak i według jakich kryteriów można podzielić prezentowane zjawiska?

Zjawiska fizyczne i chemiczne

Poprzez eksperymenty i obserwacje jesteśmy przekonani, że substancje mogą się zmieniać.

Zmiany w substancjach, które nie prowadzą do powstania nowych substancji (o różnych właściwościach) nazywane są zjawiska fizyczne.

1. Woda po podgrzaniu może zamienić się w parę, a po schłodzeniu - w lód .

2.Długość drutu miedzianego zmiany latem i zimą: wzrost wraz z ogrzewaniem i spadek z chłodzeniem.

3.Tom powietrze w balonie wzrasta w ciepłym pomieszczeniu.

Nastąpiły zmiany z substancjami, ale jednocześnie woda pozostała wodą, miedź - miedź, powietrze - powietrze.

Nowe substancje, mimo ich zmian, nie powstały.

ANALIZA DOŚWIADCZENIA

1. Zamknąć rurkę korkiem z włożoną rurką

2. Włóż koniec rurki do szklanki wody. Podgrzej probówkę ręcznie. Zwiększa się w nim objętość powietrza, a część powietrza z probówki trafia do szklanki wody (uwalniają się pęcherzyki powietrza).

3. Gdy rurka stygnie, objętość powietrza zmniejsza się i woda dostaje się do rurki.

Wyjście. Zmiany objętości powietrza są fizyczne.

Zjawisko chemiczne (reakcja) - zjawisko, w którym powstają nowe substancje.

I jakimi znakami możesz określić, co się stało?Reakcja chemiczna ? Niektóre reakcje chemiczne prowadzą do strącania. Inne oznaki to zmiana koloru pierwotnej substancji, zmiana jej smaku, uwolnienie gazu, uwolnienie lub absorpcja ciepła i światła.

Zobacz przykłady takich reakcji w tabeli.

Oznaki reakcji chemicznych
Zmiana koloru oryginalnej substancji	Zmiana smaku materiału wyjściowego	Opad atmosferyczny	Ewolucja gazu	Pojawienie się zapachu

REAKCJA	OBJAW
	ZMIANA KOLORU
	ZMIANA SMAKU
	UWOLNIENIE GAZU

W przyrodzie żywej i nieożywionej nieustannie zachodzą różne reakcje chemiczne. Nasz organizm to także prawdziwa fabryka chemicznych przemian jednych substancji w inne.

Obejrzyjmy kilka reakcji chemicznych.

Eksperymentów z ogniem nie da się przeprowadzić samodzielnie !!!

Test 1

Trzymajmy nad ogniem kawałek białego chleba zawierającego materię organiczną.

Obserwujemy:

1. Zwęglenie, czyli przebarwienia;

2. Pojawienie się zapachu.

Wyjście ... Wystąpiło zjawisko chemiczne (powstaje nowa substancja - węgiel)

Test 2

Przygotujmy się szklanka skrobi. Dodaj trochę wody i wymieszaj. Potem upuszczamy roztwór jodu.

Obserwujemy:

1. Oznaka reakcji: przebarwienia (niebieska skrobia)

Wyjście. Nastąpiła reakcja chemiczna. Skrobia zamieniła się w inną substancję.

Test 3

1. W szklance rozcieńczyć niewielką ilość sody oczyszczonej.

2. Dodaj tam kilka kropel octu (możesz wziąć sok z cytryny lub roztwór kwasu cytrynowego).

Obserwujemy:
1. Izolacja pęcherzyków gazu.

Wyjście. Wydzielanie się gazu jest jedną z oznak reakcji chemicznej.

Niektóre reakcje chemiczne generują ciepło.

Podsumujmy

1. Substancje mogą uczestniczyć w zjawiskach fizycznych i chemicznych

2. Charakterystykę porównawczą zjawisk fizycznych i chemicznych przedstawia poniższa interaktywna animacja

3. Różnica między zjawiskami fizycznymi i chemicznymi

· Podczas zjawisk fizycznych cząsteczki substancji nie ulegają zniszczeniu, substancja jest zachowana.

· W zjawiskach chemicznych cząsteczki substancji rozpadają się na atomy, cząsteczki nowej substancji tworzą się z atomów.

