7 клас Фізичні та хімічні явища. Хімічні реакції та явища, що їх супроводжують.

7 клас

Фізичні та хімічні явища. Хімічні реакції та явища, що їх супроводжують.

      Явищами називаються любі зміни, що відбуваються з речовинами з плином часу.

     Хімічними явищами (або хімічними реакціями) називаються такі явища, при яких одні речовини перетворюються в інші, що відрізняються від вихідних складом, будовою та властивостями.

     

     

     Приклади хімічних явищ: окиснення, горіння, іржавіння, гниття, бродіння, розклад, ізомеризація і т.д.

      Речовини, які вступають у хімічну реакцію, називаються вихідними речовинами або реагентами.

      Речовини, які утворюються в результаті реакції, називаються продуктами реакції.

  В ході хімічних реакцій молекули вихідних речовин руйнуються, а атоми, перегрупувавшись, утворюють молекули нових речовин - продуктів реакції. При цьому атоми або не змінюються, або зміни відбуваються на електронному рівні, внаслідок приєднання або віддачі електронів.

    Фізичними називаються такі явища, в результаті яких відбувається зміна форми, розмірів, агрегатного стану, стану речовини в просторі або утворюються нові речовини за рахунок зміни складу ядер.

     Приклади фізичних явищ: нагрівання - охолодження, випаровування - конденсація, плавлення - кристалізація, подрібнення, ядерні реакції випромінювання, механічний рух, електричний струм.

     Як правило, хімічні явища супроводжуються фізичними явищами (виділення тепла, світла, зміна агрегатного стану, виникнення електричного струму тощо). Фізичні явища рідко супроводжуються хімічними.

Проект учнів до уроку
Хімічні явища всередині і навколо нас (слайд 1)

    Ручаюся, ви не раз помічали що-небудь на зразок того, як мамина срібна каблучка з часом темніє. Або як іржавіє цвях. Або як згоряють до золи дерев'яні поліна.

    Що спільного у всіх цих прикладів? А те, що всі вони відносяться до хімічних явищ.

    Хімічне явище відбувається тоді, коли одні речовини перетворюються в інші: у нових речовин інший склад і нові властивості. Якщо пригадати ще й фізику, то запам'ятаємо, що хімічні явища відбуваються на молекулярному і атомарному рівні, але не зачіпають складу ядер атомів.

 Хімічні явища в природі (слайд 2)

    Ви, звичайно, розумієте, що хімія відбувається не тільки в пробірках в шкільній лабораторії. Найбільш вражаючі хімічні явища ви можете спостерігати в природі. І значення їх таке велике, що не було б ніякого життя на землі, якби не деякі з природних хімічних явищ.

    Отже, насамперед поговоримо про фотосинтез. Це процес, під час якого рослини поглинають вуглекислий газ з атмосфери і під впливом сонячного світла виробляють кисень і органічні сполуки. Цим киснем ми і дихаємо. Органічні сполуки вживаємо в їжу.

    Дихання, наше з вами в тому числі, - це теж хімічне явище. Ми вдихаємо вироблений рослинами кисень, а видихаємо вуглекислий газ.

    Але не тільки вуглекислий газ утворюється в результаті дихання. Головне в цьому процесі те, що завдяки диханню виділяється велика кількість енергії, і цей спосіб її отримання дуже ефективний. (Відео)

     З погляду хімії дихання - це процес окислення вуглеводів (як варіант: білків, жирів) за допомогою кисню, в результаті реакції виходять вода, вуглекислий газ і енергія. (слайд 3)

    Дихання і фотосинтез – два протилежних процеси.

    До речі, ми говорили вище, що хімічні реакції можуть супроводжуватися випромінюванням світла. У випадку з диханням і супутніми йому хімічними реакціями це теж вірно. Світитися можуть деякі мікроорганізми і комахи.

   (слайд 4) Горіння теж відбувається за участю кисню. У результаті деревина (і інше тверде паливо) перетворюється на золу, а ця речовина з абсолютно іншим складом і властивостями. Крім того, в процесі горіння виділяється велика кількість теплоти і світла, а також газу.

    Горять, звичайно, не тільки тверді речовини, а і рідини, і гази.

    З хімічної точки зору горіння - це окислювальна реакція, яка протікає з дуже великою швидкістю. А при дуже-дуже високій швидкості реакції може статися вибух. (слайд 5)

   Іноді це буває страшно.  (Слайд 6) Подивіться на картину Карла Брюллова «Останній день Помпеї» (1833 рік), на якій художник показав нещадну стихію руйнування від вогню.  24 серпня 79 року (майже 2000 років тому) при виверженні Везувію був знищений італійське місто Помпеї. Загинуло все населення - 2000 жителів.

Везувий зев открыл - дым хлынул клубом - пламя

Широко развилось , как боевое знамя,

Земля волнуется- с шатнувшихся колон

Кумиры падают! Народ , гонимый страхом,

Под каменным дождём . под воспалённым прахом

Толпами , стар и млад , бежит из града вон.

А. Пушкин.

