Химия 8 класс. 3. Превращения веществ. Роль химии в жизни человека.
Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!
Конспект: «Превращения веществ. Роль химии в жизни человека»
Превращения веществ и химические реакции
Опыт с соляной кислотой и мрамором:
В пробирку наливают 2 мл соляной кислоты, добавляют кусочек мрамора (основное вещество – кальций карбонат, CaCO₃).
При взаимодействии соляной кислоты (HCl) и мрамора раствор "закипает" – появляются пузырьки углекислого газа (CO₂).
Если пропустить газ через прозрачную известковую воду (раствор гидроксида кальция, Ca(OH)₂), она мутнеет – это признак углекислого газа.
Если получившийся раствор выпарить на пластинке, останется беловатый налет – это хлорид кальция (CaCl₂), образовавшийся в результате химической реакции.
Заключение:
При взаимодействии исходных веществ (соляной кислоты и мрамора) образуются новые вещества – углекислый газ и хлорид кальция.
Это пример химического явления – процесса, при котором исходные вещества превращаются в новые вещества с другими свойствами.
Химические и физические явления
Химические явления (реакции):
Примеры: горение, ржавление, помутнение известковой воды при контакте с углекислым газом.
При химических реакциях исходные вещества преобразуются в другие вещества с новыми химическими и физическими свойствами.
Физические явления:
Это процессы, при которых изменяется форма, размер или агрегатное состояние веществ, но их состав остаётся неизменным.
Примеры: испарение воды, замерзание, распространение запаха духов. В этих случаях химический состав вещества остаётся прежним.
Роль химии в жизни человека
Химия играет ключевую роль в самых разных сферах жизни, обеспечивая развитие технологий и улучшение условий существования:
Металлургия и космос: производство металлов и материалов, необходимых для строительства космических кораблей, создание горючего и жаропрочных материалов.
Производство новых веществ: химики создают уникальные вещества из растительного, животного и минерального сырья, получая материалы, которые в природе не встречаются, такие как полимеры и пластмассы.
Век полимеров:
Полимеры широко используются в повседневной жизни. Например, из них делают пластмассы, синтетические волокна и изделия разного назначения – от игрушек до строительных деталей.
Применение пластмасс (иллюстрируется на рисунках 9 и 10): пластмассы используются в производстве игрушек, бытовых предметов, деталей для техники и даже строительных материалов.
Химические продукты в быту:
Химическая промышленность производит разнообразные товары, необходимые в повседневной жизни: моющие средства, минеральные удобрения, средства защиты растений и лекарства.
Благодаря химии создаются продукты питания, одежда, техника, средства связи и транспорт с заданными свойствами.
Экологические проблемы, связанные с развитием химической промышленности
Развитие химической промышленности помогает научно-техническому прогрессу, но также приводит к негативному воздействию на окружающую среду.
Основные источники загрязнений:
Тепловые электростанции и промышленные предприятия (чёрная и цветная металлургия, химическая промышленность, горнодобывающая отрасль).
Автотранспорт – выбросы вредных веществ (оксидов углерода, азота, серы), соединений металлов и пыли.
Эффекты загрязнения:
Смог над промышленными городами, кислые дожди, разрушение зданий, повреждение растительности.
Шлаки и отвалы: отходы металлургии и горнодобывающей промышленности занимают обширные территории, загрязняют почву и лишают её плодородия.
Загрязнение воды: промышленные и бытовые сточные воды делают воду непригодной для питья и проживания организмов.
Загрязнение ландшафтов: бытовые отходы часто складируются неорганизованно, создавая свалки и нарушая природные ландшафты.
Решение экологических проблем – переработка и сортировка отходов
Дифференцированное складирование отходов:
Если сортировать мусор в разные контейнеры (пластик, стекло, металл, органические отходы), его можно отправлять на переработку для вторичного использования.
Переработка отходов позволяет получать полезные вещества и материалы, снижая давление на природу.
На данный момент сортировка мусора в основном выполняется рабочими на мусороперерабатывающих заводах, которых пока не хватает.
Достижения химии и их последствия для экологии
Достижения химии имеют и положительные, и отрицательные последствия:
Химия создала много полезных вещей, но она же привела к появлению химического оружия, загрязнению среды, разрушению озонового слоя, повышению содержания нитритов и нитратов в продуктах.
Ответственность людей:
Проблемы окружающей среды связаны с тем, как люди используют достижения химии: иногда это происходит намеренно, иногда – по незнанию и халатности.