Oznakichemicznyreakcje

Zmiana koloru
Wytrącanie lub rozpuszczanie osadu

OGÓLNA SZKOŁA EDUKACYJNA NOVOAZOV

KROK I-III №2

Temat:

Zjawiska fizyczne i chemiczne.

Reakcje chemiczne i zjawiska towarzyszące.

Lekcja w klasie 7

Opracował: nauczyciel chemii

Dmitrichenko L.V.

Nowoazowsk

Temat lekcji: Zjawiska fizyczne i chemiczne. Reakcje chemiczne i zjawiska towarzyszące.

Cele Lekcji:

Edukacyjny:

Skonkretyzować wiedzę uczniów o zjawiskach fizycznych i chemicznych, opierając się na wiedzy zdobytej z przebiegu historii naturalnej, poznać ich istotne różnice, sformułować ideę reakcji chemicznej, rozważyć efekty zewnętrzne (znaki) które towarzyszą reakcjom chemicznym, przeprowadzając eksperyment chemiczny, aby ujawnić praktyczne znaczenie reakcji chemicznych ...

Rozwijanie:

Rozwijaj aktywność poznawczą.

Wykształcenie umiejętności obserwowania otaczającego nas świata, myślenia o jego istocie, możliwości wpływania na zachodzące wokół nas procesy.

Rozwijanie umiejętności obserwacji zjawisk, rozpoznawania ich i wyciągania wniosków na podstawie obserwacji; umiejętność przeprowadzenia i analizy eksperymentu chemicznego.

Rozwijanie praktycznych umiejętności pracy z odczynnikami, sprzętem zgodnie z przepisami bezpieczeństwa.

Edukacyjny:

Kształtować poglądy naukowe studentów.

Aby stworzyć estetyczny smak, obserwując piękno zjawisk przyrodniczych.

Rodzaj lekcji: lekcja uczenia się nowego materiału i podstawowej konsolidacji wiedzy.

Metody: werbalne wizualne, praktyczne, częściowe wyszukiwanie.

Wyposażenie: komputer, tablica interaktywna, prezentacja lekcji w programie Power Point.

Wyposażenie: urządzenie grzewcze, zapałki, statyw na probówki, uchwyt na probówki, kubek porcelanowy, statyw laboratoryjny, łyżka metalowa.

Materiały: świeca parafinowa, roztwory: alkalia (wodorotlenek sodu), kwas solny, siarczan miedzi, wskaźnik fenoloftaleiny, chlorek amonu, alkohol, marmur.

Podczas zajęć

. Etap organizacyjny

Pozdrów uczniów przez nauczyciela.

Sprawdzenie gotowości uczniów do lekcji.

II. Motywacja wiedzy

Chciałbym rozpocząć lekcję słowami angielskiego naukowca Michaela Faradaya „Powiem wam… szereg informacji na temat chemii, których można się nauczyć od płonącej świecy. To nie pierwszy raz rozmawiam na ten temat i… bardzo chciałabym do niego wracać co roku – ten temat jest tak ciekawy i tak niesamowicie różnorodny są wątki, którymi jest on związany z różnymi zagadnieniami nauk przyrodniczych. Zjawiska obserwowane podczas palenia świecy są takie, że nie ma ani jednego prawa natury, które nie zostałoby naruszone w ten czy inny sposób ... ”

Michael Faraday, Londyn, 1860

. Aktualizacja podstawowej wiedzy

Na lekcjach historii naturalnej zdobyłeś wstępną wiedzę o zjawiskach.

Czym są zjawiska?

(Zjawiska to wszelkie zmiany zachodzące na świecie.

Jak mówili starożytni filozofowie: „Wszystko płynie, wszystko się zmienia”.

Proponuję spojrzeć na ilustracyjną serię Phenomenon, a następnie odpowiedzieć na pytania:

Na jakie grupy podzieliłbyś wszystkie zjawiska?

Jak odnoszą się do chemii?

Omówienie recenzowanego materiału i uogólnienie prowadzącego.

Pierwsze pytanie: Na jakie grupy podzielilibyście wszystkie zjawiska?

(W zależności od tego, do jakiej sfery życia należą zjawiska, można je podzielić na: mechaniczne, dźwiękowe, świetlne, termiczne, magnetyczne, elektryczne, fizyczne, chemiczne, biologiczne, geologiczne, społeczne, polityczne).

Drugie pytanie: Jak odnoszą się do chemii?

