01. Предмет химии
6 мин
02. Становление представлений о строении атома
10 мин
03. Практическое занятие 1. Правила безопасной работы в химической лаборатории
6 мин
04. Построение модели невидимого объекта. Возникновение в науке теоретических представлений о веществе и химической реакции.
7 мин
05. Электронная оболочка атома
11 мин
06. Чистые вещества и смеси
5 мин
07. Методы разделения и очистки веществ
8 мин
08. Практическое занятие 2. Разделение смесей веществ
4 мин
09. Характеристика химических реакций
7 мин
10. Практическое занятие 3. Химические реакции
7 мин
11. Сущность химической реакции. Закон сохранения массы веществ
6 мин
12. Развитие в науке представлений о простом и сложном веществе. Химические элементы. Символы химических элементов
10 мин
13. Химические элементы. Символы химических элементов
10 мин
14. Массовая доля химического элемента в веществе
6 мин
15. Постоянство состава вещества
4 мин
16. Относительная атомная масса химических элементов
7 мин
17. Закон Авогадро. Состав молекул
7 мин
18. Относительная молярная и молекулярная массы вещества. Молярный объём вещества
12 мин
19. Молярная масса. Молярный объём. Решение задач
7 мин
20. Химическая формула вещества
4 мин
21. Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества
5 мин
22. Валентность химических элементов
4 мин
23. Составление формул веществ по валентности элементов
4 мин
24. Названия химических веществ
4 мин
25. Уравнение химической реакции. Ч.2
4 мин
26. Уравнение химической реакции. Ч.1
5 мин
27. Повторение и обобщение темы «Первоначальные химические представления»
8 мин
28. Решение расчётных задач по уравнению реакции
4 мин
Видео доступно по абонементу
При помощи данного видеоурока вы сможете самостоятельно изучить тему «Предмет химии», с которой стоит начать знакомство с этой увлекательной наукой. Учитель расскажет о практической пользе химических знаний, даст определение вещества, а также объяснит разницу между химическими и физическими явлениями.
Химия — наука о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.
Из истории развития химииПервые представления о химических явлениях люди получили, занимаясь различными ремёслами, когда красили ткани, выплавляли металлы, изготовляли стекло (рис. 1). Тогда появились определённые приёмы и рецепты, но химия ещё не была наукой.
Возможно, вы слышали об алхимии, существовавшей в средние века, но она тоже не стала предшественницей химии. Целью алхимиков был поиск философского камня, с помощью которого любой металл можно было бы превратить в золото (рис. 2).
Разумеется, усилия алхимиков остались бесплодными, но, поскольку они проводили различные опыты, им удалось сделать несколько важных практических изобретений. Благодаря алхимикам стали использовать печи, колбы, аппараты для перегонки жидкостей. Алхимики синтезировали важнейшие кислоты, соли и оксиды, описали способы получения металлов, разложения руд и минералов.
Возникновение науки химии связывают с именем английского физика и химика XVII века Роберта Бойля (рис. 3). Он впервые определил центральный объект изучения химии, попытался дать определение химического элемента. Бойль считал, что элемент — это предел разложения вещества на составные части.
В XIX веке особо важный вклад в развитие химии был сделан Дмитрием Ивановичем Менделеевым и Джоном Дальтоном (рис. 4).
В XIX веке также чётко определились две области изучения химии: неорганическая химия и органическая химия. Результаты химических исследований стали использоваться на практике, что повлекло за собой развитие химической технологии (рис. 5). Со временем в химии стали появляться всё новые и новые направления. На данный момент объём химических знаний настолько велик, что даже самый одарённый химик не может быть квалифицированным специалистом во всех областях химии.
Гвоздь — это тело, состоящее из вещества — железа (рис. 1).
Кусок гранита — это тоже тело, состоящее из нескольких веществ — кварца, слюды и полевого шпата (рис. 2).
Одни и те же тела часто изготавливают из разных веществ. Например, проволока может быть медной, железной, алюминиевой (рис. 3).
И, наоборот, из одного и того же вещества могут быть изготовлены различные тела: из стекла сделаны разные виды посуды, вазы и так далее (рис. 4).
Любое физическое тело состоит из какого-либо вещества или веществ.
Каждое вещество характеризуется определёнными свойствами.
Свойства вещества — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой.
К физическим свойствам вещества относят его плотность, агрегатное состояние, цвет, температуры плавления и кипения, электро- и теплопроводность.
Одной из задач химии является изучение веществ, их свойств и прогнозирование использования веществ в промышленности, сельском хозяйстве и медицине.Рассмотрим пример. Вещество алюминий — это металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (его плотность составляет 2,7 г/см³), плавится при температуре 600 °С. Алюминий очень пластичен и обладает хорошей электропроводностью. Благодаря своей лёгкости алюминий в виде сплавов используется в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта (рис. 5).
