Явления физические и химические признаки химических реакций: Физические явления. Химические реакции — урок. Химия, 8 класс.

Содержание

Карточка. Физические и химические явления. Признаки химических реакций

8 класс (Журин)

Индивидуальная карточка по теме

«Физические и химические явления. Признаки химических реакций»

Вариант № 1

1. Какие явления называются физическими?

2. Из перечисленных явлений к физическим относят::

1) скисание молока 2) горение дров

3) дистилляцию воды 4) замерзание воды

3. Из перечисленных явлений к химическим относят:

1) ржавление железной бочки 2) подгорание пищи

3) плавление меди 4) затвердевание парафина

4. Верны ли следующие суждения: А – горение магниевой ленты («бенгальский огонь»)– это химическое явление; Б – превращение воды в пар – это физическое явление.

1) верно только А 2) верно только Б

3) оба суждения верны 4) оба суждения неверны

5. При гашении соды уксусом признаком химической реакции является:

1) появление запаха 2) выделение газа

3) выделение света и тепла 4) изменение окраски

6. Химический анализ состава смесей не проводят:

А) геологи при разведке полезных ископаемых

Б) продавцы хозяйственных магазинов

В) криминалисты

Г) лаборанты химических лабораторий

8 класс (Журин)

Индивидуальная карточка по теме

«Физические и химические явления. Признаки химических реакций»

Вариант № 2

1. Какие явления называются химическими?

2. Химическое явление – это:

А) плавление олова Б) горение магния В) замерзание воды

3. При горении спиртовки спирт вначале испаряется, а затем горит. Какие явления происходят? Выберите правильный ответ:

А) химические Б) физические

В) вначале физическое, а потом химическое Г) вначале химическое, а потом физическое

4. Признак химической реакции, изображённой на рисунке:

А) выделение тепла и света Б) появление запаха

В) выделение газа Г) образование осадка

5. Какой из следующих признаков не подходит к химическим явлениям:

А) превращение одного вещества в другое

Б) изменение цвета

В) изменение физического состояния

Г) выпадение осадка

Д) образование газа

6. Химический анализ состава смесей не проводят:

А) геологи при разведке полезных ископаемых

Б) продавцы хозяйственных магазинов

В) криминалисты

Г) лаборанты химических лабораторий

Презентация на тему «Явления физические и химические. Признаки химических реакций»

Добро пожаловать!

  • Что такое физические явления?
  • Что такое химические явления?
  • Физические явления — явления, при которых происходит изменение агрегатного состояния вещества или формы физических тел.
  • Химические явления (реакции) — явления при которых происходит превращение одних веществ в другие.

и, химические, явления, физические

  • Группа 1 (плавление льда, скисание молока, горение дров)
  • Группа 2 (горение угля, появление налета на серебряных изделиях, изгибание проволоки)
  • Группа 3 (измельчение соли, появление ржавчины, плавление железа)
  • Группа 4 (нагревание воды, разложение малахита на 3 новых вещества, растворение сахара в воде)
  • Группа 5 (разложение воды на кислород и водород под действием электрического тока, испарение воды, образование росы на рассвете)

Измельчение соли, появление ржавчины, плавление железа, появление налета на серебряных изделиях.

Назовите 3 физических свойства вещества.

Идивидуальные задания

Признаки химических реакций

  • Образование осадка
  • Выделение газа
  • Появление запаха
  • Изменение цвета
  • Выделение света и тепла

Признаки реакций

  • Соприкосновение
  • Нагревание
  • Освещение

Условия :

Условия протекания химических реакций.

Группа 1

В чем заключается отличие химических явлений от физических? Приведите по два примера химических и физических явлений.

Группа 2

Перечислите известные вам условия протекания химических реакций. Приведите по одному примеру реакций, для начала протекания которых необходимы указанные вами условия.

Группа 3

В результате каких явлений – физических или химических –

происходит перегруппировка атомов в веществах. Ответ поясните.

Группа 4

Какие признаки химических реакций проявляются при:

а) образовании ржавчины,

б) горении дров,

в) гниении продуктов питания?

Группа 5

Приведите 3 примера химических реакции, протекающих в

организме человека, природе.

  Группа 6

Какие физические и какие химические признаки наблюдаются при горении свечи?

  • 1. Изучить физические и химические явления, уметь их различать, приводить примеры.
  • 2. Изучить признаки химических реакций, уметь их определять.
  • 3. Изучить условия протекания химических реакций

Задачи урока

  • синий – хотелось бы лучше,
  • зеленый – хорошо, но чего-то не понял,
  • красный — отлично, во всем разобрался

Насколько я понял учебный материал

Спасибо за работу!

Урок №5 — ХИМИЯ!FOREVER!

 Из курса природоведения и физики вы знаете, что с телами и веществами происходят изменения, которые делятся на физические и химические .

Как вы считаете, можно отличить физическое явление от химического?  


ЯВЛЕНИЯ
Физические Химические

Физическими называют такие явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, а меняются их агрегатные состояния, форма и размеры тел.

Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие.


Таяние льда

Химические явления чаще называют химическими реакциями, т.е. химические реакции – это химические явления.

   Давайте теперь  попробуем определить, какие явления являются физическими, а какие – химическими.

№ п/п

Содержание опыта

Наблюдения, сопровождающие опыт

Вывод о явлении

1.      

Горение бенгальского огня



Вспышка света

химическое явление

2.       

Плавление свечи

Образование наплыва на свече

физическое явление

3.      

Обугливание сахара концентрированной  серной кислотой


Почернение сахара и увеличение его объёма (подъём за счёт выделяемого газа)

химическое явление

4.      

Фильтрование раствора глины

Глина на фильтре, фильтрат бесцветный прозрачный

физическое явление

5.      

Взаимодействие раствора медного купороса с раствором щелочи

Образование осадка голубого цвета

химическое явление

 

Признаки химических реакций.

  1. Изменение цвета
  2. Появление запаха
  3.  Выделение газа
  4.  Образование осадка
  5. Излучение цвета
  6. Выделение или поглощение теплоты.

   Какие из перечисленных явлений следует отнести к химическим?

  1. Образование облаков
  2. Подгорание пищи
  3. Засахаривания варенья
  4. Прокисание молока
  5. Протухание куриного яица
  6. Образование снежинок
  7. Горение бензина
  8. Испарение духов.

Вернувшись домой после урока химии ученик подумал: «Как много вокруг химических явлений! 

• Идет тепло от батарее отопления • Загорелась неоновая реклама • Горят именные свечки на торте • Мама «гасит» соду уксусом, готовя тесто • Масляная краска высыхает на воздухе • Скисшее молоко, не выпито кошкой • После выключения компьютера изменяется цвет экрана • После добавления сахара чай становится сладким • Из открытой бутылки «Фанты» выделяются пузырьки газа• На гвоздях в гараже появляется ржавчина.

В чем ошибся ученик?

II. Задания для закрепления

№1. Посмотрите видео-эксперимент «Пропускание углекислого газа через воду и через раствор гидроксида кальция«. Какие явления вы заметили? Почему?

№2. Посмотрите видео-эксперимент «Взаимодействие соды с соляной кислотой» Какое явление вы наблюдали? Почему?

№3. Посмотрите видео-эксперимент «Обугливание крахмала при нагревании и прокаливание поваренной соли«. Какие явления вы наблюдали и почему?

№4. Посмотрите видео-эксперимент «Взаимодействие растительного масла с водой и раствора хлорида бария с серной кислотой«. Какие явления вы наблюдали и почему?

№5. Поработайте с тренажёром «Физические и химические явления»

№6. Поработайте с тренажёром и ответьте на вопросы:

  1. вопрос
  2. вопрос
  3. вопрос
  4. вопрос
  5. вопрос
Загрузите модуль   и выполните виртуальную лабораторную работу “Явления физические и химические”

Тест «Физические и химические явления»   Загрузите модуль 

         

  химия 8 —   1   четверть  темы уроков

Исследование химических изменений — Каковы некоторые признаки химических изменений?

Джанин Солсбери, Средняя школа Роббинсдейла, Роббинсдейл, Миннесота, на основе оригинальной деятельности из McDougal Littell Science, Matter and Energy стр. 47

Профиль автора
Резюме

Это открытая лаборатория, которую можно выполнить примерно за 15-20 минут с помощью нескольких бытовых материалов. Он эффектно, но просто иллюстрирует изменение цвета и образование газа (пузырьков) в результате химического изменения.