(Chemia to nauka o substancjach i ich przemianach, a w tych przykładach widzimy zmiany zachodzące w substancjach.)

W naturze od samego początku:

Zawsze są przemiany z substancjami.

O tych naturalnych zmianach

Ty i ja powiedzielibyśmy:

To jest „Zjawisko!”

Zjawiska są różne,

Rozważ chemiczną i fizyczną.

Musimy nauczyć się ich obserwować,

A najważniejszą rzeczą jest ich rozróżnienie.

Nauczyciel: zapisz temat lekcji: „Zjawiska fizyczne i chemiczne. Reakcje chemiczne i zjawiska towarzyszące ”.

Dzisiaj na lekcji musimy:

Poznaj istotę zjawisk fizycznych i chemicznych.

Naucz się rozróżniać zjawiska fizyczne i chemiczne.

Zidentyfikuj oznaki reakcji chemicznych.

Rozwijanie umiejętności dokonywania obserwacji i wyciągania wniosków.

Pokaż znaczenie reakcji chemicznych.

IV. Nauka nowego materiału

Płonąca świeca to przedmiot uniwersalny, patrząc na nią można obserwować zarówno zjawiska fizyczne, jak i chemiczne. Podczas palenia świecy parafina najpierw topi się, a następnie zamienia się w gazowe substancje palne.

Czym jest to zjawisko? (fizyczny)

Jakie zmiany zachodzą? (zmiana formy i stanu agregacji).

I wtedy para parafiny zaczyna się palić. Powoduje to wytwarzanie dwutlenku węgla i wody. Czym jest to zjawisko? (Chemiczny)

Klasyfikacja zjawisk

Zjawiska

Fizyczna Chemiczna

Substancja się nie zmienia

Cząsteczki są zatrzymywane Zmiany substancji

Zmiany: Zmiany: skład rzeczy, właściwości

Sylwetka

Stan agregacji

Nauczyciel: zjawiska chemiczne nazywane są również procesami chemicznymi lub reakcje chemiczne.

Rosyjski chemik, laureat Nagrody Nobla Nikołaj Nikołajewicz Siemionow stwierdził: „Przemiana chemiczna, reakcja chemiczna jest głównym tematem chemii”. Dlatego ważne jest, aby móc zaobserwować i opisać zewnętrzne oznaki przejścia reakcji chemicznych – zjawisk należących do makrokosmosu. Jeszcze ważniejsza jest umiejętność wyjaśnienia tych zjawisk poprzez analizę procesów zachodzących między cząstkami należącymi do mikroświata.

Powstaje pytanie: co dzieje się z cząsteczkami i atomami podczas reakcji chemicznych?

Nauczyciel: Tablica przedstawia reakcję rozkładu wody pod wpływem el. prąd, z utworzeniem dwóch prostych substancji: tlenu i wodoru.

Substancje, które wchodzą w reakcję chemiczną, nazywane są odczynniki lub materiały wyjściowe.

Substancje powstające w wyniku reakcji nazywane są produkty reakcji lub substancje końcowe.

Odczynniki → Produkty reakcji

Co dzieje się z cząsteczkami wody podczas reakcji chemicznej?

(cząsteczki rozpadają się i tworzą się oddzielne atomy)

Co dzieje się z atomami?

(Podczas reakcji chemicznych atomy są zachowywane. Następuje tylko ich przegrupowanie.)

Wyjście: Istotą reakcji chemicznej jest przegrupowanie atomów.

Problematyczne pytanie: Jak odróżnić zjawiska chemiczne od fizycznych?

Pierwsza hipoteza.

Można powiedzieć, że jeśli cząsteczki substancji rozpadają się, to zjawisko jest chemiczne, a jeśli utrzymują się, to fizyczne.

Ale cząsteczki są bardzo trudne do zobaczenia nawet pod mikroskopem, ponieważ są bardzo małe.

Druga hipoteza.

Jeżeli w procesie reakcji chemicznej powstają nowe substancje o nowych właściwościach, to postęp reakcji można ocenić na podstawie zmiany właściwości fizycznych substancji.

Nauczyciel: W tym przypadku zaobserwujemy efekty zewnętrzne, które towarzyszą reakcjom chemicznym lub nazywamy je oznaki reakcji.

