Физические и химические явления — Гипермаркет знаний. Чем физические явления отличаются от химических? Физические и химические явления: примеры Самое простое физическое и химическое явление

За последние 200 лет человечество изучило свойства веществ лучше, чем за всю историю развития химии. Естественно, количество веществ так же стремительно растет, это связано, прежде всего, с освоением различных методов получения веществ. В повседневной жизни мы сталкиваемся с множеством веществ. Среди них – вода, железо, алюминий, пластмасса, сода, соль и множество других. Вещества, существующие в природе, например, кислород и азот, содержащиеся в воздухе, вещества, растворенные в воде, и имеющие природное происхождение, называются природными веществами. Алюминия, цинка, ацетона, извести, мыла, аспирина, полиэтилена и многих других веществ в природе не существует. Их получают в лаборатории, и производит промышленность. Искусственные вещества не встречаются в природе, их создают из природных веществ. Некоторые вещества, существующие в природе, можно получить и в химической лаборатории. Так, при нагревании марганцовки выделяется кислород, а при нагревании мела – углекислый газ. Ученые научились превращать графит в алмаз, выращивают кристаллы рубина, сапфира и малахита. Итак, наряду с веществами природного происхождения существует огромное множество и искусственно созданных веществ, не встречающихся в природе. Вещества, не встречающиеся в природе, производятся на различных предприятиях: фабриках, заводах, комбинатах и т.п. В условиях исчерпания природных ресурсов нашей планеты, сейчас перед химиками стоит важная задача: разработать и внедрить методы, при помощи которых можно искусственно, в условиях лаборатории, или промышленного производства, получать вещества, являющиеся аналогами природных веществ. Например, запасы топливных ископаемых в природе на исходе. Может настать тот момент, когда нефть и природный газ закончатся. Уже сейчас ведутся разработки новых видов топлива, которые были бы такими же эффективными, но не загрязняли окружающую среду. На сегодняшний день человечество научилось искусственно получать различные драгоценные камни, например, алмазы, изумруды, бериллы.

Агрегатное состояние вещества

Физические явления. Физические свойства веществ.

• цвет – бесцветная (в небольшом объеме)
• запах – без запаха
• агрегатное состояние – при обычных условиях жидкость
• плотность – 1 г/мл,
• температура кипения – +100°С
• температура плавления – 0°С
• теплопроводность – низкая
• электропроводность – чистая вода электричество не проводит

Кристаллические и аморфные вещества

Химические явления. Химическая реакция.

• Химическая реакция – процесс взаимодействия веществ, в результате которого образуются новые вещества с новыми свойствами
• Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
• Продукты – вещества, образовавшиеся в результате химической реакции

Химическая реакция изображается в общем виде схемой реакции РЕАГЕНТЫ -> ПРОДУКТЫ

Где реагенты – исходные вещества, взятые для проведения реакции; продукты – новые вещества, образовавшиеся в результате протекания реакции. Любые химические явления (реакции) сопровождаются определенными признаками, при помощи которых химические явления можно отличить от физических. К таким признакам можно отнести изменение окраски веществ, выделение газа, образование осадка, выделение тепла, излучение света. Многие химические реакции сопровождаются выделением энергии в виде тепла и света. Как правило, такими явлениями сопровождаются реакции горения. В реакциях горения на воздухе вещества реагируют с кислородом, содержащимся в воздухе. Так, например, металл магний вспыхивает и горит на воздухе ярким слепящим пламенем. Именно поэтому вспышку магния использовали при создании фотографий в первой половине ХХ века. В некоторых случаях возможно выделение энергии в виде света, но без выделения тепла. Один из видов тихоокеанского планктона способен испускать ярко-голубой свет, хорошо заметный в темноте. Выделение энергии в виде света – результат химической реакции, которая протекает в организмах данного вида планктона. ИТОГ

• Существуют две большие группы веществ: вещества природного и искусственного происхождения
• В обычных условиях вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях
• Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими
• Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников
• Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строение
• Химические явления – явления превращений одних веществ в другие
• Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
• Продукты – вещества, образующиеся в результате химической реакции
• Химические реакции могут сопровождаться выделением газа, осадка, тепла, света; изменением окраски веществ
• Горение – сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе химической реакции, сопровождающийся интенсивным выделением тепла и света (пламени)