    Як природне хімічне явище розглядаємо ми і гниття. (слайд 7)

    По суті, це той же процес, що й горіння, тільки протікає він набагато повільніше. Гниття являє собою взаємодію складних азотовмісних речовин з киснем за участю мікроорганізмів. Наявність вологи є одним з факторів, що сприяють виникненню гниття.

    Для кругообігу речовин у природі гниття має дуже велике значення: дозволяє переробляти білки загиблих організмів у з'єднання, придатні до засвоєння рослинами. І коло починається спочатку.

И солнце жадное над падалью сверкало,

Стремясь скорее все до капли разложить, 

Вернуть природе все, что власть ее соткала,

Все то, что некогда горело жаждой жить

Шарль Пьер Бодлер

(Слайд 8)

    Впевнена, ви помічали, як влітку легко дихається після грози. (слайд 9)             І повітря теж стає особливо свіжим і набуває характерного запаху. Щоразу після літньої грози ви можете спостерігати ще одне поширене в природі хімічне явище - утворення озону.

    Озон (О₃) в чистому вигляді являє собою газ синього кольору. У природі найбільша концентрація озону - у верхніх шарах атмосфери. Там він виконує роль щита нашої планети. Який захищає її від сонячної радіації з космосу і не дає Землі остигати.

    У природі озон в більшості своїй утворюється завдяки опроміненню повітря ультрафіолетовими променями Сонця . А також при електричних розрядах блискавок під час грози.

    В невеликій концентрації (як після грози) озон безпечний. І навіть корисний, оскільки розкладає шкідливі речовини в повітрі. По суті, дезінфікує його.  Проте у великих дозах озон дуже небезпечний для людей, тварин і навіть рослин, для них він отруйний.

    До речі, дезінфікуючі властивості отриманого лабораторним шляхом озону широко використовуються для озонування води, оберігання продуктів від псування, в медицині і косметології.

    Зрозуміло, це далеко не повний список дивовижних хімічних явищ в природі, які роблять життя на планеті такою різноманітною і прекрасною. Ви зможете дізнатися про них більше, якщо будете уважно дивитися по сторонах і тримати вуха відкритими. Навколо повно дивовижних явищ, які тільки й чекають, щоб ви ними зацікавилися.

  Хімічні явища в побуті

     До них відносяться ті, що можна спостерігати в повсякденному житті сучасної людини. Деякі з них зовсім прості і очевидні, будь-хто може спостерігати їх на своїй кухні: наприклад,  освітлення чаю за допомогою часточки лимона. Через кислоти, що містяться в лимонному соці, рідина змінить свій склад.

    (слайд 10) Будь-яка термічна обробка їжі призводить до хімічних перетворень з білками та вуглеводами .

    Виготовлення вина, кефіру, сиру, ліків, миючих засобів, металів  – це хімічні процеси.

    До хімічних явищ належить процес згоряння палива в двигуні. (слайд 11)  Взагалі в камері двигуна внутрішнього згоряння відбувається кілька реакцій, в яких задіяні паливо (вуглеводні), повітря і іскра запалювання.  Згоряння суміші відбувається в частки секунди, в підсумку зв'язок між атомами водню і вуглецю руйнується. Завдяки цьому вивільняється велика кількість енергії, яка приводить в рух поршень, а той - колінчастий вал. Атоми водню і вуглецю з'єднуються з атомами кисню, утворюється вода і вуглекислий газ.

     Утворення нальоту на металах в результаті окислення (іржа на залозі, патина на міді, потемніння срібла) - теж з категорії побутових хімічних явищ.

    Візьмемо залізо для прикладу. (слайд 12) Іржавіння (окислення) відбувається під впливом вологи (вологість повітря, прямий контакт з водою). Результатом цього процесу стає гідроксид заліза .  Ви можете побачити його у вигляді пухкого, шорсткого, оранжевого або червоно коричневого нальоту на поверхні металевих виробів.

    Іншим прикладом може послужити зелений наліт (патина) (слайд 13)  на поверхні виробів з міді та бронзи. Він утворюється з часом під впливом атмосферного кисню і вологості: Отриманий у результаті основний карбонат міді зустрічається і в природі - у вигляді мінералу малахіту.

    І ще один приклад повільної окисної реакції металу в побутових умовах -  (слайд 14) це утворення темного нальоту сульфіду срібла Ag₂S на поверхні срібних виробів: прикрас, столових приладів і т.п.

    «Відповідальність» за його виникнення несуть частинки сірки, які у вигляді сірководню присутні в повітрі, яким ми з вами дихаємо. Потемніти срібло може і при контакті з сірковмісними харчовими продуктами (яйцями, наприклад)

     Повернемося на кухню. (слайд 15)  Тут можна розглянути ще кілька цікавих хімічних явищ: утворення накипу в чайнику одне з них.

     У побутових умовах немає хімічно чистої води, в ній завжди в різній концентрації розчинені солі металів та інші речовини. Якщо вода насичена солями кальцію і магнію (гідрокарбонатами), її називають жорсткою. Чим вище концентрація солей, тим більше жорсткою є вода.