Zapoznajmy się z charakterystycznymi cechami chemii. reakcje poprzez wykonanie małej pracy badawczej: „Przeprowadzanie reakcji chemicznych”.

Ćwiczenie: przeprowadzać eksperymenty chemiczne, obserwacje i wyciągać wnioski.

Proszę o podział na grupy. Każda grupa to laboratorium badawcze, w którym każda ma swoją rolę: eksperymentatorzy - przeprowadzają eksperyment; obserwatorzy - prowadzą dziennik laboratoryjny; analitycy - analizują i rejestrują wnioski; teoretycy - wyjaśniają teoretycznie.

Przypominam o zasadach gruźlicy. Każda karta instruktażowa zawiera zasady, których należy przestrzegać podczas przeprowadzania tego eksperymentu.

Dodatkowo każda grupa otrzymuje zadanie twórcze.

Grupa 1.

Mapa - instrukcja.

Podczas nalewania płynów weź pojemnik z odczynnikiem tak, aby etykieta była skierowana w stronę dłoni, usuń kroplę z krawędzi szyjki pojemnika, w przeciwnym razie płyn spłynie po szkle, zepsuje etykietę i uszkodzi skórę rąk.

Natychmiast zamknij pojemnik, z którego pobrano odczynnik i umieść go z powrotem na miejscu.

Zachowaj szczególną ostrożność podczas pracy z zasadami. Nawet rozcieńczony roztwór zasadowy w oczach może doprowadzić do trwałej utraty wzroku. Jeśli roztwór alkaliczny dostanie się na dłonie, natychmiast zmyj go dużą ilością wody, aż zniknie uczucie mydła.

Należy również zachować ostrożność podczas obchodzenia się z kwasami. Szczególnie należy zadbać o oczy. Jeśli kwas dostanie się na dłonie, natychmiast zmyj go dużą ilością wody.

Doświadczenie:

Oddziaływanie wodorotlenku sodu z kwasem solnym w obecności fenoloftaleiny.

Do probówki wlać około 2 ml alkaliów (wodorotlenek sodu, NaOH), a następnie dodać kroplami fenoloftaleinę.

Co jest obserwowane? _____________________________________________

Następnie wlej kwas solny (HCl) do widocznych zmian.

Jakie zmiany są obserwowane? ___________________________________________

Wniosek (jaki znak wskazuje, że zaszła reakcja chemiczna) ________________________________________________________________

Grupa nr 2

Uwaga! Środki ostrożności!

Należy również zachować ostrożność podczas pracy z kwasami. Szczególnie należy zadbać o oczy. Jeśli kwas dostanie się na dłonie, natychmiast zmyj go dużą ilością wody.

Mapa - instrukcja.

Doświadczenie:

Oddziaływanie marmuru z roztworem kwasu solnego.

Wlej trochę marmuru do probówki (tylko po to, aby przykryć dno probówki) i dodaj 1 ml rozcieńczonego kwasu solnego (HCl).

Wniosek (jaki znak wskazuje, że zaszła reakcja chemiczna) ____________________________________________________________________

Grupa nr 3

Uwaga! Środki ostrożności!

Podczas nalewania płynów weź pojemnik z odczynnikiem tak, aby etykieta była skierowana w stronę dłoni, usuń kroplę z krawędzi szyjki pojemnika, w przeciwnym razie płyn spłynie po szkle, zepsuje etykietę i uszkodzi skórę rąk.

Natychmiast zamknij pojemnik, z którego pobrano odczynnik i włóż z powrotem.

Zachowaj szczególną ostrożność podczas pracy z zasadami. Nawet rozcieńczony roztwór zasadowy w oczach może prowadzić do nieodwracalnej utraty wzroku. Jeśli roztwór alkaliczny dostanie się na dłonie, natychmiast zmyj go dużą ilością wody, aż zniknie wrażenie mydła.

Nie pochylaj się nad pojemnikiem, do którego wlewasz jakikolwiek płyn (szczególnie żrący), ponieważ najmniejsze krople mogą dostać się do oczu.

Mapa - instrukcja.

Doświadczenie:

Oddziaływanie roztworu siarczanu miedzi z roztworem alkalicznym.

Do probówki wlać 1-2 ml roztworu siarczanu miedzi i dodać roztwór alkaliczny (NaOH) do widocznych zmian.

Co jest przestrzegane?________________________________________________________

Następnie dodaj roztwór kwasu solnego (HCl) aż do widocznych zmian.

