Автор: Смелышева Ксения Сергеевна,
4 класс, МАОУ СОШ № 154,
Научный руководитель:
Ларкина Вера Ивановна,
учитель биологии,
МАОУ СОШ № 154
Оглавление:
Введение_________________________________________________________3
Основная часть
- Что такое химия и химические превращения?________________5
- Возникновение химии как науки___________________________7
- Признаки химических реакций____________________________8
- Экспериментальная часть________________________________8
Заключение и выводы _____________________________________________9
Список литературы_______________________________________________10
Приложение 1____________________________________________________11
Приложение 2____________________________________________________12
Приложение 3____________________________________________________13
Приложение 4____________________________________________________14
Введение
Актуальность.
Основными науками о природе является физика, химия, биология. Предметом изучения этих наук есть материя, то есть весь материальный мир со всем разнообразием его существования и преобразований.[1]
Материя существует в пространстве и времени и находится в непрерывном движении. Формы движения материи чрезвычайно разнообразны. Они взаимосвязаны и могут переходить друг в друга.
Научная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы.
Когда мы говорим о научной картине мира, мы подразумеваем обобщенное и систематизированное представление о реальности.
Изучение природы составляет задачу естественных наук, к которым относится и химия. Химия — это наука об элементах и образуемых ими соединениях, наука о строении, свойствах и химических превращениях этих соединений. Образование и разрушение химических соединений, изменение их состава и структуры связано химической формой движения материи. Химия занимается изучением химической формы движения материи, взаимосвязью и взаимопереходами между нею и другими формами движения мaтерии. Отсюда следует, что химия тесно связана с физикой, биологией, геологией и другими науками. Это отражает одно из основных положений диалектического материализма о всеобщей связи и взаимодействии явлений
в природе и обществе.
Химия играет огромную роль в жизни современного общества. Химия вторгается во все области науки, техники, производства, сельского хозяйства, быта, внося революционные преобразования в привычные процессы и методы, экономя труд, средства, время и материалы, увеличивая народное богатство. Сейчас особенно подтверждаются слова великого русского ученого М. В. Ломоносова: „Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие.
Химия является не только общеобразовательной, но и общетехнической наукой. Инженер, работающий в любой отрасли промышленности, должен владеть основами химической науки.
Наконец, познакомившись с основными понятиями и законами химии, можно объяснить и даже пытаться прогнозировать принципы и условия работы современных химических производств.
Глубокое знание химии совершенно необходимо специалистам всех отраслей народного хозяйства. Наряду с физикой и математикой она составляет основу профессиональной подготовки специалистов высокой квалификации.
Особая актуальность изучения химических процессов заключается в понимании превращения этих веществ с позиции основных законов, которым подчиняются эти превращения.
Цель: изучить признаки химических реакций
Задачи:
-
- Изучить дополнительную литературу по заданной теме
- Познакомиться с признаками химических реакций
- Изучить правила работы с химическим оборудованием
- Проделать несложные опыты
- Оформить работу с последующей презентацией
Объект исследования – проволока
Предмет исследования – признаки химических реакций
Оборудование и материалы – нашатырный спирт, свеча, спички, медная проволока, карандаш, мерный стаканчик.
Место проведения исследования: МАОУ СОШ №154 г.Челябинска Калининского района.
Методы: анализ литературы, проведение простейших опытов, наблюдение, сравнение, анализ полученных результатов.
Новизна исследования: самостоятельное проведение эксперимента и его анализ.
Гипотеза – при взаимодействии медной проволоки с нашатырным спиртом происходит химическая реакция
Основная часть
I. Что такое химия и химические превращения?
Химия, наука о веществах, их превращениях, взаимодействии и о происходящих при этом явлениях.
