Физические явления что это в химии определение
Вещества и их свойства. Физические и химические явления.
Разнообразие веществ
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
Вещества могут существовать в нескольких агрегатных состояниях, три из которых вам известны: твердое, жидкое, газообразное. Например, вода в природе существует во всех трех агрегатных состояниях: твердом (в виде льда и снега), жидком (жидкая вода) и газообразном (водяной пар). Известны вещества, которые не могут существовать в обычных условиях во всех трех агрегатных состояниях. Например, таким веществом является углекислый газ. При комнатной температуре это газ без запаха и цвета. При температуре –79°С данное вещество «замерзает» и переходит в твердое агрегатное состояние. Бытовое (тривиальное) название такого вещества «сухой лед». Такое название дано этому веществу из-за того, что «сухой лед» превращается в углекислый газ без плавления, то есть, без перехода в жидкое агрегатное состояние, которое присутствует, например, у воды.
Таким образом, можно сделать важный вывод. Вещество при переходе из одного агрегатного состояния в другое не превращается в другие вещества. Сам процесс некоего изменения, превращения, называется явлением.
Физические явления. Физические свойства веществ.
Явления, при которых вещества изменяют агрегатное состояние, но при этом не превращаются в другие вещества, называют физическими. Каждое индивидуальное вещество обладает определенными свойствами. Свойства веществ могут быть различными или сходными друг с другом. Каждое вещество описывают при помощи набора физических и химических свойств. Рассмотрим в качестве примера воду. Вода замерзает и превращается в лед при температуре 0°С, а закипает и превращается в пар при температуре +100°С. Данные явления относятся к физическим, так как вода не превратилась в другие вещества, происходит только изменение агрегатного состояния. Данные температуры замерзания и кипения – это физические свойства, характерные именно для воды.
Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими
Испарение спирта, как и испарение воды – физические явления, вещества при этом изменяют агрегатное состояние. После проведения опыта можно убедиться, что спирт испаряется быстрее, чем вода – это физические свойства этих веществ.
К основным физическим свойствам веществ можно отнести следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, плотность, температура кипения, температура плавления, теплопроводность, электропроводность. Такие физические свойства как цвет, запах, вкус, форма кристаллов, можно определить визуально, с помощью органов чувств, а плотность, электропроводность, температуру плавления и кипения определяют измерением. Сведения о физических свойствах многих веществ собраны в специальной литературе, например, в справочниках. Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния. Например, плотность льда, воды и водяного пара различна.
Газообразный кислород бесцветный, а жидкий – голубой Знание физических свойств помогает «узнавать» немало веществ. Например, медь – единственный металл красного цвета. Соленый вкус имеет только поваренная соль. Иод – почти черное твердое вещество, которое при нагревании превращается в фиолетовый пар. В большинстве случаев для определения вещества нужно рассматривать несколько его свойств. В качестве примера охарактеризуем физические свойства воды:
Кристаллические и аморфные вещества
При описании физических свойств твердых веществ принято описывать структуру вещества. Если рассмотреть образец поваренной соли под увеличительным стеклом, можно заметить, что соль состоит из множества мельчайших кристаллов. В соляных месторождениях можно встретить и весьма крупные кристаллы. Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников Кристаллы могут иметь различную форму и размер. Кристаллы некоторых веществ, таких как поваренная соль – хрупкие, их легко разрушить. Существуют кристаллы довольно твердые. Например, одним из самых твердых минералов считается алмаз. Если рассматривать кристаллы поваренной соли под микроскопом, можно заметить, что все они имеют похожее строение. Если же рассмотреть, например, частицы стекла, то все они будут иметь различное строение – такие вещества называют аморфными. К аморфным веществам относят стекло, крахмал, янтарь, пчелиный воск. Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строения
Химические явления. Химическая реакция.