Значение химической грамотности:
Важно понимать, как химия влияет на окружающий мир, и уметь грамотно использовать её достижения.
Это поможет минимизировать вред для природы и правильно применять достижения химии для улучшения качества жизни.
Презентация: «Превращения веществ. Роль химии в жизни человека»
Вопросы для обсуждения
Новые понятия, основные тезисы
Химические явления, или реакции
Химические явления – это процессы, в результате которых исходные вещества преобразуются в совершенно новые с другими химическими свойствами. В ходе химических реакций изменяется состав вещества, образуются продукты, которых не было изначально. Примеры: горение, взаимодействие соляной кислоты с мрамором, ржавление железа.
Физические явления
Физические явления – это процессы, при которых изменяются физические свойства веществ, такие как форма, размер, агрегатное состояние, но их химический состав остаётся прежним. Примеры: таяние льда, испарение воды, распространение запаха духов.
Достижения химии и их правильное использование
Химия позволила создать множество материалов и веществ, которых не существует в природе, например, пластмассы, полимеры, синтетические волокна. Использование этих достижений оказывает большое влияние на повседневную жизнь, медицину, сельское хозяйство и промышленность. Однако неправильное использование химических достижений и их воздействие на природу может привести к экологическим проблемам. Поэтому необходимо применять достижения химии так, чтобы минимизировать вред для природы.
Ключевые моменты
- Приведите несколько примеров хорошо известных вам химических и физических явлений.
Примеры химических явлений: горение дров, ржавление железа, реакция мрамора с соляной кислотой.
Примеры физических явлений: испарение воды, замерзание, плавление льда, распространение запаха.
Из параграфа: К химическим явлениям относят: горение веществ, коррозию металлов (ржавление железа), помутнение известковой воды при пропускании через неё углекислого газа.
Пример физических явлений: испарение и замерзание воды, распространение запаха духов.
Подробный ответ:
Примеры химических явлений.
В быту человека.
- Горение газа на кухонной плите.
- Образование ржавчины на металлических поверхностях из-за окисления металла при воздействии влаги и кислорода.
- Химический процесс приготовления пищи: смешивание ингредиентов, ферментация, созревание и т.д.
- Растворение соли или сахара в воде.
- Реакция при хранении продуктов, например, потемнение яблок или бананов из-за окисления.
- Взаимодействие кислоты и щелочи при использовании бытовых моющих средств.
- Образование пены при использовании мыла или шампуня – это результат химической реакции между жиром и щелочью.
- Стирка белья с использованием порошка для стирки является химическим процессом, т.к вещества в порошке активно взаимодействуют с грязью на ткани.
- При использовании противоморозных жидкостей для автомобилей происходит изменение температуры и реакция агрессивных химических процессов, чтобы предотвратить замерзание жидкости в двигателе.
- При использовании крема от солнца на кожу происходит реакция между веществами в креме и УФ-лучами солнца, что позволяет защитить кожу от солнечных ожогов.
- Ржавые пятна на одежде могут появиться из-за взаимодействия оксида железа с тканью одежды.
- При использовании свежеиспеченного хлеба или при выпечке кекса происходит химическая реакция между дрожжами, мукой, водой и другими ингредиентами, которая приводит к подъему теста и образованию воздушных пузырей.
- При использовании лекарств происходят химические реакции между активными ингредиентами, тканями, жидкостями в организме, которые помогают лечить различные заболевания.
- Образование карбоната кальция на зубах при взаимодействии слизи и бактерий в полости рта, что приводит к образованию зубного налета.
- При использовании огнетушителя происходят химические реакции между веществами в составе огнетушителя и огнем, которые способствуют тушению пожара.
- Разрушение металлических поверхностей под действием кислоты – например, цинк окисляется и разрушается при контакте с лимонным соком или уксусом.
- Процесс старения материалов – некоторые предметы со временем покрываются патиной, меняют цвет или текстуру из-за естественных химических процессов, происходящих внутри материала.
- Выделение газов при распаде продуктов питания или при перегнивании органических отходов.
В организме человека.
- Пищеварение: пища переваривается при помощи различных ферментов и кислот, включая желудочный и панкреатический соки.
- Дыхание: при вдохе кислород из воздуха попадает в легкие, где происходит обмен газами, и углекислый газ выделяется из организма.
- Кровообращение: в крови находятся различные элементы, в том числе эритроциты, содержащие гемоглобин, который связывает кислород и доставляет его к клеткам, а также белки, гормоны и другие вещества.