Хи́мия (от араб. کيمياء, произошедшего, предположительно, от египетского слова km.t (чёрный), откуда возникло также название Египта, чернозёма и свинца — «черная земля»; другие возможные варианты: др.-греч. χυμος — «сок», «эссенция», «влага», «вкус», др.-греч. χυμα — «сплав (металлов)», «литье», «поток», др.-греч. χυμευσις — «смешивание») — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается прежде всего рассмотрением перечисленных выше задач на атомно-молекулярном уровне, т. е. на уровне химических элементов и их соединений.
Слово «химия» имеет несколько значений. Так называют науку и учебный предмет. Иногда слово «химия» употребляют как сокращенное название одной из отраслей промышленности.
Химия — естественная наука.
На уроках природоведения мы узнали о существовании нескольких наук о природе. К таким наукам относят и химию.
Химия — наука о веществах и их превращениях.
Вещества есть везде — в воздухе, природной воде, почве, в живых организмах (рис. I). Они существуют не только на Земле, но и на других планетах.
В природе происходят превращения одних веществ в другие. Живые существа при дыхании потребляют часть кислорода, который содержится в воздухе, а выдыхают воздух с повышенным содержанием углекислого газа.
Этот газ выделяется во время пожаров, при гниении и разложении останков растении и животных. Зеленые листья поглощают углекислый газ и воду, которые вследствие фотосинтеза превращаются в кислород и другие вещества.
В недрах планеты на протяжении миллионов лет происходило образование минералов, нефти, природного газа, угля. Множество химических процессов происходит в реках, морях и океанах.
Вещества и их превращения всегда интересовали человека. Ученые в разные времена осуществляли многочисленные химические эксперименты и стремились объяснить явления, которые наблюдали. Анализируя результаты своих опытов, они выдвигали гипотезы, создавали теории, а затем проверяли их новыми экспериментами. Поэтому химию называют экспериментальной наукой. [3]
Химия и другие науки.
Все естественные науки тесно связаны между собой (схема I), влияют друг на друга и взаимно обогащаются. Обособленное развитие каждой из них невозможно.
Схема I. Связь химии, с другими естественными науками
Превращения одних веществ в другие сопровождаются различными физическими явлениями, например выделением или поглощением теплоты.
Поэтому химикам необходимо знать физику. Основой существования живой природы является обмен веществ. Ученый-биолог, не сведущий в законах химии, не сможет понять и объяснить этот процесс.
Химические знания необходимы и геологу. Используя их, он успешно будет проводить поиск полезных ископаемых. Врач, фармацевт, косметолог, металлург, кулинар, не имея соответствующей химической подготовки, не достигнут вершин мастерства.
Химия является точной наукой. Перед тем как осуществить химический эксперимент и после его завершения, ученый-химик проводит необходимые расчеты. Их результаты дают возможность сделать правильные выводы. Поэтому деятельность химика невозможна без знания математики.
За последние полтора столетия появились новые науки, которые стремительно развиваются.
II. Возникновение химии как науки
Зарождение химии связано с развитием химических процессов и ремесел, таких как выплавка металла, пивоварение, дубление кож и крашение, которые давали практические сведения о поведении веществ. Долог, поучителен и интересен путь ее развития.
К основным этапам в истории химической пауки можно отнести: [4]
-
- 1-й этап. С древних времен до конца XVIII века. Алхимический период. Работы Р.Бойля.
- 2-й этап. Химия как наука. Работы Ломоносова, Дальтона, Лавуазье.
- 3-й этап. XIX и. Атомо-молекулярная теория, формирование фундаментальных теоретических основ химии. Открытие Менделеевым Д.И. периодическою закона 1809 году.
- 4-й этап. Современный период успешного возрождения химии. Научные и практические исследования в области химии.
Изучение природы составляет задачу естественных наук, к которым относится и химия. Химия — это наука об элементах и образуемых ими соединениях, наука о строении, свойствах и химических превращениях этих соединений.
Химия играет огромную роль в жизни современного общества. Химия вторгается во все области науки, техники, производства, сельского хозяйства, быта, внося революционные преобразования в привычные процессы и методы, экономя труд, средства, время и материалы, увеличивая народное богатство.