Цели обучения

Навыки:
1. Следующие шаг за шагом письменные инструкции
2. после последовательности
3. Размер
4. Работа
4. Рабочая совместная совместная работа
5. Назначение записи
Навыки мышления:
1. Знание и понимание.
2. Синтез и оценка.
3. Метапознание.

Ключевые понятия:

Есть пять признаков химического изменения:
1.Изменение цвета
2. Продукция запаха
3. Изменение температуры
4. Выделение газа (образование пузырьков)
5. Осадок (образование твердого вещества)

Словарь:
1. Химические свойства
2. Химические изменения
3. Осадок

1 Контекст использования 0

Это задание подходит для нескольких учащихся до 30-35 лет. Единственным ограничением будет место на столе и градуированные цилиндры.Все остальное можно купить в продуктовом магазине. Лаборатория — это исследование, и ее можно использовать для ознакомления с концепциями химических изменений. Его также можно использовать для демонстрации химических изменений цвета и пузырьков. Это лабораторная работа, на выполнение которой уходит примерно 15-20 минут учебного времени. Также потребуется 15-20 минут для записи наблюдений и ответов на вопросы, а также дополнительное время для настройки и очистки. Время, необходимое для этого, будет зависеть от количества детей, выполняющих лабораторную работу.Это можно делать индивидуально или в группах по два человека. При необходимости это можно делать и в больших группах, но намного веселее с 1-2 учениками. Единственное специальное оборудование, которое понадобится, — это градуированные цилиндры. Полезно, если учащиеся изучали физические изменения, но это не обязательно. Эту лабораторную работу можно использовать как упреждающий набор или как пример(ы) химических изменений в материалах. Дети могут выполнить лабораторную работу, а затем узнать, почему произошли изменения, или они могут использовать ее для демонстрации усвоенных понятий.Это упражнение можно использовать практически в любых условиях.

Предмет : Химия:Общая химия
Тип ресурса : Виды деятельности: Лабораторная работа
Уровень : Средний (6-8)

Описание и учебные материалы

Материалы, необходимые для 1 эксперимента:
1. 1 Градуированный цилиндр
2. Water
3. 2 прозрачные пластиковые стаканчики
4. 2 Eyedroppers
5. Review Iodine или Bugol-решение
6. Кукурузный крахмал
7. 2 ложки (пластиковые)
8. 1 таблетка витамина С

Процедура:
1. Отмерьте 80 мл воды и налейте ее в одну из чашек.
2. Добавьте три полные пипетки раствора йода. Запишите свои наблюдения.
3. Добавьте одну ложку кукурузного крахмала в раствор йода и перемешайте. Запишите свои наблюдения.
4. Отмерьте 50 мл воды и налейте ее во вторую чашку.
5. Используя чистую пипетку, добавьте 4 полные пипетки раствора йода/кукурузного крахмала во вторую чашку.
6. Бросьте таблетку витамина С во вторую чашку и перемешайте жидкость чистой ложкой, пока таблетка не растворится. Запишите свои наблюдения.

Что вы думаете?
1. Какие изменения вы заметили в первой чашке? Во второй чашке?
2. Как вы думаете, произошли ли химические изменения? Почему или почему нет.
3. Каковы некоторые характеристики химических изменений? Можете перечислить все пять?
Задание: Опишите некоторые химические изменения, происходящие в вашем доме или школе.

Ссылка:
McDougal Littell Наука, материя и энергия, Copyright 2005, McDougal Littell, подразделение Houghton Mifflin Company, pg. 47

Учебные заметки и советы

Советы: Вы можете использовать йод из любой аптеки. Только будьте осторожны, так как он окрашивается и, вероятно, не сойдет с одежды.Старые мужские рубашки для взрослых хорошо подходят в качестве лабораторных халатов, и их можно приобрести в секонд-хендах по очень разумной цене. Если вы используете раствор Люголя, добавьте достаточно, чтобы раствор стал темно-желтым/оранжевым. Простой йод будет темно-красным.
Если используются таблетки витамина С, сначала растолочь их, и они быстрее растворятся. Если у вас нет таблеток с витамином С, подойдет апельсиновый или лимонный сок.
Возможные ответы на Что вы думаете?
Цвет изменился с желтого/оранжевого, красного на сине-черный в первой чашке. Во второй чашке изменился цвет и образовались пузырьки.Да; образовались новые вещества, о чем свидетельствуют изменения цвета и пузырьки. Некоторыми признаками химического изменения являются изменение цвета и образование пузырьков. Пять условий химического изменения: изменение цвета, образование осадка, образование газа, изменение запаха, изменение температуры.
Вызов: приготовление пищи, образование ржавчины, образование потускнения на дверных ручках, сжигание топлива для обогрева, потускневший пенни.

Оценка

Оценка может быть формальной или неформальной. Учащиеся могут написать ответы на вопросы в своих научных журналах или на листе бумаги для сдачи.Они также могут рассказывать о своих наблюдениях в небольших группах или обсуждать их в большом классе.

Стандарты

1) 6. I.A.1 Учащийся будет различать научные данные и личное мнение.
2) 6.I.A.4 Студент будет определять научные факты, законы и теории.
3. 6.I.B.2 учащийся будет различать наблюдение, предсказание и вывод.
4. 6.II.B.1. Студент будет определять химические и физические изменения.
5. 6.II.B.2 Учащийся заметит, что вещества химически реагируют с другими веществами с образованием новых веществ с другими характерными свойствами.

10 примеров химических изменений | Science Trends

Химические реакции, также называемые химическими изменениями, относятся к процессам, которые изменяют химические соединения, создавая новые вещества из одного или нескольких старых веществ. Другими словами, атомы вещества перестраиваются, когда происходит химическое изменение. В отличие от физических изменений, химические изменения обычно нельзя обратить вспять, если только не произойдет эквивалентная химическая реакция.

Энергия химической системы изменяется, когда происходит химическое изменение. Эндотермические реакции — это химические реакции, при которых происходит поглощение тепла, а экзотермические реакции — это химические реакции, при которых тепло выделяется.

Признаки химических изменений

Фейерверки являются примерами химических изменений. Образующиеся свет и тепло являются результатом химических реакций, в результате которых образуются новые соединения. Фото: nidan через Pixabay, URL: https://pixabay.com/photos/fireworks-sky-party-new-year-s-eve-879461/, CC0

Существуют различные физические явления, которые могут указывать на возникновение химическое изменение.Признаки химического изменения включают:

  1. Излучение света – в результате некоторых химических реакций возникает свет.
  2. Пузырьки. Когда в жидком растворе происходит химическое изменение, очень часто образуются пузырьки газа, которые можно увидеть в жидкости.
  3. Изменение цвета. Вещество, меняющее цвет, является отличным признаком того, что произошло какое-то химическое изменение. Изменения цвета особенно заметны в переходных металлах. Примером того, как изменение цвета указывает на химическое изменение, является медь, которая при окислении меняет цвет с бронзового на зеленоватый.
  4. Изменение запаха. Химические реакции могут высвобождать молекулы с определенным запахом, особенно это касается летучих химических веществ.
  5. Изменение температуры. Химические реакции требуют изменения энергии объекта, и это изменение энергии часто можно обнаружить как изменение температуры.
  6. Образование осадка – Осадок относится к твердым частицам, которые собираются вместе в растворе. Определенные химические реакции создают эти твердые частицы.
  7. Необратимые изменения. В то время как физические изменения часто можно обратить вспять, химические изменения в основном необратимы по своей природе.
  8. Изменение общей формы/состава – Существенные изменения в составе или составе вещества часто указывают на химические изменения, например, когда бревно превращается в пепел при горении.

«Я думаю, есть что-то, что делают ваши гормоны, что вызывает химическое изменение вашего мышления». — Boots Riley

Хотя приведенные выше индикаторы могут помочь вам определить, имело ли место химическое изменение, химические изменения могут происходить без появления индикаторов, поэтому это не надежный метод обнаружения.В качестве примера того, как может происходить химическое изменение без наличия вышеуказанных индикаторов, когда железо ржавеет, оно меняет цвет и выделяет тепловую энергию, но процесс этот очень медленный и не так легко заметен.

Различные виды химических изменений

Химики разделяют химические изменения на три категории: биохимические изменения, органические химические изменения и неорганические химические изменения. Биохимические изменения — это изменения, происходящие в телах живых организмов.Эти химические изменения вызываются гормонами и ферментами, и примерами таких изменений являются фотосинтез, пищеварение, фиксация азота, ферментация и цикл Кребса.

