Что является физическим явлением примеры. Лабораторный опыт “Изучение свойств серы и железа”. Химические явления в природе

Цели урока.

Образовательная: опираясь на знания учащихся из курса природоведения и компьютерную презентацию, конкретизировать знания учащихся о физических и химических явлениях, на примерах выявить их отличия; опираясь на жизненный опыт учащихся, познакомить их с признаками химических реакций и условиями их возникновения и течения.

Развивающая: способствовать развитию творческого мышления учащихся, умений устанавливать причинно-следственные связи, зависимость течения химических реакций от внешних условий, развивать общеучебные и практические навыки при наблюдении и выполнении химического эксперимента.

Воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся, интерес к предмету.

Тип урока: изучение новой темы.

Методы: словесно-наглядный, практический, частично-поисковый, работа с учебником.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Учащиеся должны:

знать: определение физических и химических явлений, признаки и условия течения химических реакций, значение физических и химических явлений в жизни человека.

уметь: отличать физические и химические явления, применять знания о физических и химических явлениях на практике.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация .

На столе учителя.

Смесь порошков железа и серы, пробирка, спиртовка, штатив.

На столах учащихся.

Штатив, колба с водой закрытая пробкой с газоотводной трубкой, химический стакан, стеклянная пластинка, спиртовка.
Железные опилки, порошок серы, фильтровальная бумага, магнит, цилиндр с водой.

Ход урока

I. Организационный этап

Приветствие учащихся учителем.

Проверка готовности учащихся и их рабочих мест к уроку.

II. Сообщение темы и целей урока

На уроках природоведения вы получили первоначальные знания о явлениях, происходящих в природе. Сегодня на уроке вы расширите свой знания о физических и химических явлениях, научитесь отличать их друг от друга, познакомитесь с признаками и условиями течения химических реакций и их значением в жизни человека (слайд №1) .

III. Изучение новой темы

План изучения новой темы:

1. Явления, происходящие в природе. Классификация явлений.

2. Физические явления.

Лабораторный опыт “Испарение воды и конденсация пара”.

3. Химические явления.

Лабораторный опыт “Изучение свойств железа и серы”.
Демонстрационный опыт “Нагревание смеси железа и серы. Изучение свойств полученного вещества”.

4. Признаки химических реакций. Демонстрация видеофрагмента.

5. Условия возникновения и течения химических реакций (сообщение учащегося).

6. Значение физических явлений и химических реакций.

1. Явления, происходящие в природе. Классификация явлений

Учитель: Ребята, что нас окружает? (слайд № 2)

Ученик: Природа. Неживая и живая.

Учитель: В природе постоянно происходят изменения. Приведите примеры.

День сменяется ночью (слайд № 3)

Идёт дождь или снег, испаряется вода (слайд № 4)

Зеленеет трава, течёт ручей (слайд № 5)

Дует ветер, горит костёр (слайд № 6)

Человек готовит пищу. (слайд № 7)

Учитель: Как можно назвать эти изменения?

Ученик: Все изменения, происходящие в природе, называются явлениями природы.

Учитель: Как классифицируют все природные явления?

Ученик: Природные явления могут быть биологическими, физическими и химическими (слайд № 8). Познакомимся с физическими и химическими явлениями.

2. Физические явления

Учитель: Какие явления называются физическими?

Ученик: Явления, при которых не происходит превращения одних веществ в другие, называются физическими. Например: плавление воска, испарение воды, таяние льда (слайд № 9).

Лабораторный опыт
“Испарение воды и конденсация пара”

Учитель: Проведём опыт “Испарение воды и конденсация пара”. Соберите прибор как показано на слайде (слайд № 10) , проверьте его герметичность. Соблюдая технику безопасности при работе со спиртовкой и стеклянной посудой, зажгите спиртовку и нагревайте колбу с водой.

Что вы наблюдаете?

Ученик: При закипании жидкая вода переходит в газообразное состояние (водяной пар). При попадании на стеклянную пластину водяной пар конденсируется в капельки воды.

Учитель: В чём же сущность физических явлений?

Ученик: При физических явлениях изменяется агрегатное состояние и форма вещества (слайд № 11).

3. Химические явления

Учитель: Совсем другое дело химические явления. Горение костра, скисание молока, ржавление железных и стальных изделий (слайд № 12).

Что происходит при химических явлениях?

Ученик: При химических явлениях одни вещества превращаются в другие.

Лабораторный опыт
“Изучение свойств серы и железа”

Учитель: Проведём опыт “Изучение свойств серы и железа” по плану (слайд № 13). Определите цвет веществ.

Определите отношение веществ к воде и магниту.

Смешайте вещества.

Разделите полученную смесь серы и железа известными вам способами (действие магнитом и водой) (слайд № 14).

Учитель: Изменяются ли свойства веществ в смеси?

Ученик: Нет. Вещества, входящие в состав смеси, сохраняют свои индивидуальные свойства.