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

Химические изменения

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

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

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

Наружный огонь с использованием дерева

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

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

Ржавчина

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

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

Кристаллизация

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

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

Химическое происхождение жизни

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

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

Урок химии в 8 классе

«Химические явления»

Цель:

способствовать формированию знаний учащихся о химических явлениях;

Задачи:

обучающие : содействовать формированию у учащихся знаний, позволяющих выявить чёткие различия между физическими и химическими явлениями; о признаках и условиях протекания химических реакций;

развивающие: развитие умений проводить и анализировать лабораторные исследования, вырабатывать практические умения работать с реактивами, оборудованием в соответствии с правилами по ТБ. Установление меж предметных связей.

воспитательные: содействовать воспитанию стойкого позитивного интереса к предмету, нравственному, эстетическому воспитанию учащихся.

Тип урока : урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.

Форма урока : беседа с демонстрационными и лабораторными опытами.

Формы организации обучения : сочетание фронтальной, групповой (работа в паре при выполнении лабораторных опытов), индивидуальной работы (при работе с дидактической карточкой).

Оборудование: лабораторное оборудование: комплект хим. посуды (пробирки, хим. стаканы, воронки), спиртовка, разносы, хим. реактивы, свеча, бенгальские огни; инструкционные карты для учащихся, учебник «Химия 8» О.С. Габриелян

Межпредметные связи: физика, биология.

Ход урока

Организационный момент.

Определение темы и целей урока.

Учитель:

На самом первом уроке химии мы дали определение этой науки. Кто его может вспомнить? (Химия - наука о веществах и их свойствах ).

А какие классы неорганических веществ вы знаете? Назовите их ? (Оксиды, основания, кислоты, соли )

Вы знаете вещества, знаете их состав, строение. Но знания будут неполными, если мы не изучим явления происходящие с ними.

На прошлом уроке вы познакомились с физическими явлениями. Но из курса физики вам известно, что с веществами происходят также химические явления.

Это и будет темой нашего урока: Химические явления . Запишите в тетради. (Учащиеся открывают тетради и записывают тему урока).

Что же нужно узнать и чему научиться на сегодняшнем уроке:

определить- сущность хим. явлений

отметить- условия протекания хим. реакций

Таков план нашего урока.

Актуализация знаний.

Фронтальный опрос:

- Назовите признаки физических явлений. (учащиеся заполняют схему на доске)

Явления

Физические Химические

Это такие явления,

при которых не происходит превращений

одних веществ в другие,

форма и размеры тел.

Назовите способы получения чистых веществ.(учащиеся отвечают: дистилляция или перегонка, кристаллизация, выпаривание, фильтрование, возгонка, отстаивание, центрифугирование)

Проверка Д/З. Упр.4 стр.134. (Предполагаемый ответ:)

Введение новых знаний.

Начнем знакомство с химическими явлениями.

С ними впервые вы встречались на уроках природоведения.

Записи в тетради: (учащиеся дополняют схему в тетради, учитель на доске)

Явления

Физические Химические

Это такие явления, Это такие явления,

при которых не происходит превращений при которых происходит превращений

одних веществ в другие, одних веществ в другие.

а меняются их агрегатные состояния,

форма и размеры тел.

Химические явления чаще называют химическими реакциями.

Давайте теперь на конкретных примерах познакомимся с химическими явлениями и постараемся определить их признаки.

Работа в группах (по 4 человека)

У вас на столе лежат конверты с заданиями, вам необходимо их выполнить, соблюдая ТБ, а полученные результаты занести в таблицу

Проверка результатов опытов.

Определим признаки химических реакций:

Изменение цвета

Появление запаха

Выделение газа

Образование осадка

(Излучение света

Выделение или поглощение теплоты)

Я вам покажу еще один пример явления: Горение бенгальского огня. Что наблюдаете? (Свечение, выделение теплоты)

Это признаки реакции горения. (Учащиеся записывают признаки)

Реакция горения - это частный случай экзотермической реакции. А что это такое? Не знаете? Тогда обратимся к учебнику (п.26). Найдите определение этого понятия и запишем в тетрадь. (Учащиеся работают с учебником и тетрадью)

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называют экзотермическими

Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называют эндотермическими.