Если при физических явлениях вещества, как правило, лишь изменяют агрегатное состояние, то при химических явлениях происходит превращение одних веществ в другие вещества. Приведем несколько простых примеров: горение спички сопровождается обугливанием древесины и выделением газообразных веществ, то есть, происходит необратимое превращение древесины в другие вещества. Другой пример: со временем бронзовые скульптуры покрываются налетом зеленого цвета. Дело в том, что в состав бронзы входит медь. Этот металл медленно взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, в результате на поверхности скульптуры образуются новые вещества зеленого цвета Химические явления – явления превращений одних веществ в другие Процесс взаимодействия веществ с образованием новых веществ называют химической реакцией. Химические реакции происходят повсеместно вокруг нас. Химические реакции происходят и в нас самих. В нашем организме непрерывно происходят превращения множества веществ, вещества реагируют друг с другом, образуя продукты реакции. Таким образом, в химической реакции всегда есть реагирующие вещества, и вещества, образовавшиеся в результате 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 статьи:
Физические явления что это в химии определение
ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,
величайшие завоевания разума будут сделаны
именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)
Таблица
Менделеева
Универсальная таблица растворимости
Коллекция таблиц к урокам по химии
Понятие «вещество» в физике и химии. Физические и химические явления
Понятие «вещество» в физике и химии. Физические и химические явления
I. Химические вещества и физические тела
Химия – это наука о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.
Все, что нас окружает, – люди, животные, растения, горы, моря, предметы – имеет непосредственное отношение к химии. Окружающие нас предметы и объекты называют физическими телами. Тела состоят из множества различных веществ. К настоящему моменту известно около 15 миллионов веществ, и это далеко не предел!
Гвоздь – это тело, состоящее из вещества – железа. Кусок гранита – это тоже тело, состоящее из нескольких веществ – кварца, слюды и полевого шпата. Рис. 1.
Рис. 1. Гранит и составляющие его вещества
Одни и те же тела часто изготавливают из разных веществ. Например, проволока может быть медной, железной, алюминиевой. И наоборот, из одного и того же вещества могут быть изготовлены различные тела: из стекла сделаны разные виды посуды, вазы и т. д.
Запомните! Каждое тело состоит из какого-либо вещества!
II. Физические и химические явления
Изменения веществ, которые не ведут к образованию новых веществ (с иными свойствами), называют физическими явлениями.
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.
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.
Признаки химических реакций:
III. 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
IV. Задания для закрепления
№2. Посмотрите видео-эксперимент: «Взаимодействие соды с соляной кислотой» Какое явление вы наблюдали? Почему?
№3. Посмотрите видео-эксперимент: «Обугливание крахмала при нагревании и прокаливание поваренной соли». Какие явления вы наблюдали и почему?
№5. Поработайте с тренажёром: «Физические и химические явления»
№6. Поработайте с тренажёром и ответьте на вопросы:
Видео:“Горение магния в кислороде”(выделение тепла и света)
Урок химии по теме «Физические и химические явления»
Разделы: Химия
Цель урока: охарактеризовать сущность физических и химических явлений; признаки и условия протекания химических реакций.
Задачи обучающие:
Задачи развивающие:
Задачи воспитывающие:
Тип урока: комбинированный (словесно-наглядно-практический).
Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Методы обучения:
Оборудование: компьютер, экран, наборы для лабораторной работы, демонстрационные опыты, мультимедийная презентация, учебник «Химия 8» О.С. Габриелян.
План урока:
I. Организационный момент.
II. Операционно-исполнительский этап:
III. Оценочно-рефлексивный этап.
Ход урока
Эпиграф (Слайд 2)
Высокая цель человека науки – проникать в саму сущность наблюдаемых явлений, постигать их сокровенные силы, их законы и течения, чтобы управлять ими.
Р. Ролан
С веществами могут происходить различные изменения: испарение воды, плавление стекла, сгорание топлива, ржавление металла, скисание молока, плавление парафина, гниение листьев.
Эти изменения могут быть физическими или химическими. (СЛАЙД 3-12)
Все вещества обладают определенными физическими свойствами, перечислите их.
– Цвет, агрегатное состояние, температура кипения и плавления, электрическая проводимость, теплопроводность.
– При нагревании воды, вода переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное. Образуется новое вещество? Что происходит с веществом?
– Новое вещество не образуется. Изменяется агрегатное состояние.
– При замерзании воды, вода переходит из жидкого агрегатного состояния в твердое. Образуется новое вещество?
– Изменяется агрегатное состояние.
– При измельчении сахара образуется сахарная пудра. Что происходит с веществом?
– Изменение размера частиц.
Демонстрационный опыт.
Нагреем стеклянную трубочку с помощью щипцов посередине.
Палочка раскалилась, стекло размягчилось и согнулось. Наблюдаем процесс плавления стекла – переход вещества из твердого состояния в жидкое.
– Образовалось новое вещество?
– Нового вещества не образовалось.
– Как называются эти явления?
– В чем сущность физического явления? Что происходит при физических явлениях? Образуется новое вещество?