Между тем, органические химические изменения — это изменения, которые происходят, когда органические соединения изменяют структуру другого химического вещества. Органические соединения содержат водород и кислород. Примеры органических химических изменений включают галогенирование, метилирование, крекинг сырой нефти и полимеризацию. Наконец, неорганические химические изменения — это химические изменения, в которых углерод не используется как часть химической реакции.Неорганические изменения — это такие процессы, как окислительно-восстановительные реакции, окисление и смешение оснований и кислот.

Разница между химическими и физическими изменениями

Возможно, вы слышали о другом типе изменений, называемом физическими изменениями. Давайте рассмотрим различия между физическими изменениями и химическими изменениями. В сущности, физическое изменение не производит нового химического вещества, тогда как химическое изменение приводит к созданию нового вещества.

Физические изменения просто изменяют форму или другие физические свойства объекта/материала, химический состав материала не изменяется во время физического изменения. Физическое изменение похоже на замерзание, кипение или плавление материала/вещества, а химическое изменение похоже на ржавление или горение вещества. Поскольку физические изменения изменяют только форму химического вещества, а не его состав, изменение часто можно отменить, но это не относится к химическим изменениям.

Примеры химических изменений

Ржавчина, появляющаяся на железе, является примером химического изменения. Ржавчина является результатом образования оксида железа.Фото: cortixx через Pixabay, URL: https://pixabay.com/photos/chain-rust-iron-metal-macro-rusty-566778/, CC0

Химические изменения происходят, когда атомы в веществе/соединении перестраиваются в создавать новые химические связи.

«Показано, что радиоактивность сопровождается химическими изменениями, при которых непрерывно образуются новые виды материи… Делается вывод, что эти химические изменения должны носить субатомный характер». — Эрнест Резерфорд

  1. Ярким примером химического изменения является ржавление железа, ржавчина, которая развивается на железе, является результатом химического изменения, потому что два разных вещества создают новое вещество. Ржавление железа — это молекулы железа, реагирующие с молекулами кислорода и образующие оксид железа, новое соединение.
  2. Выпечка торта требует изменения химического состава торта. Когда кекс нагревается в духовке, происходит эндотермическая химическая реакция, которая изменяет яичные белки в мягком тесте для кексов, делая кекс твердым.
  3. Изготовление карамели из сахара требует химического изменения. Карамель приобретает свой вкус в результате химической реакции, которая происходит между аминокислотами и сахарами при их нагревании.
  4. Переваривание пищи — это процесс, в котором участвуют химические изменения. Ферменты, обнаруженные в кишечнике и желудке, расщепляют макромолекулы пищи, превращая их в более простые молекулы, которые легче усваиваются.
  5. Сжигание вещества — это тип химического изменения. Подобно ржавчине, горение происходит, когда молекулы древесины взаимодействуют с кислородом воздуха. Этот процесс высвобождает тепловую и световую энергию.
  6. Смешивание кислот и оснований приводит к химическим изменениям. Кислоты и основания создают химическую реакцию при смешивании.Ярким примером этого явления является смешивание уксуса и пищевой соды. Уксус — это кислота, а пищевая сода — это щелочь. Последующее образование пузырьков является результатом химической реакции между ними.
  7. Фотосинтез — это процесс, который создает полезную энергию для растений посредством химических изменений. Вода и углекислый газ в сочетании с энергией солнца образуют кислород и глюкозу. Поскольку в этом процессе создаются новые виды химических веществ, происходящее изменение является химическим изменением.
  8. Ферментация — это химическое изменение. Процесс ферментации осуществляется бактериями или дрожжами, и в процессе сахар превращается либо в этанол, либо в молочную кислоту. CO2 также выделяется как побочный продукт.
  9. Фиксация азота — это тип химического превращения. Фиксация азота — это любой процесс, при котором свободные молекулы азота соединяются с другими соединениями. Это создает соединения на основе азота, которые более реакционноспособны, чем основное соединение, и это форма химического изменения.
  10. Фейерверки производят красивые взрывы благодаря химическим изменениям. Фейерверки содержат различные элементы, такие как железо, алюминий, сталь, магний или цинк. Эти чешуйки металла нагреваются до тех пор, пока они не загорятся или не заблестят очень ярко.

Примеры физических изменений

Тающий лед является примером физического изменения. Форма льда меняется на воду, но молекулы остаются прежними. Фото: Fotocitizen через Pixabay, URL: https://pixabay.com/photos/ice-winter-cold-frozen-nature-570500/, CC0

Чтобы лучше понять, какие изменения считаются химическими, а какие физическими. , давайте также рассмотрим некоторые примеры физических изменений.Примеры физических изменений:

  • Таяние кубика льда является физическим изменением.
  • Кипение воды — еще один пример физического изменения.
  • Измельчение бумаги изменяет физическую форму бумаги.
  • Когда алкоголь испаряется, он претерпевает физические изменения.
  • Когда бутылка разбивается, происходит физическое изменение.
  • Раздавливание алюминиевой банки — это форма физического изменения.

Отличие химических изменений от физических

«Физические изменения происходят непрерывно, в то время как химические изменения происходят прерывисто.Физика имеет дело главным образом с непрерывно меняющимися величинами, тогда как химия имеет дело главным образом с целыми числами». — Макс Планк

Чтобы сказать, имеет ли место химическое или физическое изменение, вы должны посмотреть на объект/материал/вещество и проанализировать его на наличие каких-либо признаков химических изменений. Когда происходит химическое изменение, оно часто поглощает или выделяет тепло или поглощает/высвобождает энергию, и эти реакции часто вызывают изменения звука, цвета, запаха или газа.Если ни один из этих индикаторов не наблюдается, вероятно, произошло физическое изменение, а не химическое. Однако вы должны знать, что физические изменения часто могут приводить к резким изменениям внешнего вида вещества, и эти резкие изменения не означают, что произошли химические реакции.

Значительные изменения формы вещества могут затруднить определение того, произошло ли физическое или химическое изменение. Например, когда сахар растворяется в воде, происходит физическое изменение, а не химическое.Это связано с тем, что, хотя сахар растворился, молекулы сахарозы, составляющие сахар, остаются прежними по своей химической структуре. Напротив, растворение соли в стакане воды представляет собой химическое изменение, поскольку молекулы соли диссоциируют, превращаясь в ионы. Растворение сахара и соли в воде представляет собой процесс растворения твердого вещества в жидкости, а удаление воды позволяет восстановить соль или сахар. Тем не менее, несмотря на сходство, процессы различны: один представляет собой химическое изменение, а другой — физическое.

О Даниэле Нельсоне PRO INVESTOR

Даниэль получил степень бакалавра и получает степень магистра в области науки о взаимодействии человека с компьютером. Он надеется работать над проектами, объединяющими естественные и гуманитарные науки. Его опыт в области образования и обучения разнообразен, включая образование в области компьютерных наук, теории коммуникации, психологии и философии. Он стремится создавать контент, который обучает, убеждает, развлекает и вдохновляет.

1.1 Химия в контексте – Химия

Цели обучения

К концу этого модуля вы сможете:

  • Очерк исторического развития химии
  • Приведите примеры важности химии в повседневной жизни
  • Опишите научный метод
  • Различать гипотезы, теории и законы
  • Приведите примеры, иллюстрирующие макроскопические, микроскопические и символические домены

 

На протяжении всей истории человечества люди пытались преобразовать материю в более полезные формы.Наши предки каменного века вырезали из кусочков кремня полезные инструменты и вырезали из дерева статуи и игрушки. Эти усилия включали изменение формы вещества без изменения самого вещества. Но по мере того, как наши знания увеличивались, люди также начали изменять состав веществ: глину превращали в гончарные изделия, шкуры обрабатывали для изготовления одежды, медные руды превращали в медные инструменты и оружие, а зерно превращали в хлеб.

Люди начали заниматься химией, когда научились управлять огнем и использовать его для приготовления пищи, гончарного дела и плавки металлов.Впоследствии стали разделять и использовать отдельные компоненты материи. Из растений были выделены различные лекарства, такие как алоэ, мирра и опиум. Красители, такие как индиго и тирский пурпур, извлекались из растительного и животного сырья. Металлы объединяли для образования сплавов — например, медь и олово смешивали вместе, чтобы получить бронзу, — а более сложные методы плавки давали железо. Из золы извлекали щелочи и готовили мыла, соединяя эти щелочи с жирами. Спирт получают путем брожения и очищают перегонкой.