Демонстрационный опыт “Нагревание смеси железа и серы.
Изучение свойств полученного вещества”

Учитель: Нагреем полученную смесь серы и железа (слайд № 15). Возьмём смесь серы и железа и нагреем её в пробирке.

Что наблюдаете?

Ученик: Смесь начала темнеть, затем раскалилась до красна.

Учитель: Извлечём из пробирки то, что образовалось после реакции, и изучим его свойства (цвет, отношение к воде и магниту). Для этого измельчим полученное вещество и подействуем на него магнитом.

Что наблюдаете?

Ученик: Порошок не притягивается магнитом.

Учитель: Опустим полученное вещество в воду.

Что наблюдаете?

Ученик: Вещество тонет, на серу и железо не разделяется.

Учитель: Что произошло при нагревании смеси серы и железа?

Ученик: При нагревании смеси серы и железа образовалось новое вещество, которое по своим свойствам отличается от свойств исходных веществ (слайд № 16).

Учитель: Химические явления называются химическими реакциями.

4. Признаки химических реакций

Учитель: О том, что произошла химическая реакция можно судить по признакам. Посмотрите видеофрагмент с демонстрацией опыта (слайд №17).

Какие признаки химических реакций вы наблюдали при демонстрации опытов?

Ученик: Мы наблюдали такие признаки химических реакций, как изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, выделение энергии.

Учитель: На следующем слайде (слайд № 18) показаны все признаки, которые можно наблюдать во время химических реакций.

Учитель: Чтобы началась химическая реакция, необходимы определённые условия.

Условия возникновения и течения химических реакций

Сообщение учащегося (слайд № 19)

Самое главное условие возникновения химических реакций – соприкосновение веществ. Например, ржавчина образуется на поверхности железного изделия, если оно соприкасается с влажным воздухом.

Другое условие – измельчение веществ. Что лучше разгорится – полено или тонкие лучинки? Многие реакции идут в растворе, поэтому исходные вещества необходимо растворить.

Третье условие – нагревание вещества до определённой температуры. Например, медь не взаимодействует с кислородом при обычных условиях. Чтобы произошла реакция, медь нужно нагреть. Также нагревают до определённой температуры уголь и древесину, чтобы они начали гореть.

Иногда высокая температура нужна на протяжении всей реакции – иначе реакция прекратится. Например, кислород в лаборатории получают при разложении перманганата калия при постоянном нагревании последнего (слайд № 20) . В этом случае температура – условие течения химической реакции. Другие условия течения химических реакций – действие давления, наличие катализаторов – веществ, которые ускоряют химическую реакцию. Изменяя условия течения, можно ускорить или прекратить химическую реакцию.

6. Значение физических явлений и химических реакций

Учитель: Изучите текст параграфа §3 “Значение физических явлений и химических реакций”, заполните таблицу:

Значение физических явлений и химических реакций

IV. Закрепление

Фронтальный опрос (слайд № 21)

Какие явления называются физическими?

Какие явления называются химическими?

Назовите признаки химических реакций.

Какие условия необходимы для возникновения химических реакций?

Тест “Физические и химические явления.
Химические явления”

1, 2. Определить физические и химические явления (слайды № 22, 23)

3. Явления, при которых изменяется форма и агрегатное состояние вещества, называются … (слайд № 24)

А – химическое

Б – физическое

В – биологическое

4. Явления, при которых происходит превращение одних веществ в другие, называются … (слайд № 25)

А – физические

Б – химические

В – биологические

5. К физическим явлениям относятся: (слайд № 26)

А – плавление стекла

Б – горение древесины

В – испарение воды

Г – скисание молока

Д – растворение соли в воде

Е – протухание яиц

6. К химическим явлениям относятся: (слайд № 27)

А – ржавление железа

Б – образование тумана

В – гниение фруктов

Г – плавление воска

Д – горение керосина

Е – испарение воды

7. Укажите признак химической реакции при действии кислоты на соду: (слайд № 28)

А – образование осадка

Б – изменение цвета

В – выделение газа

8. Укажите признак химической реакции при ржавлении железа: (слайд № 29)

А – выделение газа

Б – образование осадка

В – изменение цвета

9. Укажите признак химической реакции при горении древесины: (слайд № 30)

А – изменение цвета

Б – выпадение осадка

В – выделение тепла

V. Подведение итогов урока, выставление оценок

VI. Домашнее задание

Литература

Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей, родителей. – М.: Аcт-Пресс, 1999.
Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных – М.: Просвящение, 2007.
Хрипкова А.Г. и другие. Естествознание: учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2005.
http://chemistry.r2.ru/
http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/
CD диск “Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2009”. – ООО “Кирилл и Мефодий, 2009.
CD-диск “Химия общая и неорганическая”: Углубленный курс по общей и неорганической химии. – Лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, 2001.