Изучая свойства веществ, химия не ограничивается изучением только их внешних качественных или количественных характеристик (температуры плавления и кипения, плотность и т.д.). Главная задача химии - выявление и описание химических свойств веществ, благодаря которым становится возможным превращение одних веществ в другие в результате химических реакций.
Знание природы веществ позволяет понять превращения этих веществ с позиции основных законов, которым подчиняются эти превращения. Наконец, познакомившись с основными понятиями и законами химии, можно объяснить и даже пытаться прогнозировать принципы и условия работы современных химических производств.
Глубокое знание химии совершенно необходимо специалистам всех отраслей народного хозяйства. Наряду с физикой и математикой она составляет основу профессиональной подготовки специалистов высокой квалификации. [1]
III. Признаки химических реакций [2]
По ним можно судить, прошла ли химическая реакция между реагентами или нет. К таким признакам принято относить следующие:
-
- Изменение цвета (например, светлое железо покрывается во влажном воздухе бурым налётом оксида железа - химическая реакция взаимодействия железа с кислородом).
- Выпадение осадка (например, если через известковый раствор (раствор гидроксида кальция) пропустить углекислый газ, выпадет белый нерастворимый осадок карбоната кальция).
- Выделение газа (например, если капнуть лимонной кислотой на пищевую соду, то выделится углекислый газ).
- Образование слабодиссоциированных веществ (например, реакции, при которых одним из продуктов реакции является вода).
- Свечение раствора.
Примером свечения раствора может служить реакция с использованием такого реагента как раствор люминола (люминол- это сложное химическое вещество, которое может излучать свет при химических реакциях).
IV. Экспериментальная часть.
Для выполнения нашего опыта понадобится медная проволока. Мы сделали из неё небольшую спираль. Противоположный конец намотали на карандаш. Карандаш будет служить в качестве держателя. Затем мы прокалили проволоку в пламени свечи. Когда она почернела, мы опустили её в раствор нашатырного спирта и стали наблюдать за реакцией. Так мы проделали несколько раз.
В результате, когда мы вносили проволоку в пламя свечи, она чернела. После того как мы опускали её в раствор нашатырного спирта, проволока снова приобретала металлический блеск. Когда мы повторили опыт несколько раз, раствор нашатырного спирта окрасился в грязно фиолетовый цвет.
В пламени свечи медь превратилась в оксид меди, вещество черного цвета. Когда мы опускали почерневшую проволоку в нашатырный спирт, происходила химическая реакция, в ходе которой черный оксид меди превратился обратно в медь. Проволока снова покраснела и приобрела характерный металлический блеск. Кроме меди, в ходе реакции образуется газ. Раньше эту реакцию использовали для того чтобы начищать до блеска медные и латунные предметы.
Раствор окрасился в фиолетовый, а потом и в синий цвет, так как протекает еще одна реакция, в ходе которой медь частично растворяется в нашатырном спирте, образуя сложное соединение, окрашенное в синий цвет.
Заключение и выводы
В ходе выполнения работы мы изучили дополнительную литературу
по заданной теме, познакомились с химией как наукой, признаками химических реакций.
По результатам работы можно сделать следующие выводы:
- Окрашивание проволоки в черный цвет, а раствора нашатырного спирта в синий цвет - признаки химических реакций. (изменение цвета)
- Выделение газа – признак химической реакции. (образование газа)
- Полученные знания химических превращений веществ можно использовать в быту.
Список литературы
- Место химии среди наук о природе. Статья.:/Электронный ресурс. Россия. http://двойкам-нет.рф
- Признаки химических реакций. Статья./ электорнный ресурс. Россия. http://www.kristallikov.net/pagehtml
- Что такое химия .Статья./Электронный ресурс. Россия. http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%A7%D1%82%D0%BE_%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%8F
- Химия как раздел естествознания, место химии в системе естественных наук. Статья./Электронный ресурс. Россия. http://www.testent.ru/index/0-594
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4