Попытки понять поведение материи насчитывают более 2500 лет. Еще в шестом веке до нашей эры греческие философы обсуждали систему, в которой вода была основой всего сущего. Возможно, вы слышали о греческом постулате о том, что материя состоит из четырех элементов: земли, воздуха, огня и воды. Впоследствии смесь химических технологий и философских спекуляций была распространена из Египта, Китая и восточного Средиземноморья алхимиками, которые стремились превратить «неблагородные металлы», такие как свинец, в «благородные металлы», такие как золото, и создать эликсиры для лечения болезней. и продлить срок службы (рис. 1).

Рисунок 1. На этом изображении показана мастерская алхимика около 1580 года. Хотя алхимия внесла некоторый полезный вклад в то, как манипулировать материей, она не была научной по современным стандартам. (кредит: Фонд химического наследия)

Из алхимии произошли исторические достижения, которые привели к современной химии: выделение лекарств из природных источников, металлургия и производство красителей. Сегодня химия продолжает углублять наше понимание и улучшать нашу способность использовать и контролировать поведение материи.Эта попытка оказалась настолько успешной, что многие люди не осознают ни центрального положения химии среди наук, ни важности и универсальности химии в повседневной жизни.

Химию иногда называют «центральной наукой» из-за ее взаимосвязи с огромным количеством других дисциплин STEM (STEM обозначает области изучения в области науки, техники, инженерии и математики). Химия и язык химиков играют жизненно важную роль в биологии, медицине, материаловедении, криминалистике, экологии и многих других областях (рис. 2).Основные принципы физики необходимы для понимания многих аспектов химии, и многие дисциплины в этих двух областях, такие как химическая физика и ядерная химия, во многом пересекаются. Математика, информатика и теория информации предоставляют важные инструменты, которые помогают нам вычислять, интерпретировать, описывать и вообще понимать химический мир. Биология и химия сходятся в биохимии, которая имеет решающее значение для понимания многих сложных факторов и процессов, поддерживающих жизнь живых организмов (таких как мы).Химическая инженерия, материаловедение и нанотехнологии объединяют химические принципы и эмпирические данные для производства полезных веществ, от бензина до тканей и электроники. Сельское хозяйство, наука о продуктах питания, ветеринария, а также пивоварение и виноделие помогают обеспечить пропитание в виде продуктов питания и напитков для населения мира. Медицина, фармакология, биотехнология и ботаника выявляют и производят вещества, которые помогают нам оставаться здоровыми. Науки об окружающей среде, геология, океанография и наука об атмосфере включают в себя множество химических идей, которые помогают нам лучше понять и защитить наш физический мир.Химические идеи используются, чтобы помочь понять вселенную в астрономии и космологии.

Рисунок 2. Знание химии имеет решающее значение для понимания широкого круга научных дисциплин. На этой диаграмме показаны лишь некоторые взаимосвязи между химией и другими областями.

Какие изменения в материи необходимы для повседневной жизни? Переваривание и усвоение пищи, синтез полимеров, которые используются для изготовления одежды, контейнеров, посуды и кредитных карт, а также переработка сырой нефти в бензин и другие продукты — вот лишь несколько примеров.По мере прохождения этого курса вы откроете для себя множество различных примеров изменений в составе и структуре материи, как классифицировать эти изменения и как они происходили, их причины, сопровождающие их изменения энергии, а также связанные с ними принципы и законы. . Когда вы узнаете об этих вещах, вы будете изучать химию , изучение состава, свойств и взаимодействий материи. Практика химии не ограничивается книгами по химии или лабораториями: она происходит всякий раз, когда кто-то занимается изменениями в материи или в условиях, которые могут привести к таким изменениям.

Химия – это наука, основанная на наблюдениях и экспериментах. Занятия химией включают в себя попытки ответить на вопросы и объяснить наблюдения с точки зрения законов и теорий химии, используя процедуры, принятые научным сообществом. Не существует единого пути ответа на вопрос или объяснения наблюдения, но есть аспект, общий для всех подходов: каждый использует знания, основанные на экспериментах, которые можно воспроизвести для проверки результатов. Некоторые маршруты включают гипотезу , предварительное объяснение наблюдений, которое действует как руководство для сбора и проверки информации.Мы проверяем гипотезу экспериментами, расчетами и/или сравнением с экспериментами других, а затем уточняем ее по мере необходимости.

Некоторые гипотезы представляют собой попытки объяснить поведение, которое обобщается в законах. законов науки обобщают огромное количество экспериментальных наблюдений и описывают или предсказывают некоторые аспекты мира природы. Если такая гипотеза окажется способной объяснить большой массив экспериментальных данных, она может получить статус теории. Научные теории являются хорошо обоснованными, всесторонними, проверяемыми объяснениями конкретных аспектов природы. Теории принимаются, потому что они дают удовлетворительные объяснения, но они могут быть изменены, если станут доступными новые данные. Путь открытия, который ведет от вопроса и наблюдения к закону или от гипотезы к теории, в сочетании с экспериментальной проверкой гипотезы и любой необходимой модификацией теории, называется научным методом (рис. 3).

Рисунок 3. Научный метод следует процессу, подобному показанному на этой диаграмме. Все ключевые компоненты показаны примерно в правильном порядке. Научный прогресс редко бывает аккуратным и чистым: он требует открытых исследований и переработки вопросов и идей в ответ на результаты.

Химики изучают и описывают поведение материи и энергии в трех разных областях: макроскопической, микроскопической и символической. Эти домены обеспечивают различные способы рассмотрения и описания химического поведения.

Макро — греческое слово, означающее «большой». Макроскопическая область нам знакома: это область повседневных вещей, которые достаточно велики, чтобы их можно было непосредственно ощутить человеческим зрением или осязанием. В повседневной жизни это включает в себя пищу, которую вы едите, и ветерок, который вы чувствуете на своем лице. Макроскопическая область включает повседневную и лабораторную химию, где мы наблюдаем и измеряем физические и химические свойства или изменения, такие как плотность, растворимость и воспламеняемость.

микроскопическая область химии почти всегда посещается в воображении. Micro также происходит от греческого и означает «маленький». Некоторые аспекты микроскопических доменов видны через микроскоп, например, увеличенное изображение графита или бактерий. Вирусы, например, слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, но когда мы страдаем от простуды, мы вспоминаем, насколько они реальны.

Однако большинство объектов микроскопической области химии, таких как атомы и молекулы, слишком малы, чтобы их можно было увидеть даже в обычные микроскопы, и их часто приходится изображать в воображении.Другие компоненты микроскопической области включают ионы и электроны, протоны и нейтроны и химические связи, каждый из которых слишком мал, чтобы его можно было увидеть. Эта область включает в себя отдельные атомы металла в проволоке, ионы, из которых состоит кристалл соли, изменения в отдельных молекулах, приводящие к изменению цвета, превращение молекул питательных веществ в ткани и энергию, а также выделение тепла в виде связей, которые удерживают атомы вместе создаются.

Символический домен содержит специализированный язык, используемый для представления компонентов макроскопических и микроскопических доменов.Химические символы (например, используемые в периодической таблице), химические формулы и химические уравнения являются частью символической области, как и графики и рисунки. Мы также можем рассматривать вычисления как часть символьной области. Эти символы играют важную роль в химии, потому что они помогают интерпретировать поведение макроскопической области с точки зрения компонентов микроскопической области. Одной из проблем для студентов, изучающих химию, является признание того, что одни и те же символы могут представлять разные вещи в макроскопической и микроскопической областях, и одной из особенностей, которая делает химию увлекательной, является использование области, которую необходимо вообразить, чтобы объяснить поведение в области. что можно наблюдать.

Полезный способ понять эти три сферы — через такое важное и вездесущее вещество, как вода. То, что вода является жидкостью при умеренных температурах, замерзает, образуя твердое вещество, при более низких температурах и кипит, образуя газ при более высоких температурах (рис. 4), является макроскопическим наблюдением. Но некоторые свойства воды попадают в микроскопическую область — то, что мы не можем наблюдать невооруженным глазом. Описание воды как состоящей из двух атомов водорода и одного атома кислорода, а также объяснение замерзания и кипения с точки зрения притяжения между этими молекулами находится в области микроскопии.Формула H 2 O, которая может описывать воду как на макроскопическом, так и на микроскопическом уровне, является примером символической области. Аббревиатуры ( г ) для газа, ( s ) для твердого вещества и ( л ) для жидкости также являются символическими.