Ручаюсь, вы не раз замечали что-нибудь вроде того, как мамино серебряное кольцо со временем темнеет. Или как ржавеет гвоздь. Или как сгорают до золы деревянные поленья. Ну ладно, если мама не любит серебро, а в походы вы не никогда не ходили, уж как заваривается чайный пакетик в чашке видели точно.

Что общего у всех этих примеров? А то, что все они относятся к химическим явлениям.

Химическое явление происходит тогда, когда одни вещества превращаются в другие: у новых веществ другой состав и новые свойства. Если припомнить еще и физику, то запомните, что химические явления происходят на молекулярном и атомарном уровне, но не затрагивают состав ядер атомов.

С точки же зрения химии это не что иное, как химическая реакция. А для каждой химической реакции обязательно возможно выделить характерные признаки:

в ходе реакции может выпасть осадок;
может измениться цвет вещества;
следствием протекания реакции может стать выделение газа;
может быть выделена либо поглощена теплота;
также реакция может сопровождаться выделением света.

Также давно определен список необходимых для протекания химической реакции условий:

контакт: чтобы реагировать, вещества должны соприкасаться.
измельчение: для успешного протекания реакции, вступающие в нее вещества должны быть как можно мельче измельчены, идеальный вариант – растворены;
температура: очень многие реакции напрямую зависят от температуры веществ (чаще всего их требуется нагреть, но некоторые наоборот – охладить до определенной температуры).

Записывая буквами и цифрами уравнение химической реакции, вы тем самым описываете суть химического явления. А закон сохранения массы – одно и самых главных правил при составлении таких описаний.

Химические явления в природе

Вы, конечно, понимаете, что химия происходит не только в пробирках в школьной лаборатории. Самые впечатляющие химические явления вы можете наблюдать в природе. И значение их так велико, что не было бы никакой жизни на земле, если бы не некоторые из природных химических явлений.

Итак, первым делом поговорим про фотосинтез . Это процесс, во время которого растения поглощают углекислый газ из атмосферы и под воздействием солнечного света вырабатывают кислород. Этим кислородом мы и дышим.

Вообще фотосинтез протекает в две фазы, и освещение нужно только для одной. Ученые проводили различные опыты и выяснили, что фотосинтез протекает даже при слабом освещении. Но с увеличением количества света процесс значительно ускоряется. Также было замечено, что если одновременно увеличивать освещенность растения и повышать температуру, скорость фотосинтеза увеличивается еще больше. Происходит это до известного предела, по достижении которого дальнейшее увеличение освещенности перестает ускорять фотосинтез.

В процессе фотосинтеза задействованы фотоны, которые излучает солнце, и специальные пигментные молекулы растений – хлорофилл. В клетках растений он содержится в хлоропластах, именно благодаря которым листья зеленые.

С точки зрения химии при фотосинтезе происходит цепочка преобразований, результатом которой является кислород, вода и углеводы в качестве запаса энергии.

Первоначально считалось, что кислород образуется в результате расщепления углекислого газа. Однако позже Корнелиус Ван Ниль выяснил, что кислород образуется в результате фотолиза воды. Позднейшие исследования подтвердили эту гипотезу.

Описать суть фотосинтеза можно с помощью вот такого уравнения: 6СО 2 + 12Н 2 О + свет = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О.

Дыхание , наше с вами в том числе, – это тоже химическое явление. Мы вдыхаем выработанный растениями кислород, а выдыхаем углекислый газ.

Но не только углекислый газ образуется в результате дыхания. Главное в этом процессе то, что благодаря дыханию выделяется большое количество энергии, и этот способ ее получения очень эффективен.

Кроме того, промежуточным итогом разных этапов дыхания является большое число различных соединений. А те в свою очередь служат основой для синтеза аминокислот, белков, витаминов, жиров и жирных кислот.

Процесс дыхания сложный и разбит на несколько этапов. На каждом из которых в ход идет большое количество ферментов, выполняющих роль катализаторов. Схема химических реакций дыхания практически одинаковая у животных, растений и даже бактерий.

С точки зрения химии дыхание – это процесс окисления углеводов (как вариант: белков, жиров) с помощью кислорода, в результате реакции получаются вода, углекислый газ и энергия, которую клетки запасают в АТФ: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = СО 2 + 6Н 2 О + 2,87 * 10 6 Дж.

Кстати, мы говорили выше, что химические реакции могут сопровождаться излучением света. В случае с дыханием и сопутствующими ему химическими реакциями это тоже верно. Светиться (люминесцировать) могут некоторые микроорганизмы. Хотя при этом энергетическая эффективность дыхания снижается.

Горение тоже происходит при участии кислорода. В результате древесина (и другое твердое топливо) превращается в золу, а это вещество с совершенно другим составом и свойствами. Кроме того, в процессе горения выделяется большое количество теплоты и света, а также газа.

Горят, конечно, не только твердые вещества, просто с их помощью было удобнее привести пример в данном случае.

С химической точки зрения горение – это окислительная реакция, которая протекает с очень большой скоростью. А при очень-очень высокой скорости реакции может произойти взрыв.

Схематически реакцию можно записать так: вещество + О 2 → оксиды + энергия.

Как природное химическое явление рассматриваем мы и гниение .

По сути, это тот же процесс, что и горение, только протекает он гораздо медленней. Гниение представляет собой взаимодействие сложных азотосодержащих веществ с кислородом при участии микроорганизмов. Наличие влаги является одним из факторов, способствующих возникновению гниения.

В результате химических реакций из белка образуется аммиак, жирные летучие кислоты, углекислота, оксикислоты, спирты, амины, скатол, индол, сероводород, меркаптаны. Часть из образованных в результате гниения азотосодержащих соединений ядовито.

Если снова обратимся к нашему списку признаков химической реакции, то многие из них обнаружим и в этом случае. В частности, имеется исходное вещество, реагент, продукты реакции. Из характерных признаков отметим выделение теплоты, газов (сильнопахнущих), изменение цвета.

Для круговорота веществ в природе гниение имеет очень большое значение: позволяет перерабатывать белки погибших организмов в соединения, пригодные к усвоению растениями. И круг начинается сначала.

Уверена, вы замечали, как летом легко дышится после грозы. И воздух тоже становится особенно свежим и приобретает характерный запах. Каждый раз после летней грозы вы можете наблюдать еще одно распространенное в природе химическое явление – образование озона.

Озон (О 3) в чистом виде представляет собой газ синего цвета. В природе наибольшая концентрация озона – в верхних слоях атмосферы. Там он выполняет роль щита нашей планеты. Который защищает ее от солнечной радиации из космоса и не дает Земле остывать, поскольку поглощает и ее инфракрасное излучение.

В природе озон в большинстве своем образуется благодаря облучению воздуха ультрафиолетовыми лучами Солнца (3О 2 + УФ свет → 2О 3). А также при электрических разрядах молний во время грозы.

В грозу под воздействием молний часть молекул кислорода распадается на атомы, молекулярный и атомарный кислород соединяются, и образуется О 3 .

Вот почему мы ощущаем особую свежесть после грозы, нам легче дышится, воздух кажется более прозрачным. Дело в том, что озон гораздо более сильный окислитель, чем кислород. И в небольшой концентрации (как после грозы) безопасен. И даже полезен, поскольку разлагает вредные вещества в воздухе. По сути, дезинфицирует его.

Однако в больших дозах озон очень опасен для людей, животных и даже растений, для них он ядовит.

Кстати, дезинфицирующие свойства полученного лабораторным путем озона широко используются для озонирования воды, предохранения продуктов от порчи, в медицине и косметологии.

Разумеется, это далеко не полный список удивительных химических явлений в природе, которые делают жизнь на планете такой разнообразной и прекрасной. Вы сможете узнать о них больше, если будете внимательно смотреть по сторонам и держать уши открытыми. Вокруг полно удивительных явлений, которые только и ждут, чтобы вы ими заинтересовались.

Химические явления в быту

К ним относятся те, что можно наблюдать в повседневной жизни современного человека. Некоторые из них совсем простые и очевидные, любой может наблюдать их на своей кухне: например, заваривание чая. Нагретые кипятком чаинки меняют свои свойства, в результате меняется и состав воды: она приобретает другой цвет, вкус и свойства. То есть получается новое вещество.

Если в этот же чай насыпать сахар, в результате химической реакции получится раствор, который снова будет обладать набором новых характеристик. В первую очередь, новым, сладким, вкусом.

На примере крепкой (концентрированной) чайной заварки можете самостоятельно провести и еще один опыт: осветлить чай при помощи дольки лимона. Из-за кислот, содержащихся в лимонном соке, жидкость еще раз изменит свой состав.

Какие еще явления вы можете наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе .

Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ.

Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо – топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается.

Сгорание смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот – коленчатый вал.

В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.

В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: C n H 2n+2 + (1,5 n +0,5) O 2 = nCO 2 + (n +1) H 2 O . В реальности же двигатели внутреннего сгорания не настолько эффективны. Предположим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватке кислорода образуется сажа (С).

Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) – тоже из категории бытовых химических явлений.

Возьмем железо для примера. Ржавление (окисление) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe 2 O 3 (точнее, Fe 2 O 3 * H 2 O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно- коричневого налета на поверхности металлических изделий.

Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (или CuCO 3 * Cu(OH) 2). Полученный в итоге основной карбонат меди встречается и в природе – в виде минерала малахита.

И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях – это образование темного налета сульфида серебра Ag 2 S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п.

«Ответственность» за его возникновение несут частички серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с серосодержащими пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.

Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них.

В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в различной концентрации растворены соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода.

Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО 3 и Mg СО 3). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов).

Кроме кальция и магния (из которых получается карбонатная накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления из него образуются гидроксиды.

Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, вы можете наблюдать еще один пример занимательной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса/лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает.

А без другого химического явления не было бы вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашении соды уксусом .

Когда мама гасит соду в ложке уксусом, происходит вот такая реакция: NaHCO 3 + C H 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Полученный в ее результате углекислый газ стремится покинуть тесто – и тем самым изменяет его структуру, делает пористым и рыхлым.

Кстати, можете рассказать маме, что гасить соду вовсе не обязательно – она и так прореагирует, когда тесто попадет в духовку. Реакция, правда, будет проходить немного хуже, чем при гашении соды. Но при температуре от 60 градусов (а лучше 200) происходит разложение соды на карбонат натрия, воду и все тот же углекислый газ. Правда, вкус готовых пирогов и булочек может оказаться хуже.

Список бытовых химических явлений не менее впечатляющий, чем список таких явлений в природе. Благодаря им у нас есть дороги (изготовление асфальта – это химические явление), дома (обжиг кирпича), красивые ткани для одежды (окрашивание). Если задуматься об этом, становится отчетливо ясно, насколько многогранная и интересная наука химия. И сколько пользы можно извлечь из понимания ее законов.

Среди многих и многих придуманных природой и человеком явлений есть особенные, которые сложно описать и объяснить. К ним относится и горение воды . Как такое, может быть, спросите вы, ведь вода не горит, ею тушат огонь? Как она может гореть? А дело вот в чем.

Горение воды – это химическое явление , при котором в воде с примесью солей под воздействием радиоволн разрываются кислородно-водородные связи. В результате образуется кислород и водород. И горит, конечно, не сама вода, а именно водород.

При этом он достигает очень высокой температуры горения (больше полутора тысяч градусов), плюс в ходе реакции снова образуется вода.

Это явление давно интересует ученых, мечтающих научиться использовать воду в качестве топлива. Например, для автомобилей. Пока это нечто из области фантастики, но кто знает, что ученые сумеют изобрести совсем скоро. Одна из главных загвоздок в том, чтобы при горении воды энергии выделялось больше, чем затрачивается на проведение реакции.

Кстати, нечто подобное можно наблюдать и в природе. Согласно одной из теорий, большие волны-одиночки, появляющиеся словно бы из ниоткуда, на самом деле являются следствием водородного взрыва. Электролиз воды, который к нему приводит, осуществляется благодаря попаданию электрических разрядов (молний) на поверхность соленой воды морей и океанов.

Но не только в воде, но и на суше можно наблюдать поражающие воображение химические явления. Если бы вам довелось побывать в природной пещере, наверняка вы смогли бы увидеть там причудливые, красивые природные «сосульки», свисающие с потолка – сталактиты. То, как и почему они появляются, объясняется еще одним интересным химическим явлением.

Химик, глядя на сталактит, видит, конечно, не сосульку, а карбонат кальция СаСО 3 . Основой для его образования служат сточные воды, природный известняк, а сам сталактит выстраивается благодаря осаждению карбоната кальция (рост вниз) и силе сцепления атомов в кристаллической решетке (рост вширь).

К слову, аналогичные образования могут подниматься от пола к потолку – их называют сталагмиты . А если сталактиты и сталагмиты встречаются и срастаются в цельные колонны, они получают название сталагнаты .

Заключение

В мире ежедневно происходит множество удивительных, прекрасных, а также опасных и пугающих химических явлений. Из многих человек научился извлекать пользу: создает строительные материалы, готовит пищу, заставляет транспорт перемещаться на огромные расстояния и многое другое.

Без многих химических явлений не было бы возможным существование жизни на земле: без озонового слоя люди, животные, растения не выжили бы из-за ультрафиолетовых лучей. Без фотосинтеза растений животным и людям нечем было бы дышать, а без химических реакций дыхания этот вопрос вообще не был бы актуальным.

Брожение позволяет готовить продукты питания, а сходное с ним химическое явление гниения разлагает белки на более простые соединения и возвращает те в круговорот веществ в природе.

Образование оксида при нагревании меди, сопровождающееся ярким свечением горение магния, плавление сахара и др. тоже считают химическими явлениями. И находят им полезное применение.

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Всё, что нас окружает: и живая, и неживая природа, находится в постоянном движении и непрерывно изменяется: движутся планеты и звёзды, идут дожди, растут деревья. И человек, как известно из биологии, постоянно проходит какие-либо стадии развития. Перемалывание зёрен в муку, падение камня, кипение воды, молния, свечение лампочки, растворение сахара в чае, движение транспортных средств, молнии, радуги – это примеры физических явлений.

И с веществами (железо, вода, воздух, соль и др.) происходят разнообразные изменения, или явления. Вещество может быть кристаллизировано, расплавлено, измельчено, растворено и вновь выделено из раствора. При этом его состав останется тем же.

Так, сахарный песок можно измельчить в порошок настолько мелкий, что от малейшего дуновения он будет подниматься в воздух, как пыль. Сахарные пылинки можно разглядеть лишь под микроскопом. Сахар можно разделить ещё на более мелкие части, растворив его в воде. Если же выпарить из раствора сахара воду, молекулы сахара снова соединяться друг с другом в кристаллы. Но и растворении в воде, и при измельчении сахар остаётся сахаром.

В природе вода образует реки и моря, облака и ледники. При испарении вода переходит в пар. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. При воздействии низких температур (ниже 0˚С) вода переходит в твёрдое состояние – превращается в лёд. Мельчайшая частичка воды – это молекула воды. Молекула воды является и мельчайшей частичкой пара или льда. Вода, лёд и пар не разные вещества, а одно и то же вещество (вода) в разных агрегатных состояниях.

Подобно воде, и другие вещества можно переводить из одного агрегатного состояния в другое.

Характеризуя то или другое вещество как газ, жидкость или твёрдое вещество, имеют в виду состояние вещества в обычных условиях. Любой металл можно не только расплавить (перевести в жидкое состояние), но и превратить в газ. Но для этого необходимы очень высокие температуры. Во внешней оболочке Солнца металлы находятся в газообразном состоянии, потому что температура там составляет 6000˚С. А, например, углекислый газ путём охлаждения можно превратить в «сухой лёд».

Явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, относят к физическим явлениям. Физические явления могут привести к изменению, например, агрегатного состояния или температуры, но состав веществ останется тем же.

Все физические явления можно разделить на несколько групп.

Механические явления – это явления, которые происходят с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, полёт парашютиста).

Электрические явления – это явления, которые возникают при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, телеграфирование, молния при грозе).

Магнитные явления – это явления, связанные с возникновением у физических тел магнитных свойств (притяжение магнитом железных предметов, поворот стрелки компаса на север).

Оптические явления – это явления, которые происходят при распространении, преломлении и отражении света (радуга, миражи, отражение света от зеркала, появление тени).

Тепловые явления – это явления, которые происходят при нагревании и охлаждении физических тел (таяние снега, кипение воды, туман, замерзание воды).

Атомные явления – это явления, которые возникают при изменении внутреннего строения вещества физических тел (свечение Солнца и звезд, атомный взрыв).

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Динамические изменения встроены в саму природу. Все меняется так или иначе каждый момент. Если вы внимательно осмотритесь, вы найдете сотни примеров физических и химических явлений, которые являются вполне себе естественными преобразованиями.

Изменения - единственная константа во Вселенной

Как ни странно, изменение является единственной константой в нашей Вселенной. Чтобы понять физические и химические явления (примеры в природе встречаются на каждом шагу), принято классифицировать их по типам, в зависимости от характера конечного результата, вызванного ими. Различают физические, химические и смешанные изменения, которые содержат в себе и первые, и вторые.

Физические и химические явления: примеры и значение

Что такое физическое явление? Любые изменения, происходящие в веществе без изменения его химического состава, являются физическими. Они характеризуется изменениями физических атрибутов и материального состояния (твердое, жидкое или газообразное), плотности, температуры, объема, которые происходят без изменения его фундаментальной химической структуры. Не происходит создание новых химических продуктов или изменения общей массы. Кроме того, этот тип изменений обычно является временным и в некоторых случаях полностью обратимым.

Когда вы смешиваете химикаты в лаборатории, можно легко увидеть реакцию, но в мире вокруг вас происходит множество химических реакций каждый день. Химическая реакция изменяет молекулы, в то время как физическое изменение только перестраивает их. Например, если мы возьмем газ хлора и металлический натрий и объединим их, мы получим столовую соль. Полученное вещество сильно отличается от любого из его составных частей. Это химическая реакция. Если затем растворить эту соль в воде, мы просто смешиваем молекулы соли с молекулами воды. В этих частицах нет изменений, это физическое преобразование.

Примеры физических изменений

Все состоит из атомов. При соединении атомов образуются разные молекулы. Различные свойства, которые наследуют объекты, являются следствием различных молекулярных или атомных структур. Основные свойства объекта зависят от их молекулярного расположения. Физические изменения происходят без изменения молекулярной или атомной структуры объектов. Они просто преобразуют состояние объекта, не изменяя его природы. Плавление, конденсация, изменение объема и испарения являются примерами физических явлений.

Дополнительные примеры физических изменений: металл, расширяющийся при нагревании, передача звука через воздух, замерзание воды зимой в лед, медь втягивается в провода, формирование глины на разных объектах, мороженое плавится до жидкости, нагревание металла и преобразование его в другую форму, сублимация йода при нагревании, падение любого объекта под действием силы тяжести, чернила поглощаются мелом, намагничивание железных гвоздей, снеговик, тающий на солнце, светящиеся лампы накаливания, магнитная левитация объекта.

Как различать физические и химические изменения?