- Экскреция: почки фильтруют кровь, отделяя от нее отходы и лишнюю воду, которые затем выделяются в мочу.
- Синтез белков: клетки организма производят различные белки, в том числе ферменты, гормоны и антитела, при помощи рибосом.
- Нервная система: передача сигналов между нервными клетками происходит при помощи нейротрансмиттеров ( допамин, серотонин и норадреналин).
- Метаболизм: это совокупность химических реакций, которые происходят в организме для превращения пищи в энергию и другие необходимые для жизни вещества.
- Иммунная система: при борьбе с инфекцией иммунные клетки, такие как лейкоциты и антитела, сражаются с инфекционными агентами и уничтожают их.
- Регуляция кислотно-щелочного баланса: определенные буферные системы контролируют уровень кислотности (pH) в крови для поддержания нормальной функции тканей и органов.
- Гликолиз: это процесс, при котором глюкоза из пищи разлагается на более простые вещества и превращается в энергию.
- Детоксикация: печень фильтрует кровь и удаляет токсины и другие вредные вещества из организма.
- Синтез мембран: клетки организма производят мембраны, которые состоят из липидов и белков, и которые играют важную роль в защите и функционировании клеток.
- Кроветворение: кровь образуется в костном мозге благодаря специальным клеткам, называемым стволовыми клетками.
- Окисление жиров: это процесс, при котором жиры расщепляются на более простые вещества и превращаются в энергию.
- Синтез гормонов: различные органы организма производят гормоны, такие как инсулин, тиреоидные гормоны, половые гормоны и другие, которые регулируют различные функции организма.
- Фотосинтез: хлорофилл в растениях поглощает энергию света и использует ее для превращения углекислого газа и воды в глюкозу и кислород.
- Окисление углеводов: это процесс, при котором углеводы, такие как крахмал и сахар, расщепляются на более простые вещества и превращаются в энергию.
- Сигнальные механизмы: различные клетки организма обмениваются химическими сигналами, такими как нейротрансмиттеры и гормоны, для передачи информации и регулирования функций организма.
- Ацидоз: это состояние, при котором кислотность крови повышается из-за накопления кислотных продуктов обмена веществ, что может привести к серьезным проблемам здоровья.
- Окисление аминокислот: это процесс, при котором белки расщепляются на аминокислоты, которые затем могут использоваться для синтеза новых белков или превращаться в энергию.
В природе.
- Дыхание растительных и животных организмов: это процесс окисления глюкозы (сахара) в присутствии кислорода, который выделяет энергию и образует углекислый газ и воду.
- Фотосинтез: это процесс, при котором растения поглощают углекислый газ и используют его для создания органических соединений, таких как глюкоза. Этот процесс сопровождается выделением кислорода.
- Кислотные дожди: это результат выброса в атмосферу различных загрязняющих веществ, которые со временем окисляются и образуют кислотные соединения. Когда эти соединения выпадают с дождём на землю, они могут повредить растительный покров, повлиять на качество почвы.
- Кипение воды: это физический процесс, но он тесно связан с химическими свойствами воды. При достижении определенной температуры молекулы воды начинают энергично двигаться и отделяться друг от друга, образуя пузырьки пара. Например, в гейзерах.
- Карстовые явления: это результат химических реакций между водой и карбонатными породами, такими как известняк, мрамор и доломит. В результате этих реакций образуются пещеры, подземные реки, озёра и другие геологические формации.
- Взаимодействие между животными и растениями: это процесс, при котором некоторые химические соединения в растениях используются для привлечения животных-опылителей или для защиты от насекомых-вредителей. Например, феромоны в цветах могут привлекать пчел и других насекомых для опыления.
- Гидролиз: это процесс расщепления молекул на более простые компоненты при помощи воды. Примером гидролиза является процесс пищеварения, когда пища расщепляется на более простые соединения для усвоения организмом.
- Эрозия: это процесс разрушения поверхностей земли и пород под действием воздействий ветра, воды и льда. Этот процесс может быть вызван химическими реакциями, такими как коррозия или гидролиз, а также любыми механическими силами.
- Горение древесины: это природный процесс, при котором древесина сгорает в присутствии кислорода, образуя воду и углекислый газ. Горение в природе может возникать, например – в результате удара молнией по дереву.
- Кристаллизация: это химическое явление, которое происходит при изменении температуры, давления или концентрации растворов. В природе многие материалы кристаллизуются для образования минералов и других структурных элементов. Например, алмазы, соль, льды и многие другие естественные материалы имеют кристаллическую структуру.