Вспомним вновь химические явления. Какие условия необходимы, чтобы произошла химическая реакция? (Предположения учеников)

Запишем в тетрадь: Условия протекания химической реакции

1. Соприкосновение веществ

2. Нагревание

3. Присутствие катализатора

4. Поверхность соприкосновения

4. Закрепление.

Я читаю отрывки из стихотворений, а вы определяете о каком явлении идет речь: физическом или химическом?

1. Унылая пора! Очей очарованье!

Приятна мне твоя прощальная краса -

Люблю я пышное природы увяданье.

В багрец и золото одетые леса. (химическое)

(А.С.Пушкин)

2. И трещат сухие сучья,

Разгораясь жарко.

Освящая тьму ночную

Далеко и жарко! (химическое)

(И Суриков.)

Все деревья в серебре.

Нашу речку, словно в сказке

За ночь вымостил мороз… (физическое)

(С.Я.Маршак)

4. А если медь в печи нагреть.

То станет тяжелее медь

С окалиною вместе.

Не верите - так взвесьте… (химическое)

(Е. Ефимовский)

5. Что за звездочки резные

На пальто и на платке?

Все сквозные, вырезные,

А возьмешь - вода в руке? (физическое)

(Е. Благинина)

6. Световых частиц поток

Падает на зеленый листок,

Листок кислород выделяет,

Углекислый газ поглощает. (химическое)

(Из ответа ученика)

7. Когда металл в крутые формы льем,

Мне верится, что оживут в металле

Горячие полдневные поля.

Кипит металл … (физическое)

(А. Кравцов)

Тест по изученной теме.

2 вариант - физические явления
А). Растворение сахара в воде


2. Из списка условий протекания и признаков химической реакции выберите
1 вариант - признаки реакции

А). Появление запаха
Б). Нагревание
Г). Контакт веществ
Д). Изменение цвета

з). Выделение или поглощение тепла и (или) света
и). Облучение светом

5. Домашнее задание:

Параграф 26, записи в тетради.(задание для всех)

По выбору учащихся: привести примеры химических явлений, которые встречаются в трудовой деятельности ваших родителей, в домашнем хозяйстве .

5. Итог урока.

О чем мы с вами говорили на сегодняшнем уроке?

Сумели мы раскрыть на уроке:

Сущность физических и хим. явлений

познакомиться-с видами хим. реакций

выявить- признаки хим. реакций

отметить- условия протекания реакций

Выставление оценок

Приложения.

Опыт 1. «Взаимодействие мыльного раствора с раствором уксусной кислоты»

ТБ: При работе с кислотами необходимо соблюдать осторожность, т.к. это едкие вещества. Все работы проводить над разносами. Растворы веществ наливать в пробирки в небольших количествах: 1 мл соответствует 1 см. Действовать только согласно инструкционной карте.

В пробирку налить 2 мл мыльного раствора, а затем к нему добавить несколько капель уксусной кислоты, результат наблюдения занести в соответствующую графу таблицы.

Опыт 3. «Взаимодействие раствора соляной кислоты с кусочком мела»

ТБ: При работе с кислотами необходимо соблюдать осторожность, т.к. это едкие вещества. Все работы проводить над разносами. Растворы веществ наливать в пробирки в небольших количествах: 1 мл соответствует 1 см.

Действовать только согласно инструкционной карте.

В пробирку налить 2 мл раствора уксусной кислоты, а затем опустить в нее кусочек мела. Наблюдаемый результат занести в графу таблицы.

Опыт 4. «Взаимодействие сырого картофеля с раствором йода»

ТБ: При работе со спиртовой настойкой йода необходимо соблюдать осторожность, т.к. это едкое вещество. Все работы проводить над разносами. Действовать только согласно инструкционной карте.

На свежий срез картофеля капнуть при помощи пипетки капельку раствора йода, наблюдаемый результат занести в таблицу.

Опыт 2. «Взаимодействие соли аммония и гидроксида натрия»

ТБ: При работе со щелочами необходимо соблюдать осторожность, т.к. это едкие вещества. Все работы проводить над разносами. Растворы веществ наливать в пробирки в небольших количествах, по 1 мл, что соответствует 1 см. Действовать только согласно инструкционной карте.