– При физических явлениях новые вещества не образуются, а изменяется агрегатное состояние.
– Физическими называют такие явления, при которых данные вещества не превращаются в другие, а обычно изменяется их агрегатное состояние или форма. (СЛАЙД 13)
– В чем сущность химических явлений, что такое химическое явление?
Чтобы ответить на данные исследовательские вопросы проведем демонстрационные эксперименты и лабораторную работу. Ведь практика – является критерием истины.
– Внимательно посмотрите демонстрационные опыты, запишите наблюдения и на основании наблюдений и сделайте выводы о признаках химических явлений.
Демонстрационные опыты. (СЛАЙД 14)
Опыт 1. «Извержение вулкана».
Опыт 2. «Растворение мела»
Опыт 3 «Взаимодействие растворов».
Демонстрация видеофрагмента «Горение магния»
Заполнение текста. (Характер учебно-познавательной деятельности – частично-поисковый).
По итогам демонстрационного эксперимента в процессе фронтальной беседы, учащиеся заполняют таблицу, дают определение понятия «химические явления» (СЛАЙД 15-16).
– Химическими называют такие явления, в результате которых из данных веществ образуются другие вещества. Химические явления называются химическими реакциями.
– Сделаем вывод, каковы признаки химических реакций. (СЛАЙД 17)
– Признаками химических реакций являются:
– А условием протекания химических реакций является: соприкосновение реагирующих веществ, нагревание.
В чем же сущность химического явления?
– Явление, при котором образуется новые вещества.
(Учащиеся заполняют последнюю графу таблицы).
ИНСТРУКТАЖ ПО ТБ. Перед лабораторной работой – инструктаж:
Задание. У вас у каждого на партах даны инструктивные карты, в которых вам предлагается текст описания опытов, в данный текст вы должны вставить пропущенные слова. Приложение 1.
Лабораторная работа (СЛАЙД 18). (Самостоятельная поисковая работа учащихся по определению химических превращений и их признаков, работа в группах.
(Пока учащиеся проводят опыты, учитель следит за соблюдением требований техники безопасности, помогает в случае затруднений, проверяет выполнение заданий, проверяет выполнение заданий посредством индивидуального опроса).
– Следующий этап нашей работы закрепление знаний учащихся по данной теме.
Тест «Физические и химические явления» (СЛАЙД 19-20).
Какие из перечисленных явлений являются химическими (химическими реакциями)?
А) замерзание воды
Б) горение фосфора
В) расплавленная сера соединяется с водородом в ядовитый газ – сероводород
Г) плавление металлов
Д) горение свечи
Е) сжижение воздуха
Ж) горение природного газа
Какие из перечисленных явлений относятся к физическим?
А) кипение воды
Б) разложение воды электрическим током
В) углекислый газ и вода в процессе фотосинтеза образуют крахмал
Г) плавление металла
Д) таяние снега
Е) разложение пероксида водорода на воду и кислород
Ж) испарение воды
Проверь себя! (СЛАЙД 21). Ответы:
Информация о домашнем задании и инструкция к его выполнению. Приложение 2.
Домашнее задание: п.3, и выполнить тестовое задание по вариантам и составить кроссворд по теме (СЛАЙД 22).
Рефлексия. (СЛАЙД 23) Что вы сегодня узнали нового? Что Вас больше всего удивило? В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, то есть проводить исследования. Сегодня на уроке с помощью демонстрационных опытов и лабораторной работы Вы нашли свою истину.
Список литературы:
Физические и химические явления
Класс: 8.
Название курса: Химия.
Цель урока: формирование представлений учащихся о физических и химических явлениях, признаках и условиях химических реакций на основе интеграции знаний по физики, биологии, ОБЖ.
Задачи урока:
В ходе урока формируются и развиваются следующие компетенции:
Тип урока: изучение нового материала.
Методы:
Оборудование и реактивы:
Структура урока:
Ход урока
Скажи мне, и я забуду.
Покажи мне, и я запомню.
Дай мне сделать самому, и я научусь.
1. Мотивация
Учитель: Здравствуйте, сегодня наш урок начнется с демонстрации. Вашему вниманию предлагается пронаблюдать 2 опыта (показать банки):
1 опыт: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑ (горящая лучина)
2 опыт: NaHCO3 + H2O →
Вопрос: Что вы наблюдали в ходе реакций?
Ответ: 1 опыт – выделяется газ, не поддерживающий горение, т.к. горящая лучина гаснет. 2 опыт – растворение питьевой соды в воде.