В физике.
- Электролиз: процесс, в котором электрический ток приводит к химической реакции, разлагая соединения на ионы.
- Горение: химическая и физическая реакция, при которой происходит окисление органических или неорганических веществ с выделением тепла и света.
- Формирование химических связей: при этом процессе происходит обмен энергией между атомами или молекулами, что может приводить к изменению их внутренней энергии и температуры.
- Растворение: это процесс, при котором одно вещество растворяется в другом из-за взаимодействия между молекулами и ионами.
- Катализ: процесс, в котором катализатор повышает скорость химической реакции без участия в ней самой.
- Кристаллизация: процесс образования кристаллов из раствора или расплава, который может быть описан законами термодинамики и кинетики.
- Адсорбция: процесс, при котором молекулы газов или жидкостей притягиваются к поверхности твердого тела, что может быть описано с помощью теории поверхностного натяжения.
- Реакции взаимодействия веществ: это процессы, включающие химические связи, обмен электронами и формирование новых соединений. Они могут быть определены с помощью закона действия масс и других законов физики.
- Фотохимические реакции: это процессы, в которых свет приводит к изменению химических свойств веществ. Они могут быть описаны с помощью законов оптики и квантовой механики.
- Экзотермические и эндотермические реакции: это процессы, в которых выделяется или поглощается тепловая энергия. Они могут быть объяснены законами термодинамики и кинетики.
- Радиоактивный распад: это процесс, в котором атомные ядра распадаются на более легкие частицы с выделением радиоактивного излучения. Он может быть описан законами ядерной физики.
- Кинетика химических реакций: это область физической химии, изучающая скорость и механизмы химических реакций. Она основывается на законах кинетики реакций и термодинамических принципах.
- Электрохимические явления: это процессы, связанные с передачей электронов между электродами, которые могут быть объяснены законами электричества и термодинамики.
- Химические реакции в живых системах: это процессы, происходящие в клетках и организмах, которые управляются биохимическими законами и регулируются физиологическими процессами.
- Синтез новых материалов: это процессы, в результате которых получаются новые материалы с определенными свойствами, которые могут быть описаны законами физики и химии. Это может включать синтез полимеров, новых соединений и твердых растворов.
В химии.
- Горение: реакция окисления органических веществ при наличии кислорода с образованием двуокиси углерода и воды.
- Растворение: процесс, при котором одно вещество (растворитель) способно растворять другое вещество (растворяемое вещество).
- Окисление: реакция, при которой вещество теряет электроны, передавая их другому веществу.
- Нейтрализация: реакция, при которой кислота и основание реагируют между собой, образуя соль и воду.
- Фотолиз: распад вещества под воздействием света на два или более продукта.
- Полимеризация: процесс соединения молекул мономеров в полимерную цепь.
- Гидролиз: реакция, при которой вещество разлагается на составляющие его компоненты с помощью воды.
- Окислительно-восстановительные реакции: это реакции, которые сопровождаются передачей электронов между веществами. В результате одно вещество окисляется, а другое восстанавливается.
- Катализ: процесс, при котором катализатор повышает скорость химической реакции, не участвуя в этой реакции.
- Электролиз: реакция, при которой разложение вещества на составляющие его ионы происходит под действием постоянного электрического тока.
- Комплексообразование: это реакция, при которой ионы металла связываются со специальными молекулами, называемыми лигандами, образуя комплексы.
- Ацидобазные реакции: это реакции, при которых кислоты и основания реагируют между собой, образуя соль и воду.
- Реакции обмена: это реакции, при которых ионы двух различных веществ меняются местами.
- Органические реакции: это реакции, которые происходят в органических соединениях (содержащих углерод), например, синтез и разложение веществ, замещение атомов и групп в молекуле, полимеризация и дегидрирование.
- Радиоактивность: это явление распада ядерных частиц с образованием новых элементов и эмиссией радиации.
- Ферментативные реакции: это реакции, которые происходят под воздействием ферментов (белковых катализаторов), например, перевод одного вещества в другое или разложение сложных соединений на более простые.
- Пиролиз: процесс разложения веществ при высоких температурах без доступа воздуха с образованием угля, газов и жидкостей.
- Экстракция: процесс извлечения целевого вещества из раствора или смеси с помощью растворителя.
- Хелатирование: это процесс связывания металла с лигандом для образования комплекса с металлом.
- Перенос заряда: это реакции, которые происходят при передаче зарядов между веществами, например, обмен ионами.