Рис. 4. (a) Влажность воздуха, айсберги и океан представляют воду в макроскопической области. (б) На молекулярном уровне (микроскопическая область) молекулы газа расположены далеко друг от друга и дезорганизованы, твердые молекулы воды расположены близко друг к другу и организованы, а молекулы жидкости расположены близко друг к другу и дезорганизованы.(c) Формула H 2 O символизирует воду, а ( g ), ( s ) и ( l ) символизирует ее фазы. Обратите внимание, что облака на самом деле состоят либо из очень маленьких капелек жидкой воды, либо из твердых кристаллов воды; Газообразная вода в нашей атмосфере не видна невооруженным глазом, хотя может ощущаться как влажность. (кредит: модификация работы «Горкаазк»/Wikimedia Commons)

Химия занимается составом, структурой и свойствами материи, а также способами, которыми различные формы материи могут быть превращены друг в друга.Таким образом, он занимает центральное место в изучении и практике науки и техники. Химики используют научный метод для проведения экспериментов, выдвижения гипотез, формулирования законов и разработки теорий, чтобы они могли лучше понять поведение мира природы. Для этого они действуют в макроскопической, микроскопической и символической областях. Химики измеряют, анализируют, очищают и синтезируют самые разные вещества, важные для нашей жизни.

Химия Упражнения в конце главы

  1. Объясните, как можно экспериментально определить, выше или ниже наружная температура 0 °C (32 °F) без использования термометра.
  2. Определите каждое из следующих утверждений как наиболее похожее на гипотезу, закон или теорию. Объясните свои рассуждения.

    (а) Наступлению плохой погоды предшествует падение атмосферного давления.

    (b) Вся жизнь на Земле развилась из обычного примитивного организма в процессе естественного отбора.

    (c) Расход топлива моего грузовика значительно снизился, вероятно, из-за того, что его нужно отремонтировать.

  3. Определите каждое из следующих утверждений как наиболее похожее на гипотезу, закон или теорию.Объясните свои рассуждения.

    (а) Давление образца газа прямо пропорционально температуре газа.

    (b) Материя состоит из мельчайших частиц, которые могут соединяться в определенных соотношениях, образуя вещества с определенными свойствами.

    (c) При более высокой температуре твердые вещества (например, соль или сахар) лучше растворяются в воде.

  4. Определите каждый из подчеркнутых элементов как часть макроскопической области, микроскопической области или символической области химии.Для любого символического домена укажите, являются ли они символами макроскопического или микроскопического признака.

    (a) Масса свинцовой трубы составляет 14 фунтов.

    (b) Масса определенного атома хлора равна 35 а.е.м.

    (c) Бутылка с этикеткой Al содержит металлический алюминий.

    (d) Al — это символ атома алюминия.

  5. Определите каждый из подчеркнутых элементов как часть макроскопической области, микроскопической области или символической области химии.Для тех, кто находится в символической области, укажите, являются ли они символами макроскопического или микроскопического признака.

    (а) Некоторая молекула содержит один атом H и один атом Cl.

    (b) Медная проволока имеет плотность около 8 г/см 3 .

    (c) Флакон содержит 15 грамм порошка Ni .

    (d) Молекула серы состоит из восьми атомов серы.

  6. Согласно одной из теорий, давление газа увеличивается по мере уменьшения его объема, потому что молекулам газа приходится преодолевать меньшее расстояние, чтобы удариться о стенки сосуда. Следует ли эта теория макроскопическому или микроскопическому описанию химического поведения? Поясните свой ответ.
  7. Количество тепла, необходимое для плавления 2 фунтов льда, в два раза больше количества тепла, необходимого для плавления 1 фунта льда. Является ли это наблюдение макроскопическим или микроскопическим описанием химического поведения? Поясните свой ответ.

 

Глоссарий

химия
изучение состава, свойств и взаимодействий материи
гипотеза
предварительное объяснение наблюдений, которое служит руководством для сбора и проверки информации
закон
утверждение, обобщающее огромное количество экспериментальных наблюдений и описывающее или предсказывающее некоторые аспекты мира природы
макроскопический домен
область повседневных вещей, которые достаточно велики, чтобы их можно было непосредственно ощутить человеческим зрением и осязанием
микроскопический домен
царство вещей, которые слишком малы, чтобы их можно было ощутить напрямую
научный метод
путь открытия, который ведет от вопроса и наблюдения к закону или от гипотезы к теории в сочетании с экспериментальной проверкой гипотезы и любой необходимой модификацией теории
символический домен
специализированный язык, используемый для представления компонентов макроскопических и микроскопических областей, таких как химические символы, химические формулы, химические уравнения, графики, рисунки и расчеты
теория
хорошо обоснованное, всестороннее, проверяемое объяснение определенного аспекта природы

Как определить физические и химические изменения?

Ответь на вопрос

Аналогичные вопросы

  1. Каковы 20 примеров химических изменений
  2. Каковы 2 различия между физическими и химическими изменениями
  3. Каковы 3 примера физических изменений
  4. Могут ли физические и химические изменения происходить одновременно
  5. Как вы распознаете физическое изменение
  6. Как определить, является ли что-то физическим или химическим изменением
  7. Как определить химические изменения
  8. Пример 10 химических изменений
  9. В чем 4 различия между физическими и химическими изменениями
  10. 7 признаков химического изменения
  11. Является ли приготовление яйца химическим изменением
  12. Как определить разницу между химическим и физическим изменением и каковы признаки того, что химическое изменение произошло
  13. Каковы 10 примеров физического изменения
  14. Пример физического и химического изменения
  15. Каковы различия и сходства физические и химические изменения
  16. В чем 3 различия между физическими и химическими изменениями
  17. Является ли плавление химическим изменением
  18. Какое из них является примером химического изменения

Автор вопроса: Джеффри Томпсон Дата: создано: 20 ноября 2020 г.

Назовите 20 примеров химических изменений

Ответил: Гилберт Александр Дата: создано: 21 ноября 2020 г.

Взрыв фейерверка.

Гниющие бананы.

Приготовление гамбургера на гриле.

Переваривание сахара слюной с использованием амилазы..

Автор вопроса: Оливер Гарсия Дата: создано: 24 февраля 2021 г.

В чем 2 различия между физическими и химическими изменениями

Ответил: Оливер Льюис Дата: создано: 27 февраля 2021 г.

Физические изменения изменяют только внешний вид вещества, но не его химический состав. Химические изменения заставляют вещество превращаться в полностью вещество с новой химической формулой.Химические изменения также известны как химические реакции.

Автор вопроса: Аарон Уорд Дата: создано: 02 января 2022 г.

Каковы 3 примера физического изменения

Ответил: Роджер Петерсон Дата: создано: 02 января 2022 г.

Примеры физических изменений включают изменения размера или формы материи. Изменения состояния — например, из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газообразное — также являются физическими изменениями. Некоторые из процессов, вызывающих физические изменения, включают резку, изгибание, растворение, замораживание, кипячение и плавление.

Автор вопроса: Аарон Янг Дата: создано: 20 апреля 2021 г.

Могут ли физические и химические изменения происходить одновременно

Ответил: Коннор Диас Дата: создано: 21 апреля 2021 г.

Да, в некоторых случаях физические и химические изменения могут происходить одновременно. Одним из таких примеров является горение свечи. Воск, присутствующий в свече, переходит в жидкое состояние. … В то же время составляющие углерод и водород, присутствующие в воске, реагируют с кислородом воздуха, образуя новые вещества.

Автор вопроса: Джеймс Холл Дата: создано: 25 ноября 2020 г.

Как распознать физическое изменение

Ответил: Кертис Вашингтон Дата: создано: 25 ноября 2020 г.

Признаки физического изменения включают: Ожидаемое изменение цвета. Изменение размера или формы. Изменение состояния вещества. Обратимое. Новое вещество не образуется! 11 марта 2014 г.

Автор вопроса: Натан Пауэлл Дата: создано: 14 августа 2021 г.

Как узнать, является ли что-то физическим или химическим изменением

Ответил: Люк Перри Дата: создано: 15 августа 2021 г.

Разница между физической реакцией и химической реакцией заключается в составе.В химической реакции происходит изменение состава рассматриваемых веществ; при физическом изменении есть различие во внешнем виде, запахе или простом проявлении образца материи без изменения состава.

Автор вопроса: Сэмюэл Джонсон Дата: создано: 13 февраля 2021 г.

Как идентифицируются химические изменения

Ответил: Нил Морган Дата: создано: 15 февраля 2021 г.

Есть пять признаков химического изменения: Изменение цвета. Создание запаха.Изменение температуры. Выделение газа (образование пузырьков) Осадок (образование твердого вещества) 2 апреля 2021 г.