Вопрос: Какой можно сделать вывод по результатам проделанных опытов?
Ответ: В 2-х опытах произошли изменения.
2. Целеполагание. Актуализация знаний учащихся из курса биологии, физики и ОБЖ. Создание проблемной ситуации
Учитель (задание): В окружающем мире постоянно происходят изменения или по-другому мы их называем явления. Приведите примеры явлений природы, которые нас окружают.
Ответ:
Учитель: Обратите внимание на «Времена года», прикрепленные к доске (осень, весна).
Вопрос: Что происходит с веществами и телами?
Ответ:
Учитель: Какие явления вы знаете из физики (пройдена тема: «Изменение агрегатных состояний веществ»)?
Ответ:
Вопрос: Что происходит с веществами в перечисленных явлениях?
Ответ: Изменяются форма, размеры, агрегатное состояние.
Вопрос: Как называются такие явления?
Ответ: Физические.
Учитель: Сформулируйте тему нашего урока.
Ответ: «Явления физические и ….» (запись в рабочие листы, приложение 1).
Вопрос: Какие еще есть явления кроме физических?
Ответ: Химические (добавляю).
Вопрос: Что мы знаем о них?
Ответ: Химические явления – явления, при которых из одних веществ образуются другие вещества, поэтому их еще называют химическими реакциями.
Вопрос: Что вы хотели бы узнать о них?
Ответ: Научиться определять явления, условия их возникновения и протекания (цель урока).
3. Эксперимент как способ познания (групповая лаб/работа)
Инструктаж ТБ (учащиеся) и правила работы в группах (учитель) озвучить (приложение 3, 4).
Опыт 1. Нагревание парафина. На предметное стекло деревянной палочкой нанесите несколько крупинок парафина и, захватив тигельными щипцами стекло, осторожно нагрей над пламенем спиртовки.
Опыт 2. Измельчение мела. Разотрите мел в ступке пестиком.
Опыт 3. Взаимодействие мела с HCI (соляной кислотой). Налейте немного в пробирку раствора выданной кислоты и внесите немного растертого мела деревянной палочкой. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку.
Опыт 4. Взаимодействие растворов NaHCO3 (питьевой соды), CaCl2 (хлорида кальция). Налейте в пробирку раствор питьевой соды и прилейте к нему немного хлорида кальция. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку.
Результаты опытов
Название опыта
Наблюдения (что изменилось?)
Новые вещества
Вывод (какое это явление?)
Физическая химия
Физи́ческая хи́мия — раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ, происходящих в результате химических реакций при различных внешних условиях. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики.
Содержание
История физической химии
Затем последовал более чем столетний перерыв и одним из первых в России физикохимические исследования в конце 1850-х годов начал Д. И. Менделеев.
Следующий курс физической химии читал уже Н. Н. Бекетов в Харьковском университете в 1865 году.
Первая в России кафедра физической химии была открыта в 1914 году на физико-математическом факультете Санкт−Петербургского университета, осенью приступил к чтению обязательного курса и практическим занятиям по физической химии ученик Д. П. Коновалова М. С. Вревский.
Первый научный журнал, предназначенный для публикации статей по физической химии, был основан в 1887 году В. Оствальдом и Я. Вант-Гоффом.
Предмет изучения физической химии
Физическая химия является основным теоретическим фундаментом современной химии, использующим теоретические методы таких важнейших разделов физики, как квантовая механика, статистическая физика и термодинамика, нелинейная динамика, теория поля и др. Она включает учение о строении вещества, в том числе: о строении молекул, химическую термодинамику, химическую кинетику и катализ. В качестве отдельных разделов в физической химии выделяют также электрохимию, фотохимию, физическую химию поверхностных явлений (в том числе адсорбцию), радиационную химию, учение о коррозии металлов, физико-химию высокомолекулярных соединений и др. Весьма близко примыкают к физической химии и подчас рассматриваются как её самостоятельные разделы коллоидная химия, физико-химический анализ и квантовая химия. Большинство разделов физической химии имеет достаточно чёткие границы по объектам и методам исследования, по методологическим особенностям и используемому аппарату.
Различие между физической химией и химической физикой
Обе эти науки находятся на стыке между химией и физикой, иногда химическую физику включают в состав физической химии. Провести чёткую границу между этими науками не всегда возможно. Однако с достаточной степенью точности это отличие можно определить следующим образом: