Химия

Урок 1: Химия - наука о веществе

Химия - наука о веществе

Когда мы слышим слово «химия», сразу представляем человека, окружённого колбами, пробирками, наполненными веществами всевозможных цветов. Он записывает непонятные символы, которые нам кажутся иероглифами. Перед нами встает вопрос: что это за наука, какие задачи изучает? Ответ достаточно прост: предмет химии – вещества.

Обложка урока взята с источника.

План урока:

Знакомство с химией

Атомно-молекулярное учение. Мельчайшие частицы

Классификация веществ

 

Знакомство с химией

Когда мы слышим слово «химия», сразу представляем человека, окружённого колбами, пробирками, наполненными веществами всевозможных цветов. Он записывает непонятные символы, которые нам кажутся иероглифами. Перед нами встает вопрос: что это за наука, какие задачи изучает? Ответ достаточно прост, предмет химии – вещества.

1
(Источник)

Химия — наука о веществах, их свойствах и превращениях в другие вещества.

Как и каждая наука, химия имеет свою историю развития. Первые химические знания появились до нашей эры, в Древнем Египте. Египтяне обладали химической наукой, которую называли «Священным искусством». Некоторые рецепты приготовления парфюмерии и лекарственных препаратов используют и до сих пор. Наверняка вы слышали об алхимиках и философском камне, с помощью которого, можно превратить любой металл в золото.

В современном представлении термин «химия» можно услышать в нескольких интерпретациях: химия как наука, а также продукты химического производства (одним словом химия). Мы не представляем наше существование без химических веществ. Просыпаясь утром, идём умываться: мыло, зубная паста ждут нас в ванной комнате. Ароматный чай и хрустящие хлопья на завтрак. Одежда, обувь, школьные принадлежности и многое другое мы получаем благодаря химическим технологиям.

Но также можно сказать, что химия – это вред. Неоднократно слышали о кислотных дождях, о гибели морских жителей из-за нефтяных пятен, о нитратах в овощах и фруктах и т. д.

Химия тесно связана с человечеством, является неотъемлемой его частью. Чтобы не наносить вред нашей планете, необходимо применять химические знания и рационально использовать вещества.

Именно благодаря своей многогранности химия применяется в каждой области:

  • Медицина: лекарственные препараты, вакцины, искусственные органы, косметические средства;
  • Искусство: живопись, архитектура, фотографии, изготовление ювелирных изделий, ковка, литье;
  • Сельское хозяйство: удобрение, средства для борьбы с вредителями;
  • Криминалистика: опознание личности по ДНК, отпечаткам пальцев, определение состава ядовитых и взрывчатых веществ;
  • Строительство: производство строительных материалов, обработка древесины;
  • Металлургия: без металлов не существует ни одна отрасль. Металлы и сплавы окружают нас повсюду;
  • В быту: средство бытовой химии, при приготовлении обеда также применяем химические знания;
  • Пищевая промышленность: молочная, мясная продукция, соусы, кондитерские изделия и т. д.;
  • Охрана окружающей среды. На данный момент остро стоит проблема охраны окружающей среды. Деятельность человека губительно действует на планету. Но с помощью химических знаний, которые базируются на свойствах веществ, учёные находят способы очистки воды, почвы, воздуха от вредных веществ.

2
(Источник)

Химия – наука очень обширная и включает в себя много разделов, которые имеют своё назначение и изучают вещества, их строение и свойства.

  • Неорганическая химия или её ещё называют химия неживой природы. Предмет изучения химические элементы и их соединения;
  • Биохимия изучает процессы, которые происходят в организмах при обмене веществ, дыхании и т. д.;
  • Органическая химия или химия углерода. Это увлекательный раздел знакомит о множестве соединений, благодаря уникальным свойствам углерода;
  • Физическая химия рассматривает закономерности реакций;
  • Аналитическая химия, благодаря качественному и количественному анализу позволяет исследовать смеси.

Чтобы овладеть химическими знаниями, необходимо изучить физику, биологию, а также математику. Как видно из схемы, химия тесно перекликается с другими науками.

3
(Источник)

Атомно-молекулярное учение. Мельчайшие частицы

Как и каждая наука, химия имеет свои термины и понятия, которые изучаются на протяжении всего курса. Эти термины для вас будут не новыми, вы с ними знакомились на уроках физики и природоведения. А речь пойдёт об атомах, молекулах, химических элементах и веществах. Эти понятия являются основой атомно-молекулярного учения.

Рассмотрим подробно каждое понятие.

Атом

Наверняка вы в учебнике или кабинете химии видели периодическую систему химических элементов (ПСХЭ). Она имеет разный вид и структуру, с которой вы позже подробно познакомитесь. Классический вид периодической системы химических элементов изображён на рисунке.

101
(Источник)

С уроков природоведения вам известно, что атомы это кирпичики мироздания.

Атом – мельчайшая частица химического элемента, которая отвечает за его свойства и химически неделима.

На данный момент известно 126 видов атомов – химических элементов. Какая связь между химическим элементом и атомом? Химический элемент состоит из атомов определённого вида. В чём состоит отличие этих понятий. Почему алхимики не могли найти философский камень? Почему железо или медь не превращаются в золото? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть строение атома.

Абсолютно каждый атом имеет положительно заряженное ядро и, вращающиеся вокруг него, отрицательные электроны.

4
(Источник, перевод администрации сайта 100urokov.ru)

Самое тяжёлое в атоме – это ядро, которое состоит с протонов (имеют заряд +) и нейтронов (заряд 0).

Атом не имеет никакого заряда, иными словами нейтрален.

Число протонов = число электронов

Чтобы узнать количество частиц, необходимо определить порядковый номер элемента в ПСХЭ.

Например, если в состав атома входит 10 электронов и 10 протонов, посмотрев в периодическую систему, увидим, что данный набор частиц отвечает химическому элементу – Неон. Химический элемент Золото имеет 79 протонов и 79 электронов. Состав атомов, а точнее, количество протонов, не изменяется в ходе химических реакций. Именно по этой причине, алхимики не смогли найти рецепт философского камня.

Атомы (подобно буквам, которые соединяются в слоги, а потом в слова) соединяются в молекулы.

Молекула

Молекула – наименьшая частица вещества

Как образуются молекулы? Снова проведём аналогию с буквами. Чтобы получилось читаемое и со смыслом слово, необходима определённая комбинация букв и чёткие правила. Также происходит и при образовании молекулы. Атомы соединяются в молекулу с помощью химических связей. Свойства молекул зависят от того, атомы каких элементов входят в их состав, а также каким образом они соединены между собой.

Рассмотрим на примере молекул веществ, которые образованные атомами кислорода, это кислород и озон. Обе эти молекулы образованы атомами химического элемента Кислород, но в состав озона, химическая формула которого О3, входит 3 атома Кислорода, а в молекулу кислорода, формула вещества О2 – два атома химического элемента Кислород.

5
(Источник)

Данное явление называется аллотропией. Это явление существования простых веществ, образованных одинаковым химическим элементом, но различным по свойствам и строению.

Рекордсменом по образованию аллотропных форм является углерод, который существует в виде алмаза, графита, карбина, фуллеренов, углеродных нанотрубок.

Как видно из определения, атомы и молекулы – это частицы, но в чём их разница? Снова проведём аналогию с буквами и словами. Буквы – это атомы, слова – это молекулы. Буквы не могут состоять из слов, так же как и атомы не могут состоять из молекул.

6
(Источник)

Молекула сернистого газа SOсостоит из одного атома Серы и двух атомов Кислорода. Молекула аммиака состоит из одного атома Азота и трёх атомов Водорода и т. д.

Таким образом, мы видим, что все вещества состоят из атомов химических элементов. Живая и неживая природа – это также комбинация химических элементов.

Ионы

Что происходит с атомом, если он присоединяет или отдаёт электроны? Он становится заряженной частицей.

7
(Источник)

Ионы – частицы, которые положительно или отрицательно заряжены.

Обобщив все вышесказанное, выделим основные постулаты атомно-молекулярного учения, которое является фундаментом в химии, физике и естествознании:

  • Вещества состоят из молекул;
  • Атомы являются частью молекулы;
  • Атомам и молекулам характерно самопроизвольное движение;
  • Во время химических реакций происходит изменение состава молекулы и образуются новые вещества.

 

Вещество. Классификация веществ

От активности химических элементов зависит - будут они существовать в свободном виде или будут частью вещества.

Вещество – это совокупность атомов, атомных частиц или молекул, находящаяся в определённом агрегатном состоянии.

Вещества делятся: простые и сложные.

Определение достаточно несложное и легко запоминается.

8
(Источник)

Закономерно возникает вопрос: чем сложное вещество отличается от смеси простых и сложных веществ?

9
(
Источник)

На рисунке обозначено:

А) молекулы простого вещества кислород О2;

Б) молекулы простого вещества водород Н2;

В) смесь простых веществ О2 и Н2;

Г) молекула сложного вещества вода Н2О;

Д) смесь молекул простого вещества водород Н2 и сложного вещества Н2О.

Смеси образуются в результате физического воздействия, например, смешивание железных опилок и воды, а сложные вещества – с помощью химического воздействия, например, ржавчина на железе, вызванная взаимодействием железа и воды.

В зависимости от того, какими частицами образованы вещества, их различают молекулярного и немолекулярного строения.

10
(Источник)

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
Какие частицы химически неделимы?
1Молекулы
2Атомы
3Ионы
Ответить
2
Вопрос: 2
Какая частица образуется в последствии присоединения атомом электрона:
1Вещество
2Молекула
3Ион
Ответить
3
Вопрос: 3
Какая частица в атоме имеет отрицательный заряд?
1Протон
2Электрон
3Нейтрон
Ответить
2
Вопрос: 4
Выберите ответ, где указаны только простые вещества:
1Н2, NH3, O2
2Cu, H2, H2O
3N2, O3, Cu
Ответить
3
Вопрос: 5
Выберите ответ, где указаны только сложные вещества:
1H2O, S8, CuO
2NH3, CO2, H2O
3Fe, HCl, CO
Ответить
2
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

Какие частицы химически неделимы?
1) Молекулы 2) Атомы 3) Ионы
2 вопрос:

Какая частица образуется в последствии присоединения атомом электрона:
1) Вещество 2) Молекула 3) Ион
3 вопрос:

Какая частица в атоме имеет отрицательный заряд?
1) Протон 2) Электрон 3) Нейтрон
4 вопрос:

Выберите ответ, где указаны только простые вещества:
1) Н2, NH3, O2 2) Cu, H2, H2O 3) N2, O3, Cu
5 вопрос:

Выберите ответ, где указаны только сложные вещества:
1) H2O, S8, CuO 2) NH3, CO2, H2O 3) Fe, HCl, CO
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: Атомы
2 вопрос: Ион
3 вопрос: Электрон
4 вопрос: N2, O3, Cu
5 вопрос: NH3, CO2, H2O