     Коли така вода нагрівається, ці солі піддаються розкладанню на вуглекислий газ і нерозчинний осад (СаСО3 і MgСО3). Ці тверді відкладення ви і можете спостерігати, заглянувши в чайник (а також глянувши на нагрівальні елементи пральних і посудомийних машинок, прасок).

    Крім кальцію і магнію (з яких виходить карбонатна накип), у воді також часто присутня залізо. У ході хімічних реакцій гідролізу та окислення з нього утворюються гідроксиди.

    До речі, зібравшись позбутися від накипу в чайнику, ви можете спостерігати ще один приклад цікавої хімії в побуті: з відкладеннями добре справляються звичайний столовий оцет і лимонна кислота. Чайник з розчином оцту / лимонної кислоти і води кип'ятять, після чого накип зникає.

    А без іншого хімічного явища не було б смачних маминих млинців та печива: (слайд 16)  мова про гасіння соди оцтом.

    Коли мама гасить соду в ложці оцтом, відбувається виділення вуглекислого газу, який прагне покинути тісто - і тим самим змінює його структуру, робить пористим і пухким.

    До речі, можете розповісти мамі, що гасити соду зовсім не обов'язково - вона і так прореагує, коли тісто потрапить у духовку. Реакція, правда, буде проходити трохи гірше, ніж при гасінні соди, смак готових пирогів і булочок може виявитися гірше.

    Список побутових хімічних явищ не менш вражаючий, ніж список таких явищ в природі. Завдяки їм у нас є дороги (виготовлення асфальту - це хімічні явище), будинки (випал цегли), красиві тканини для одягу (фарбування).  Якщо задуматися про це, стає чітко зрозуміло, наскільки багатогранна і цікава наука хімія. І скільки користі можна витягти з розуміння її законів.

 Висновок

     У світі щодня відбувається безліч дивовижних, прекрасних, а також небезпечних і лякаючих хімічних явищ. З багатьох людина навчилася отримувати користь: створює будівельні матеріали, готує їжу, змушує транспорт переміщатися на величезні відстані і багато іншого.

     Без багатьох хімічних явищ не було б можливим існування життя на землі: без озонового шару люди, тварини, рослини не вижили б через ультрафіолетових променів. Без фотосинтезу рослин тваринам і людям нічим було б дихати.

   (слайд 17)  Кажуть, що у нас в мозку відбувається щохвилини 3000 хімічних реакцій. Позитивним є те, що завдяки їм ми з Вами мислимо, думаємо, розв’язуємо, аналізуємо, запам’ятовуємо. Негативно те, що чим більше їх відбувається, тим більше зношуються клітини, вони з часом відмирають, ми з віком позбавляємося їх кількості, що призводить гіршого запам'ятовування.

     Бродіння дозволяє готувати продукти харчування, а схоже з ним хімічне явище гниття розкладає білки на більш прості сполуки і повертає ті в кругообіг речовин у природі.

На цьому слайді демонструється відеоролік про фотосинтез

Опорний конспект учня на уроці

Речовина не змінюється Змінюється агрегатний стан і форма, положення в просторі	Що відбу-вається з речови-нами?		Ф І З И Ч Н І	ЯВИЩА	Х І М І Ч Н І	Що відбу-вається з речови-нами?		Речовина змінюється Одні речовини зникають,   з’являються інші.
	приклади					приклади
Хімічне явище   =   хімічна реакція
	Виділення газу			ОЗНАКИ ХІМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ (ХІМІЧ-НОГО ЯВИЩА)	Випадіння осаду
	Поява запаху				Зникнення осаду
	Виділення або поглинання теплоти (іноді і світла)				Зміна забарвлення
Лабораторний дослід №3 Тема: Хімічні реакції, що супроводжуються: виділенням газу, випаданням осаду, зміною забарвлення,появою запаху, виділенням або поглинанням теплоти (та світла). Мета: познайомитися з ознаками хімічних реакцій, закріпити на практиці поняття хімічної реакції, удосконалювати вміння поводитися з хімічними речовинами та нескладним обладнанням. Обладнання: штатив з пробірками, сухий спирт, сірники. Реактиви: розчини хлоридної кислоти та лугу, крейда, купрум сульфат, метилоранж, вода, фенолфталеїн, кальцій глюконат Що робили? Що спостерігали? 1. Взаємодія розчину натрій гідроксиду(NaOH) та фенолфталеїну та хлоридної кислоти (HCl). 2. Взаємодія розчину купрум(ІІ) сульфату (CuSO4 ) з розчином  натрій гідроксиду (NaOH). 3. Взаємодія  кальцій карбонату (CaCO3) з хлоридною кислотою (HCl) 4.Горіння сухого пального (+ глюконат кальцію) Висновок:
Зіткнення молекул речовин		Умови виникнення хімічної реакції					Світло (іноді)
Нагрівання (іноді)							Тиск (іноді)
А+В+…   =     С+D+…                                                                 Реагенти              =         Продукти реакції  (схема хімічної реакції)
Домашнє завдання: Підготуватись до практичної роботи №3,вивчити § 14,
http://tanyakot33.blogspot.com/2015/11/7.html