Автор вопроса: Джейсон Петерсон Дата: создано: 15 сентября 2021 г.

Приведите 10 примеров химических изменений

Ответил: Луи Райт Дата: создано: 15 сентября 2021 г.

Примеры химических изменений Сжигание дерева. Кислое молоко. Смешивание кислоты и основания. Переваривание пищи. Приготовление яйца. Нагревание сахара для образования карамели. Выпечка торта. Ржавление железа. 1 апреля 2021 г.

Автор вопроса: Ной Картер Дата: создано: 30 октября 2021 г.

В чем 4 различия между физическими и химическими изменениями

Ответил: Малкольм Дэвис Дата: создано: 01 ноября 2021 г.

Физические изменения носят обратимый характер, т. е.е., исходное вещество может быть восстановлено. Химические изменения носят необратимый характер, т. е. исходное вещество восстановить невозможно. Физические изменения не имеют образования новых веществ. Химические изменения приводят к образованию новых веществ.

Автор вопроса: Диего Джонсон Дата: создано: 01 апреля 2021 г.

Каковы 7 признаков химического изменения

Ответил: Логан Скотт Дата: создано: 01 апреля 2021 г.

Семь признаков, указывающих на химическое изменение Появление пузырьков газа.Пузырьки газа появляются после того, как произошла химическая реакция, и смесь насыщается газом. … Образование Осадка. … Изменение цвета. … Изменение температуры. … Производство Света. … Изменение громкости. … Изменение обоняния или вкуса. 28 апреля 2018 г.

Автор вопроса: Карл Дженкинс Дата: создано: 22 июня 2021 г.

Является ли приготовление яиц химическим изменением

Ответил: Картер Кокс Дата: создано: 24 июня 2021 г.

Приготовление яйца — пример химического изменения.

Автор вопроса: Джеффри Рид Дата: создано: 21 января 2021 г.

Как определить разницу между химическим и физическим изменением и каковы признаки того, что химическое изменение произошло

Ответил: Уоллес Лонг Дата: создано: 24 января 2021

Самое главное, что вы должны помнить, это то, что при физическом изменении состав вещества не меняется, а при химическом изменении состав вещества меняется.Химические изменения также называют химическими реакциями. Химические реакции включают соединение различных веществ.

Автор вопроса: Натаниэль Хендерсон Дата: создано: 01 июля 2021 г.

Каковы 10 примеров физических изменений

Ответил: Закари Филлипс Дата: создано: 04 июля 2021 г.

Примеры физических изменений Раздавливание банки. Растапливание кубика льда. Кипячение воды. Смешивание песка и воды. Разбивание стекла. Растворение сахара и воды. Измельчение бумаги. Рубка дров.Еще товары…• 24 января 2020 г.

Автор вопроса: Джордж Ховард Дата: создано: 09 июня 2021 г.

Что является примером физического и химического изменения

Ответил: Брайан Симмонс Дата: создано: 12 июня 2021 г.

Приготовление пищи, варка яиц являются примерами как физических, так и химических изменений. В обоих случаях меняется внешний вид веществ и образуются новые вещества.

Автор вопроса: Доминик Тейлор Дата: создано: 18 апреля 2021 г.

Каковы различия и сходства физических и химических изменений

Ответил: Джеффри Хилл Дата: создано: 19 апреля 2021 г.

В чем сходство и различие физических и химических изменений? (сравните и сопоставьте) (Физические и химические изменения подобны, потому что материя претерпевает изменение состояния, Физические изменения различны, потому что материя остается той же субстанцией, только в другом состоянии, тогда как химические изменения изменяют материю …

Автор вопроса: Сэмюэл Миллер Дата: создано: 02 августа 2021 г.

В чем 3 различия между физическими и химическими изменениями

Ответил: Бернард Родригес Дата: создано: 04 августа 2021 г.

Химическое изменение является необратимым изменением.Физическое изменение влияет только на физические свойства, т. е. форму, размер и т. д.… Некоторыми примерами физических изменений являются замерзание воды, плавление воска, кипение воды и т. д. Примерами химических изменений являются переваривание пищи, сжигание угля, ржавчина и т. д.

Автор вопроса: Роберт Эванс Дата: создано: 27 ноября 2020 г.

Плавится ли химическое изменение

Ответил: Диего Хейс Дата: создано: 30 ноября 2020 г.

Плавление является примером физического изменения. … Растаявший кубик льда можно снова заморозить, поэтому таяние является обратимым физическим изменением.Все физические изменения, связанные с изменением состояния, обратимы. Другие изменения состояния включают испарение (из жидкости в газ), замерзание (из жидкости в твердое состояние) и конденсацию (из газа в жидкость).

Автор вопроса: Дилан Хендерсон Дата: создано: 12 июля 2021 г.

Что из перечисленного является примером химического изменения

Ответил: Эштон Хьюз Дата: создано: 14 июля 2021 г.

Горение, приготовление пищи, ржавление и гниение являются примерами химических изменений.

Примеры химических изменений

Дайте детям прочную основу для изучения химии, познакомив их с уроками химических изменений.Изучая основы этой темы, учащиеся получат представление о молекулах, из которых состоит окружающий их мир. В этой статье мы предоставим вам основы по этой теме, а также примеры химических изменений, которыми вы можете поделиться со своим классом.

Что такое химическое изменение?

Химическое изменение (также известное как химическая реакция) происходит, когда атомы одного вещества (реагенты) перестраиваются с образованием одного или нескольких различных веществ (продуктов). В отличие от физического изменения (когда изменяются физические свойства вещества), химическое изменение происходит на молекулярном уровне, образует новые вещества, трансформирует вещество.Изучение химических изменений знакомит учащихся с основными понятиями, связанными с атомами и молекулами, которые они сочтут полезными по мере продолжения изучения химии.

Различные типы химических изменений

Существует 5 различных типов химических изменений, которые вы должны изучить со студентами и продемонстрировать для целостного понимания этой темы.

Каролина Демонстрации: набор типов реакции включает в себя все материалы, необходимые для демонстрации учащимся всех пяти типов реакции.

Примеры химических изменений

Изучение примеров химических изменений поможет вашему классу осмыслить эту тему. Примеры химических изменений включают пищевую соду и уксус, создающие углекислый газ, ржавчину железа и горение древесины. В организме также происходят различные химические реакции, в том числе метаболизм пищи и комбинация сахара и слюны, создающая амилазу. Кулинария также дает отличные примеры химических изменений в «реальном мире». От жарки яиц до выпечки тортов кухня — отличное место для изучения химических реакций даже с самыми маленькими учениками.

Пробные эксперименты

Существует множество экспериментов, которые вы можете провести со своими учениками, чтобы познакомить их с химическими изменениями. Простые эксперименты, такие как сжигание дерева или жарка яиц, могут научить детей химии за считанные минуты. Каролина также предлагает разнообразных научных наборов по этой теме для углубленного изучения. Эти комплекты включают материалы, необходимые для вашего эксперимента, а также все ресурсы для инструктора. Ваши ученики могут исследовать таинственные химические реакции, открывать кислоты и основания, изучать термохимию и многое другое.

Ищете ли вы наборы для научных экспериментов, учебные пособия или общенаучные материалы, у Каролины есть материалы для вас. На нашем всеобъемлющем веб-сайте есть все, что вам нужно для изучения химических изменений со своими учениками, а также все, что вам нужно, чтобы продолжить изучение химии.

Современная химия и медицина — Атлантика

В наши дни наука больше не нуждается в оправдании как предмет, достойный искренней преданности человека.Все стороны признают, что получение точного знания о силах и веществах во вселенной принесет человечеству неисчислимые блага. Полное значение этого нового света в его отношении к улучшению человеческой судьбы только начинает осознаваться.

В соответствии с растущим признанием ценности научных исследований для человечества сегодня среди ученых существует стремление связать каждую конкретную науку со всеми другими и связать все вместе в единое целое, не упуская из виду необходимость точности в каждой части.Существование таких сложных разделов науки, как физическая химия, биохимия, физиологическая ботаника и т. д., является одним из признаков более широкого мировоззрения; и некоторые из величайших современных научных достижений происходят на границе между различными науками. Природа, в конце концов, представляет собой единое целое, и наша классификация ее тесно связанных явлений по особым темам отчасти произвольна.

Эта попытка связать различные науки друг с другом полезна не только для науки в целом, но и для отдельного работника.Мировоззрение человека должно быть расширено попыткой проследить отношение его особой задачи к многообразию деятельности и потребностей человечества.

Особая отрасль науки, называемая химией, во многом связана с человеческой жизнью, а также с другими науками. Она составляет существенную часть любой натурфилософии; она служит замечательным средством интеллектуальной дисциплины; он направляет производителя и продавца к эффективности производства и чистоте продукта; но, возможно, самое главное, она содержит ключ, который один может открыть ворота к действительно фундаментальным знаниям о скрытых причинах здоровья и болезней.Это один из самых ценных и жизненно важных способов, которыми любая отрасль науки может служить человечеству в ближайшие годы.

Десять веков назад, во времена алхимиков, химию называли «служанкой медицины»; сегодня эта связь не слабее, а гораздо сильнее. Цель настоящей статьи — очень кратко привлечь внимание к некоторым путям, которыми современная химия может помочь теории и практике медицины.

То, что существует тесная связь между химией и медициной, ясно каждому.Наши тела целиком состоят из химических веществ, и все многообразные функции живого организма зависят, по крайней мере частично, от химических реакций. Химические процессы позволяют нам переваривать пищу, согревать нас, снабжать нас мышечной энергией. Весьма вероятно, что даже впечатления наших чувств и мысли нашего мозга, а также способ передачи их по нервам более или менее тесно связаны с химическими реакциями. Короче говоря, человеческое тело — удивительно сложная химическая машина; а его здоровье и болезнь, его жизнь и смерть существенно связаны с согласованием множества сложных химических превращений.

Эта сложность живого тела требует ясного зрения и глубоких знаний для ее полного понимания; и химия прежних дней была слишком простой и поверхностной, чтобы быть очень полезным проводником в загадочном лабиринте многих сходящихся и пересекающихся путей. Теперь обстоятельства полностью изменились. Химия быстро приближается к физике по точности и выходит за пределы физики по масштабу. По мере роста понимания химии разрыв между более простыми явлениями в химической лаборатории и более сложными изменениями, лежащими в основе органической жизни, становился все меньше и меньше.Разумный врач понимает это и приветствует помощь, которую ему может оказать быстро развивающаяся наука химия. Один выдающийся патологоанатом недавно сказал, что при изучении клетки и ее роста, как нормального, так и ненормального, ученый-медик пришел к тому, что он должен прибегнуть к химическим знаниям, потому что он понимает, что действие клетки зависит от природы и количества различных химических веществ, из которых он сделан. Так как клетка является основой всей жизни и поскольку наши тела состоят просто из скоплений самых разнообразных клеток, каждая из которых подчиняется химическим законам, то ясно, что химия должна лежать в основе всех жизненных функций.

Химия может быть полезна в медицине как минимум тремя совершенно разными способами. Один из них связан с обнаружением компонентов вещей. Этот вид химии называется аналитической химией. Другой способ, которым химия может помочь медицине, зависит от способности современного химика не только выяснять, из чего сделаны вещи, но и открывать, как соединяются части. Этот раздел химии называется структурной химией, потому что он имеет дело не только с материалами, но и с тем, как эти материалы расположены.Еще один метод оказания помощи исходит из еще более позднего развития химии, обычно называемой физической химией, которая имеет дело с явлениями, лежащими на границе между физикой и химией, особенно с той частью границы, которая касается отношения энергии к материалу. Физический химик должен знать не только то, из чего сделаны вещи и как эти элементы соединяются, но также и то, какая энергия требуется для их соединения, и какая энергия высвобождается при их разложении.

Каждый из этих трех видов химии может значительно помочь науке и медицинскому искусству — и не нужно никакого философа, чтобы объявить, насколько эффективнее может быть их помощь, чем старый метод наблюдения только за внешним видом жидкости и ткани.

Теперь давайте кратко и подробно рассмотрим различные аспекты этих трех способов оказания помощи, рассматривая их в том порядке, в котором они только что были упомянуты. Сначала идет область химика-аналитика. Как уже было сказано, человеческий организм — это химическая машина.Он полностью состоит из химических веществ и приводится в действие исключительно химической энергией. Химик-аналитик может сообщить нам состав каждого из многочисленных веществ, составляющих эту сложную машину. Он способен не только обнаружить различные присутствующие элементы, но и с большой точностью оценить их точное количество. Он может анализировать пищу, а также различные части и выделения тела, и может определить связь между составом съеденной пищи и полученной телесной субстанцией.Все это, очевидно, имеет большую ценность, так как сразу показывает нам в общих чертах, какие элементы должны входить в пищу; и, кроме того, в случаях болезни он дает нам превосходные ключи к пониманию того, каким образом различные функции тела отклоняются от нормальных, и, таким образом, оказывает важную помощь в диагностике и предложении подходящего лечения. Но это старая и очевидная история, поэтому я не буду больше останавливаться на аналитической стороне применения химии в медицине, какой бы важной она ни была.

Обратимся теперь ко второму аспекту предмета, а именно к отношению структурной химии к медицине. Столь недавнее развитие предмета, что сама идея структурной химии еще не является частью оборудования среднего либерально образованного человека.

Структурная химия берет свое начало в открытии того, что два вещества могут состоять из одинаковых процентных количеств одних и тех же элементов, но при этом совершенно отличаться друг от друга. Тот факт, что две вещи могут быть в точности одинаковыми по своим составляющим, но очень разными по своим свойствам, подразумевает, что должно быть различие в расположении того или иного рода.Наиболее ясное представление об этой идее мы можем получить с помощью атомарной гипотезы. Если мельчайшие частицы любого данного сложного вещества состоят из еще меньших атомов различных рассматриваемых элементов, то ясно, что мы можем представить себе различное расположение этих атомов, и разумно предположить, что конкретное расположение могло бы существенно различаться. в природе образующихся соединений. Везде в жизни обустройство имеет большое значение. Что касается чисел, то комбинация 191 сильно отличается от комбинации 911, хотя каждая из них содержит те же отдельные знаки.Почему расположение не может иметь значения в случае атомов?

В этом кратком обзоре невозможно точно объяснить, как химики получают представление о расположении атомов, составляющих частицы (или молекулы) каждого вещества. Мы полагаемся на два метода работы: первый — расщепление соединения и определение того, на какие группы оно распадается; во-вторых, попытка построить из этих или подобных групп исходное соединение. Подобно тому, как среди обломков рухнувшего здания вы найдете фрагменты, достаточные для того, чтобы понять, было ли это жилище, конюшня или машинная мастерская, так и среди фрагментов разрушенного вещества вы найдете еще сохранившиеся фрагменты его конструкции. вместе, достаточно, чтобы указать что-то из исходной группировки.Каждая отдельная химическая структура оставит различный химический мусор. Если из подобных фрагментов исходное вещество может быть сконструировано подходящими средствами, то есть убедительные доказательства того, что были получены некоторые знания о структуре.

Что касается полезности структурной химии для медицины, то мы не можем не видеть сразу ее огромной важности. Если соединение друг с другом бесконечно малых атомов различными способами изменяет свойства образующихся веществ по-разному, то очевидно, что особый способ соединения каждого из сложных соединений, составляющих наши тела, имеет для нас жизненно важное значение.Более того, в случае с нашей пищей только расположение атомов может иметь решающее значение между пищей и ядом.

Легко понять, почему эти разные структуры должны оказывать разное действие на организм. Жизнь, в случае животных, представляет собой непрерывный процесс разложения более сложных структур на более простые; и ясно, что это разделение будет происходить по-разному в разных группах и, таким образом, приведет к разным результатам.

Знание атомного строения различных веществ, составляющих тело, не только должно дать бесценный путеводитель в изучении физиологии, патологии и гигиены, но уже привело к логическому открытию совершенно новых лекарств, построенных искусственно в лаборатории, чтобы соответствовать особым потребностям конкретных заболеваний и рациональному использованию продуктов питания.В ближайшие годы эти достижения обязательно умножатся.

Таким образом, в будущем врач может работать не с сывороткой или вирусом сомнительного состава и ценности, а с чистыми веществами, полученными в химической лаборатории, — веществами с их группами атомов, организованными тонкой наукой так, как для восстановления изношенных органов или уничтожения злокачественных микробов без какого-либо вреда. Таким образом, мы можем мечтать о достижении искусственного иммунитета от оспы, например, настолько же превосходящего вакцинацию, насколько он превосходит старую прививку.

Полезные вещества такого рода редко обнаруживаются случайно; число возможных аранжировок слишком велико. Чтобы узнать все, что нужно знать о материи, необходимо найти структуру каждой сложной субстанции, существующей в теле, и расположение атомов в каждой частице нашего сложного организма. До тех пор, пока это не будет сделано, мы не сможем с достаточной уверенностью предсказать, что будет происходить с этими веществами в ходе их повседневного функционирования или как на них, вероятно, повлияет болезнь.Это проблема настолько жизненно важная, что трудно преувеличить ее значение для потомков.

Как я сказал, современные знания теперь требуют от химика, чтобы он знал не только элементы, из которых состоят все вещи, и то, как эти элементы соединяются вместе, но также и то, какой выход энергии связан с каждым изменением, к которому они относятся. может подвергаться.

Нет никаких сомнений в том, что энергия является непосредственной причиной каждого действия в известной вселенной. Без какой-либо энергии вся вселенная была бы неподвижной, темной, пронзительно холодной, спящей.Мир, наполненный физическими энергиями, но лишенный химической энергии, мог бы вращаться и иметь свет и тепло; но в нем не может быть органической жизни, ибо жизнь основана на действии химической энергии. Таким образом, изучение химической энергии представляет собой еще одну очень важную человеческую проблему.

Физическая химия имеет дело с отношением каждого из различных видов энергии к химическому изменению. Он имеет дело с действующими, движущими силами, которые делают жизнь возможной, и в каждом из своих многочисленных аспектов он привносит новый разум в работу живого механизма.

Физическая химия рассматривает, среди прочего, химические связи превращений твердого тела в жидкое и жидкого в газообразное, а также обсуждает природу растворов и смесей всех видов. Поскольку живое тело состоит из твердых тел и жидкостей и зависит от атмосферных газов, способствующих химическим изменениям, оживляющим его, и поскольку растворы и смеси присутствуют в каждой клетке, законы и теории физической химии переплетаются с каждым явлением. факт физиологии.

Опять же, физическая химия имеет дело с отношением тепла к химическому изменению. Выход энергии в виде теплоты при каждой химической реакции достоин изучения, но особенно человеку следует исследовать те ступени, по которым вырабатывается всякая животная теплота, — и это происходит исключительно благодаря химической реакции. Кроме того, физическая химия изучает влияние изменения температуры на скорость и тенденцию химического действия, что имеет большое значение при изучении лихорадок и других ненормальных состояний, а также при отслеживании чудесного скрытого механизма, посредством которого тело поддерживают почти постоянную температуру.

Однако эта динамическая химия будущего не останавливается на достигнутом. В ее области лежат также недавно открытые отношения химии и электричества, имеющие отношение, быть может, к некоторым тайнам нервной деятельности и дающие много сведений о природе растворов вообще. Важнее, пожалуй, всего этого раздел предмета, называемый фотохимией, химией света, который обещает оказать большую помощь в толковании изменений, происходящих в листьях растений под влиянием солнечного света.Только благодаря свету природа способна создавать сложные соединения, необходимые для обеспечения всех животных пищей; и пока мы не поймем рост растения, мы не можем надеяться понять рост животного.

Немедленное размышление покажет, что эта химия веществ в действии — то есть химия энергии — несет с собой обещание полезности для будущих поколений, которая, возможно, превосходит любую другую науку. Ибо изучение инертной субстанции, от которой отошла жизнь, сколь бы точным ни было это исследование, не может дать нам истинного знания о ее истинном предназначении, так же как мы не можем предсказать по внешнему виду чучела птицы в музее его назначение. полная привычка к жизни.Чтобы понять процесс жизни, нужно видеть вещества в действии и изучать их поведение под влиянием разнообразных сил, действующих вокруг них; и это является целью физической химии.

Я очень кратко обрисовал несколько путей, которыми наука обещает помочь страдающему человечеству в будущем. Некоторым эта точка зрения могла показаться материалистической; однако мы должны помнить, что наука не пытается проникнуть в высшую тайну, а имеет дело только с фактами природы.Величайшие загадки жизни кажутся почти такими же далекими от решения, как и прежде. Какие отношения существуют, например, между химическими изменениями и мышлением, какие постоянные изменения химической структуры вызывают память, мы не знаем. Жизнь мы никогда не могли произвести только из мертвого материала. Личность и наследственность бросают вызов химику, как и физиологу и психологу. Но не будем нетерпеливы. Хотя и невозможно предсказать, насколько далеко мы с помощью нашего ограниченного ума сможем проникнуть в тайны безмерно обширной и прекрасной вселенной, тем не менее мы можем утешать себя мыслью, что каждый сделанный шаг приносит новое благо человечеству и новую жизнь. вдохновение для больших усилий.

Химические реакции | Планы уроков химии

Занятия учащихся по химическим реакциям

Химические реакции

На протяжении всей истории ученых интересовало, как одни вещества могут превращаться в другие вещества. В первые годы развития науки многие ученые также занимались алхимией, в том числе пытались превратить неблагородные металлы, такие как свинец, в золото.

Общее число атомов и общая масса атомов сохраняются во время химической реакции.Французский химик Антуан Лавуазье показал, что масса реагентов в реакции равна массе продуктов. Это означает, что в химической реакции не образуются и не разрушаются атомы. Однако связи между атомами разрываются, атомы перестраиваются, а затем образуются новые связи. При использовании Storyboard That для моделирования химических реакций вы захотите использовать активы «оборудование» и «символ», перечисленные в разделе «Наука».

Уравнения

Word обеспечивают названия каждого из реагентов и продуктов.Например метан + кислород → углекислый газ + вода . В этом уравнении реагентами являются метан и кислород, а продуктами — углекислый газ и вода. Эти уравнения полезны только для того, чтобы точно понять, что происходит в результате реакции.

Другой способ описания химических реакций — использование символьных уравнений. Уравнения символов не только позволяют нам узнать реагенты и продукты, участвующие в реакции, они также позволяют нам узнать химический состав участвующих веществ. Например, уравнение сгорания газообразного водорода в воздухе: водород + кислород → вода . Уравнение символов: H 2 + O 2 → H 2 O . Есть только одна проблема: уравнение не сбалансировано. С правой стороны 2 атома водорода и 2 атома кислорода. С левой стороны два атома водорода и один кислород. Мы знаем, что атомы не создаются и не разрушаются в химических реакциях. Чтобы исправить это, нам нужно сбалансировать уравнение, используя коэффициенты. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O является сбалансированным уравнением. Теперь у нас есть четыре атома водорода и два атома кислорода с правой стороны. Левая сторона остается прежней.


Из сбалансированного уравнения символов учащиеся могут создавать модели палочек и мячей в Storyboard That. Это помогает учащимся понять, как разрываются связи и как атомы перестраиваются во время химической реакции. Это также позволяет им визуализировать уравнения символов более легко усваиваемым образом.

Студентам часто бывает трудно отличить физические реакции от химических. Физические изменения не создают новых веществ. Старое вещество такое же, как и новое, и старое вещество можно легко восстановить. Плавление и растворение — два примера физических реакций. Эти вещества можно снова отвердить или восстановить путем выпаривания. Химические изменения происходят во время химических реакций, а это означает, что образуются новые вещества.

Существует несколько различных индикаторов того, что произошла химическая реакция.Часто продукты химической реакции могут сильно отличаться от реагентов.

Индикаторы того, что произошла химическая реакция:

  • Производится газ
  • Заметный запах
  • Изменение температуры
  • Изменение цвета
  • Образуется осадок

Это отличная возможность показать своим ученикам ряд различных и увлекательных химических реакций, некоторые из которых ученики смогут провести самостоятельно. Другие лучше подходят для демонстраций учителей. Как и в случае любой практической работы, убедитесь, что они должным образом оценены с точки зрения рисков, а учащиеся осведомлены о безопасных методах.

Научные стандарты следующего поколения подчеркивают важность того, чтобы учащиеся разрабатывали и использовали модели для понимания явлений. В реальном мире ученые будут создавать модели, чтобы помочь им понять систему или часть системы. Модели используются в науке для предсказаний и передачи идей или данных другим людям.Здесь есть занятия, направленные на оттачивание мастерства создания моделей. Студенты легко смогут создавать свои собственные модели атомов для описания расположения атомов в химических реакциях. Это дает вам прекрасную возможность обсудить ограничения использования моделей, давая учащимся возможность оценить и уточнить их.


Основные вопросы по химическим реакциям

  1. Что такое химическая реакция?
  2. Как узнать, произошла ли химическая реакция?
  3. В чем разница между химическими и физическими изменениями?

Другие идеи для химических реакций

  1. Учащиеся могут построить диаграмму пауков, показывающую различные повседневные химические реакции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.