Jakie zmiany są obserwowane?____________________________________________

_____________________________________________________________________

Grupa nr 4

Uwaga! Środki ostrożności!

Do podgrzewania roztworów w probówce używaj drewnianego uchwytu. Upewnij się, że otwór tuby jest skierowany w stronę przeciwną do twarzy pracownika, ponieważ płyn może zostać wyrzucony z tuby w wyniku przegrzania.

Podczas podgrzewania płynów upewnij się, że ścianki probówki nie przegrzewają się nad cieczą, ponieważ jeśli krople cieczy dostaną się na przegrzaną szybę, probówka może pęknąć.

Aby uniknąć przegrzania, nigdy nie podgrzewaj tuby tylko od dołu, ale równomiernie podgrzewaj całą tubę, całą jej zawartość.

Wszystkie substancje wąchaj dokładnie, nie pochylaj się nad probówką i nie wdychaj głęboko, ale ruchami ręki skieruj parę lub gaz w swoją stronę.

Mapa - instrukcja.

Doświadczenie:

Oddziaływanie chlorku amonu z roztworem alkalicznym.

Do probówki wlać 2 ml roztworu chlorku amonu (NH 4 CI) i dodać około 2 ml roztworu alkalicznego (NaOH). Podgrzać płyn w probówce do wrzenia i ostrożnie zapach ulatniającego się gazu.

Co jest przestrzegane?________________________________________________________

Wniosek (jaki znak wskazuje, że zaszła reakcja chemiczna?)

Grupa nr 5.

Uwaga środki bezpieczeństwa!

Zachowaj szczególną ostrożność podczas pracy z urządzeniami grzewczymi.

Nie dmuchaj na płomień, aby go zgasić!

Aby przestać palić suche paliwo, przykryj płomień korkiem, przynosząc go z boku.

Doświadczenie:

Spalanie alkoholu.

Na statywie laboratoryjnym za pomocą tulei zabezpieczyć pierścień, połóż na nim porcelanowy kubek z roztworem. Zapal palnik. Podnieś lub opuść pierścień na statywie tak, aby górna część płomienia dotykała dna kubka.

Co jest obserwowane?____________________________________________________

Wniosek (jaki znak wskazuje, że zaszła reakcja chemiczna?) __________________________________________________________________

Ogólny wniosek. Oznaki reakcji chemicznych:

1 zmiana koloru;

2 wydzielanie gazu;

3 tworzenie lub zanikanie osadów;

4 pojawienie się, zniknięcie lub zmiana zapachu;

5 uwalnianie lub pochłanianie ciepła;

6 pojawienie się płomienia, czasem blasku.

Czasami zarówno procesom fizycznym, jak i chemicznym mogą towarzyszyć te same efekty zewnętrzne. Na przykład rozprzestrzenianie się zapachu perfum lub sytuacja, gdy otwieramy butelkę wody mineralnej, obserwujemy wydzielanie się dwutlenku węgla.

Praca z kreatywnością (zadania rozbieżne).

Ćwiczenie 1.

Długość drutów miedzianych zmienia się latem i zimą. Wyjaśnij to zjawisko

(Substancja może zmieniać długość ciała po podgrzaniu lub schłodzeniu. Zwiększa się po podgrzaniu i zmniejsza się po schłodzeniu, ale substancja się nie zmienia, więc to zjawisko jest fizyczne.)

Zadanie 2.

Jeśli wlejesz sodę do szklanki i dodasz ocet, gaz zaczyna się tak aktywnie uwalniać, że wydaje się, że płyn się gotuje.

Jak w tym przypadku odróżnić gotowanie od reakcji chemicznej?

(w tym celu należy pamiętać, jak następuje wrzenie: ciecz wrze, gdy podgrzeje się do określonej temperatury - temperatura wrzenia. W przypadku wody wynosi 100 0 C. Podczas wrzenia wody powstają pęcherzyki gazu (pary) w całej objętości cieczy.W przypadku oddziaływania octu z sodą ciecz nie nagrzewa się, a gaz jest uwalniany tylko w miejscu kontaktu sody z roztworem, więc tego roztworu nie można nazwać wrzeniem .)

Zadanie 3.