Множество примеров химических явлений и физических можно встретить в жизни. Часто трудно определить разницу между ними, особенно когда оба могут происходить одновременно. Чтобы определить физические изменения, задайте следующие вопросы:

Является ли состояние состояния объекта изменением (газообразным, твердым и жидким)?
Является ли изменение чисто ограниченным физическим параметром или характеристикой, такой как плотность, форма, температура или объем?
Является ли химическая природа объекта изменением?
Возникают ли химические реакции, приводящие к созданию новых продуктов?

Если ответ на один из первых двух вопросов да, и ответы на последующие вопросы отсутствуют, это, скорее всего, это физическое явление. И наоборот, если ответ на любой из двух последних вопросов положительный, в то время как первые два отрицательные, это, безусловно, химическое явление. Трюк состоит в том, чтобы просто четко наблюдать и анализировать то, что вы видите.

Примеры химических реакций в повседневной жизни

Химия происходит в окружающем вас мире, а не только в лаборатории. Материя взаимодействует для образования новых продуктов посредством процесса, называемого химической реакцией или химическим изменением. Каждый раз, когда вы готовите или убираете, это химия в действии. Ваше тело живет и растет благодаря химическим реакциям. Есть реакции, когда вы принимаете лекарства, зажигаете спичку и вздыхаете. Вот 10 химических реакций в повседневной жизни. Это всего лишь небольшая выборка из тех примеров физических и химических явлений в жизни, которые вы видите и испытываете много раз каждый день:

Фотосинтез. Хлорофилл в листьях растений превращает углекислый газ и воду в глюкозу и кислород. Это одна из самых распространенных ежедневных химических реакций, а также одна из самых важных, поскольку именно так растения производят пищу для себя и животных и превращают углекислый газ в кислород.
Аэробное клеточное дыхание является реакцией с кислородом в человеческих клетках. Аэробное клеточное дыхание является противоположным процессом фотосинтеза. Разница заключается в том, что молекулы энергии объединяются с кислородом, которым мы дышим, чтобы высвободить энергию, необходимую нашим клеткам, а также углекислый газ и воду. Энергия, используемая клетками, представляет собой химическую энергию в виде АТФ.
Анаэробное дыхание. Анаэробное дыхание производит вино и другие ферментированные продукты. Ваши мышечные клетки выполняют анаэробное дыхание, когда вы исчерпываете подаваемый кислород, например, при интенсивном или продолжительном упражнении. Анаэробное дыхание дрожжами и бактериями используется для ферментации для производства этанола, углекислого газа и других химических веществ, которые производят сыр, вино, пиво, йогурт, хлеб и многие другие распространенные продукты.
Сгорание - это тип химической реакции. Это химическая реакция в повседневной жизни. Каждый раз, когда вы зажигаете спичку или свечу, разжигаете костер, вы видите реакцию горения. Сжигание объединяет энергетические молекулы с кислородом для получения двуокиси углерода и воды.
Ржавчина - общая химическая реакция. Со временем железо развивает красное, шелушащееся покрытие, называемое ржавчиной. Это пример реакции окисления. Другие повседневные примеры включают формирование вердигров на меди и потускнение серебра.
Смешивание химических веществ вызывает химические реакции. Пекарский порошок и пищевая сода выполняют аналогичные функции при выпечке, но они по-разному реагируют на другие ингредиенты, поэтому вы не всегда можете заменить их на другой. Если вы комбинируете уксус и пищевую соду для химического "вулкана" или молока с порошком для выпечки в рецепте, вы испытываете реакцию двойного смещения или метатезиса (плюс некоторые другие). Ингредиенты рекомбинируют для получения газообразного диоксида углерода и воды. Углекислый газ образует пузырьки и помогает "выращиванию" хлебобулочных изделий. Эти реакции кажутся простыми на практике, но часто состоят из нескольких этапов.
Батареи являются примерами электрохимии. Батареи используют электрохимические или окислительно-восстановительные реакции для превращения химической энергии в электрическую.
Пищеварение. Тысячи химических реакций происходят во время пищеварения. Как только вы положите пищу в рот, фермент в вашей слюне, называемый амилазой, начинает разрушать сахара и другие углеводы в более простые формы, которые ваше тело может поглощать. Соляная кислота в вашем желудке реагирует с пищей, чтобы ее разрушить, а ферменты расщепляют белки и жиры, чтобы они могли всасываться в кровь через стенки кишечника.
Кислотно-базовые реакции. Всякий раз, когда вы смешиваете кислоту (например, уксус, лимонный сок, серную кислоту, соляную кислоту) со щелочью (например, пищевой содой, мылом, аммиаком, ацетоном), вы выполняете кислотно-щелочную реакцию. Эти процессы нейтрализуют друг друга, получая соль и воду. Хлорид натрия не является единственной солью, которая может быть образована. Например, здесь приведено химическое уравнение для реакции кислотно-щелочной реакции, в которой образуется хлорид калия, обычный заменитель столовой соли: HCl + KOH → KCl + H 2 O.
Мыло и моющие средства. Их очищают путем химических реакций. Мыло эмульгирует грязь, что означает, что масляные пятна связываются с мылом, чтобы их можно было снять водой. Моющие средства снижают поверхностное натяжение воды, поэтому они могут взаимодействовать с маслами, изолировать их и смывать.
Химические реакции при приготовлении пищи. Кулинария - один большой практический эксперимент по химии. Приготовление использует тепло, чтобы вызвать химические изменения в пище. Например, когда вы сильно кипятите яйцо, сероводород, полученный нагреванием яичного белка, может реагировать с железом из яичного желтка, образуя серо-зеленое кольцо вокруг желтка. Когда вы готовите мясо или выпечку, реакция Майяра между аминокислотами и сахарами дает коричневый цвет и желательный вкус.