В пробирку налить 1 мл раствора хлорида аммония (NH 4 NO 3 ), а затем к нему добавить 1 мл гидроксида натрия (NaOH ), результат наблюдения занести в соответствующую графу таблицы.

Тест по теме “Физические и химические явления»

1 вариант - химические явления

А). Растворение сахара в воде
Б). Разложение воды электрическим током на водород и кислород
В). Образование черного налёта на серебряных изделиях
Г). Образование кристалликов соли при выпаривании раствора

Тест по теме “Физические и химические явления»

2 вариант - физические явления

А). Растворение сахара в воде
Б). Разложение воды электрическим током на водород и кислород
В). Образование черного налёта на серебряных изделиях
Г). Образование кристалликов соли при выпаривании раствора

1 вариант - признаки реакции

А). Появление запаха
Б). Нагревание
В). Выделение газообразных веществ
Г). Контакт веществ
Д). Изменение цвета
Е). Действие электрическим током
Ж). Выпадение или растворение осадка
З). Выделение или поглощение тепла и (или) света
И). Облучение светом

Из списка условий протекания и признаков химической реакции выберите:

2 вариант - условия протекания

А) Появление запаха
Б) Нагревание
В) Выделение газообразных веществ
Г) Контакт веществ
Д) Изменение цвета
Е) Действие электрическим током
Ж) Выпадение или растворение осадка
З) Выделение или поглощение тепла и (или) света
И) Облучение светом.

Подумай, ответь, выполни...

Условия возникновения и течения химических реакций

1. Измельчение и перемешивание веществ:

а) чтобы началась химическая реакция, иногда достаточно соприкосновения реагирующих веществ (например, взаимодействие железа с влажным воздухом);

б) чем более измельчены вещества, тем больше поверхность соприкосновения их друг с другом, тем быстрее идет реакция между ними (например, кусок сахара трудно зажечь, а тонко измельченный и распыленный в воздухе сахар сгорает мгновенно, со взрывом);

в) облегчает проведение химических реакций между веществами их предварительное растворение.

2. Нагревание веществ до определенной температуры. Нагревание по-разному влияет на возникновение и течение химических реакций:

а) в одних случаях нагревание требуется лишь для возникновения реакции, а дальше реакция течет сама собой (например, горение дерева и других горючих веществ);

б) для других реакций требуется непрерывное нагревание, прекращается нагревание - прекращается и химическая реакция (например, разложение сахара).

1. К физическим явлениям не относится

1) замерзание воды

2) плавление алюминия

3) горение бензина

4) испарение воды

2. К химическим явлениям не относится

1) ржавление железа

2) подгорание пищи

3) горение бензина

4) испарение воды

I. Новый материал

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

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

Задание:

Рассмотрите внимательно картинки и попробуйте ответить на следующие вопросы:

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

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

3. В каких явлениях образуются новые вещества?

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

Физические и химические явления

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

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

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

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

3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.

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

Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.

ПРОАНАЛИЗИРУЕМ ОПЫТ

1. Закроем пробирку пробкой со вставленной в нее трубкой

2. Опустим конец трубки в стакан с водой. Рукой нагреем пробирку. Объем воздуха в ней увеличивается, и часть воздуха из пробирки выходит в стакан с водой (выделяются пузырьки воздуха).

3. При охлаждении пробирки объем воздуха уменьшается, и вода входит в пробирку.

Вывод. Изменения объема воздуха – физическое явление.

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

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

Примеры таких реакций рассмотри в таблице

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

Понаблюдаем за некоторыми химическими реакциями.

Опыты с огнем самостоятельно проводить нельзя!!!

Опыт 1

Подержим над огнем кусочек белого хлеба, содержащего органические вещества.

Наблюдаем:

1. Обугливание, то есть изменение цвета;

2. Появление запаха.

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

Опыт 2

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

Наблюдаем:

1. Признак реакции: изменение цвета (посинение крахмала)

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

Опыт 3

1. Разведем в стакане небольшое количество питьевой соды.

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

Вывод. Выделение газа – один из признаков химической реакции.

Некоторые химические реакции сопровождаются выделением тепла.

Подведём итоги

1. Вещества могут участвовать в физических и химических явлениях

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

3. Отличие физических и химических явлений

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

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

Признаки химических реакций