- Гидрирование: это реакция, при которой водород добавляется к молекуле вещества.
- Синтез: это реакция, при которой из более простых веществ образуется более сложное соединение, например, синтез органических молекул или синтез минеральных соединений.
Примеры физических явлений.
· Таяние льдинки.
· Образование снежинки.
· Кипение воды.
· Испарение воды.
· Звук пролетающего самолета.
· Отражение света в зеркале.
· Молния при грозе.
· Северное сияние.
· Притяжение металла магнитом.
· Движение стрелки компаса.
· Движение стрелок часов.
· Вращение земли.
· Плавление стекла.
· Замерзание воды.
· Плавление металлов.
· Появление росы.
· Радуга.
· Таяние снега.
· Образование тумана.
· Дождь.
- Стальные детали в результате длительного пребывания во влажной атмосфере покрываются ржавчиной. Как называют это явление? К физическим или химическим явлениям вы его отнесёте? Почему?
Длительное пребывание стальных деталей во влажной атмосфере приводит к покрытию их ржавчиной. Это явление называется коррозией. Его относят к химическим явлениям, так как в результате реакции железа с кислородом и влагой образуется новое вещество – оксид железа (ржавчина), изменяется химический состав материала.
- Почему процессы горения веществ относят к химическим? Приведите примеры практического применения процессов горения.
Процесс горения – это химическое явление, так как при горении вещества взаимодействуют с кислородом, образуя новые вещества с отличными химическими свойствами. Например, при сгорании углеродосодержащих веществ образуется углекислый газ и вода. Примеры практического применения горения: сжигание топлива в двигателях автомобилей, работа бытовых печей, отопление домов.
- Назовите вещества, применяемые вами в быту, но не встречающиеся в живой и неживой природе.
Многие вещества, применяемые в быту, не встречаются в природе в готовом виде. Это, например, пластмассы (используются в изготовлении бытовых предметов и упаковок), синтетические моющие средства, лекарства, синтетические ткани, такие как нейлон и полиэстер.
- Приведите примеры веществ, используемых при создании автомобиля, и химических реакций, протекающих при его эксплуатации.
В автомобиле используются разные вещества: сталь (для кузова), пластик (для внутренних и наружных деталей), стекло (для окон), резина (для шин). В процессе эксплуатации в автомобиле протекают химические реакции: сгорание топлива в двигателе приводит к выделению углекислого газа и воды, а иногда и оксидов азота. При длительной эксплуатации металлические детали автомобиля подвергаются коррозии – химическому процессу.
Лабораторная работа: Сравнение скорости испарения воды, одеколона и этилового спирта
Цель опыта: Определить скорость испарения различных жидкостей (воды, одеколона и этилового спирта) и понять, какие явления происходят при этом.
Оборудование и материалы:
Фильтровальная бумага или белая бумажная салфетка
Пипетка
Вода
Одеколон (туалетная вода)
Этиловый спирт
Порядок выполнения работы:
Поместите фильтровальную бумагу или салфетку на рабочую поверхность.
С помощью пипетки капните по одной капле воды, одеколона и этилового спирта на бумагу. Капли должны находиться на значительном расстоянии друг от друга.
Наблюдайте за скоростью испарения каждой капли и зафиксируйте, какая из них испаряется быстрее, а какая — медленнее.
Наблюдения:
Этиловый спирт испаряется быстрее всех, затем — одеколон, и самая медленная испаряющаяся капля — это вода.
Какая из капель высыхает быстрее? Какая — медленнее?
Этиловый спирт испаряется быстрее всего, так как его молекулы слабее притягиваются друг к другу, что облегчает их переход в газообразное состояние.
Вода испаряется медленнее из-за наличия водородных связей между молекулами, которые требуют больше энергии для разрыва.
Какие явления происходят при этом — физические или химические?
При испарении воды, одеколона и этилового спирта происходят физические явления, так как состав веществ не изменяется. Они лишь переходят из жидкого состояния в газообразное.
Ощущаемый запах одеколона свидетельствует о проникновении молекул пахучих веществ, входящих в его состав, между молекулами газов, образующих воздух. Как называется это явление?
Это явление называется диффузией. Молекулы одеколона перемещаются и равномерно распределяются между молекулами воздуха, что и позволяет ощутить запах одеколона на расстоянии.
#химия_8_класс
#химия_8_3
#превращениявеществрольхимиивжизничеловека
#химияпрезентация
#габриелян
Использованные источники:
- Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.
- Использование ChatGPT