Другие примеры химических и физических явлений

Физические свойства описывают характеристики, которые не изменяют вещество. Например, вы можете изменить цвет бумаги, но это еще бумага. Вы можете кипятить воду, но когда вы собираете и конденсируете пар, это все еще вода. Вы можете определить массу листа бумаги, и это все еще бумага.

Химическими свойствами являются те, которые показывают, как вещество реагирует или не реагирует с другими веществами. Когда металлический натрий помещают в воду, он реагирует бурно, образуя гидроксид натрия и водород. Достаточное тепло выделяется тем, что водород вырывается в пламя, реагируя с кислородом в воздухе. С другой стороны, когда вы кладете кусок медного металла в воду, реакция не возникает. Таким образом, химическое свойство натрия заключается в том, что он реагирует с водой, а химическое свойство меди заключается в том, что это не так.

Какие еще можно привести примеры химических явлений и физических? Химические реакции всегда происходят между электронами в валентных оболочках атомов элементов в периодической таблице. Физические явления на низких энергетических уровнях просто включают механические взаимодействия - случайные столкновения атомов без химических реакций, таких как атомы или молекулы газа. Когда энергии столкновений очень велики, целостность ядра атомов нарушается, что приводит к делению или слиянию вовлеченных видов. Спонтанный радиоактивный распад обычно считается физическим явлением.

0 V_V

Физические явления окружают нас все время. В каком-то смысле, всё, что мы видим - это физические явления. Но, строго говоря, их делят на несколько видов:

· механические
· звуковые
· тепловые
· оптические
· электрические
· магнитные

Пример механических явлений - это взаимодействия каких-то тел, например мяча и пола, когда мяч отскакивает при ударе. Вращение Земли - тоже механическое явление.

Звуковые явления - это распространение звука в какой-то среде, например в воздухе или в воде. К примеру, эхо, звук пролетающего самолета.

Оптические явления - всё, что связано со светом. Преломление света в призме, отражения света в воде или зеркале.

Тепловые явления связаны с тем, что различные тела меняют свою температуру и физическое / агрегатное состояние: лёд плавится и превращается в воду, вода испаряется и превращается в пар.

Электрические явления связаны с возникновением электрических зарядов. Например, когда электризуется одежда или другие ткани. Или во время грозы появляется молния.

Магнитные явления связаны с электрическими, но касаются взаимодействия магнитных полей. Например, работа компаса, северное сияние, притяжение двух магнитов друг к другу.

0 buzz
25.06.2018 оставил(а) комментарий:

Все физические явления можно разделить на несколько групп.

0 Oleg74
25.06.2018 оставил(а) комментарий:

Природные явления - это изменения в природе. Сложные природные явления рассматривают как совокупность физических явлений - таких, которые можно описать с помощью соответствующих физических законов. Физические явления бывают тепловые, световые, механические, звуковые, электромагнитные и др.

Механические физические явления
Полет ракеты, падение камня, вращение Земли вокруг Солнца.

Световые физические явления
Вспышка молнии, свечение электрической лампочки, свет от костра, солнечные и лунные затмения, радуга.

Тепловые физические явления
Замерзание воды, таяние снега, нагрев пищи, сгорания топлива в цилиндре двигателя, лесной пожар.

Звуковые физические явления
Колокол, пение, раскаты грома.

Электромагнитные физические явления
Разряд молнии, электризация волос, притяжение магнитов.

Например, грозы можно рассматривать как совокупность молнии (электромагнитное явление), раскатов грома (звуковое явление), движения облаков и падения капель дождя (механические явления), пожара, что может возникнуть в результате попадания молнии в дерево (тепловое явление).
Изучая физические явления, ученые, в частности, устанавливают их взаимосвязь (разряд молнии - это электромагнитное явление, которое обязательно сопровождается в канале молнии значительным повышением температуры - тепловое явление). Исследование этих явлений в их взаимосвязи позволило не только лучше понять природное явление - грозу, но и найти путь для практического применения электрического разряда - электросварки металлических деталей.