Srebrny proszek otrzymany w probówce w wyniku reakcji chemicznej ma kolor szary. Jeśli go stopisz, a następnie ochłodzisz, otrzymasz kawałek metalu, ale nie szary, ale biały, z charakterystycznym połyskiem. Wyjaśnij, czy jest to zjawisko fizyczne, czy proces chemiczny.

(Jest to zjawisko fizyczne. Srebro pozostało niezmienione, nie zamieniło się w inną substancję i zachowało swoje właściwości. Metale mają „metaliczny połysk”.)

Zadanie 4.

Pudełko ze skórzanymi butami zawiera specjalną substancję - granulki żelu krzemionkowego (osad wysuszonego kwasu krzemianowego). Jak myślisz, w jakim celu jest używany i na czym polega to zjawisko?

(Służy do pochłaniania wilgoci i zapachu. Jest to zjawisko fizyczne, ponieważ żel krzemionkowy pochłania cząsteczki różnych substancji, nie niszcząc ich i nie tworzą się nowe substancje.)

Zadanie 5.

ANALIZA DOŚWIADCZENIA

1. Zamknąć rurkę korkiem z włożoną rurką

2. Włóż koniec rurki do szklanki wody. Podgrzej probówkę ręcznie. Zwiększa się w nim objętość powietrza, a część powietrza z probówki trafia do szklanki wody (uwalniają się pęcherzyki powietrza).

3. Gdy rurka stygnie, objętość powietrza zmniejsza się i woda dostaje się do rurki.

Pytanie: co to za zjawisko?

(Objętość powietrza wzrasta po podgrzaniu. Zmiana objętości powietrza jest zjawiskiem fizycznym, ponieważ zmiany zaszły w substancji, ale jednocześnie się nie zmieniły.)

Aby wyciągnąć wnioski z tego, co się stało, musisz uważnie to obserwować, a także badać substancje przed i po eksperymencie.

Nauczyciel: Reakcje chemiczne mają ogromne znaczenie. Odbywają się w naturze. Wiele towarzyszy nam w codziennym życiu, a także jest podstawą wielu branż.

Przykładowe reakcje na ekranie: 1) Reakcje zachodzące w przyrodzie.

Proces fotosyntezy itp. oddychanie.

2) Reakcje zachodzące w życiu codziennym.

Gotowanie żywności, przygotowywanie fermentowanych produktów mlecznych, spalanie gazu ziemnego i innych paliw.

3) Reakcje leżące u podstaw produkcji chemicznej.

Pozyskiwanie metali z rud, pozyskiwanie materiałów budowlanych, produkcja nawozów, tworzyw sztucznych, środków leczniczych, pozyskiwanie chemii gospodarczej.

V. Konsolidacja wiedzy.

Zadanie 1: Test zgodności.

Wybierz, które z wymienionych zjawisk są chemiczne, a które fizyczne. (Opcja 1 - fizyczna; Opcja 2 - chemiczna.)

(Fizyczne 1, 3, 5, 6, 8, 10. Chemiczne 2, 4, 7, 9)

Zadanie 2.

Jakim efektom zewnętrznym towarzyszą takie przemiany chemiczne:

a) dodanie wskaźnika do roztworu alkalicznego, b) otrzymanie sfermentowanych produktów mlecznych, c) eksploatacja samochodu (silnika), d) oddziaływanie dwóch roztworów z utworzeniem osadu, e) spalanie czerwonego fosforu.

VІ. Podsumowanie lekcji.

Rozważ wszystko, co wydarzyło się na dzisiejszej lekcji.

Jeśli zgadzasz się z oświadczeniem, umieść obok niego znak „+”.

TEST REFLEKSYJNY

1. Dużo się nauczyłem.

2. Przyda mi się w życiu.

3. Lekcja miała o czym myśleć.

4. Otrzymałem odpowiedzi na wszystkie moje pytania.

5. Na lekcji wykonałem dobrą robotę.

Uwagi końcowe od prowadzącego:

„…Mogę tylko wyrazić moje życzenie dla Ciebie, abyś mógł z honorem porównać się ze świecą, tj. może być latarnią morską dla innych i tak abyś we wszystkich swoich działaniach naśladował piękno płomienia, uczciwie i arbitralnie wypełniając swój obowiązek wobec ludzkości.”

(Michael Faraday)

Napisz mini - esej na temat: Wartość reakcji chemicznych w przyrodzie i życiu człowieka.