Кроме физических свойств, каждое вещество обладает способностью к превращению. Что же такое превращение веществ?
Представьте, что мы нагрели воду и она испарилась. Произошло ли при этом превращение вещества? Нет, испарение воды — это физическое явление, так как водяной пар — это то же самое химическое вещество вода, но не в жидком, а в газообразном агрегатном состоянии.
Физические явления — это явления, при которых данные вещества не превращаются в другие, а только изменяется их агрегатное состояние или форма.
Возьмём другой пример — ржавление железа. Железо ржавеет при взаимодействии с водой и кислородом. Ржавчина — это хрупкое вещество бурого цвета. Таким образом, происходит превращение железа, кислорода и воды в ржавчину (рис. 6). Данное явление относится к химическим. Химические явления иначе называют химическими реакциями.
Химические явления (химические реакции) — это явления, при которых из данных веществ образуются другие вещества.
Вещества, вступающие в химическую реакцию (в рассмотренном примере это железо, кислород и вода), называют исходными веществами. Вещества, получающиеся в результате реакции (в данном случае — ржавчина), называют продуктами реакции.
При физическом явлении превращение веществ не происходит, а изменяется лишь их агрегатное состояние или форма. В результате химической реакции происходит превращение исходных веществ в продукты реакции.МеханохимияОбычно считается, что измельчение вещества — это физический процесс. Однако это не совсем так. Бывает, что вещества измельчают в специальных мельницах и за счёт этого вещество переходит в химически активное состояние. Измельчённое таким образом вещество получает дополнительную энергию и вступает в химические реакции значительно легче, чем вещество, которое не было подвергнуто такой обработке. Например, железо, полученное таким образом, может самовоспламеняться на воздухе.
О протекании химического превращения можно судить по следующим признакам:
выпадение осадка;
выделение газа;
изменение цвета;
выделение или поглощение тепла и др.
Есть химические превращения, при которых не происходит проявления признаков реакции. Более того, ряд перечисленных признаков может соответствовать и физическим процессам. Стоит открыть бутылку с газированным напитком, как из неё с шипением выделится углекислый газ, который был растворён в воде под большим давлением.
При охлаждении насыщенного раствора растворённое вещество часто выпадает в осадок. Такое явление называют кристаллизацией (рис. 7). Кристаллизация не сопровождается превращением вещества и относится к физическим явлениям.
Взаимосвязь химии с другими наукамиЕщё в XIX веке Юстус Либих (рис. 1) в своих письмах о химии писал:
Сама природа составляет одно целое, поэтому и все естественные науки находятся между собою в необходимой связи, так что она не может вполне развиваться без участия других.
Химия находится в тесной взаимосвязи с математическими методами. Первоначально в химических исследованиях использовались простые арифметические и алгебраические вычисления. Сейчас химии не обойтись без дифференциальных уравнений, методов математической статистики, математического моделирования.
В начале XX века появилась новая наука — химическая физика. Она применяет теоретические и экспериментальные методы физики к вопросам строения и превращения веществ.
В процессе становления органической химии усилился процесс взаимодействия химии и биологии. Без данного взаимодействия невозможно было бы изучить процессы фотосинтеза и питания растений (рис. 2а), расшифровать структуру ДНК (рис. 2б), установить строение гемоглобина (рис. 2в).
Химия находится в тесной взаимосвязи с минералогией. Благодаря этому взаимодействию в XVIII веке была создана классификация минералов на основе химического состава и были открыты новые компоненты минералов (рис. 3).
В конце XIX века были подмечены закономерности между распространением и распределением элементов в земной коре, а также их положением в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
Химические знания помогают бороться с различными болезнями человека, животных и растений. Изучая свойства веществ, составляющих неживую природу, люди учатся бережно и грамотно её использовать.
Полезные ссылки
Проверь себя
Дайте определение химии как науки и раскройте её основную задачу.
В чём заключается различие между физическими и химическими явлениями? Объясните, почему изменение агрегатного состояния вещества относится к физическим явлениям, а горение древесины — к химическим.
Перечислите признаки, которые могут говорить о протекании химической реакции.
Список использованных источников:
Рис. 1а – 2б, 1 – 7. Изображения используются согласно лицензии Shutterstock / FOTODOM
Рис. 3. Источник: wikipedia.org / название: The Shannon Portrait of the Hon Robert Boyle / атрибуция: Science History Institute, автор: Mary Mark
Рис. 4. Источник: wikipedia.org / название: John Dalton. Line engraving by W. H. Worthington, 1823, afte Wellcome V0006489 / атрибуция: Creative Commons Attribution 4.0 International license, автор: Fæ, wikipedia.org / название: DIMendeleevCab / атрибуция: общественное достояние, автор: Wow
Рис. 1. Источник: wikipedia.org / название: JustusLiebig / атрибуция: общественное достояние, автор: Materialscientist
Рис. 4, схема 1. Автор Хабибуллин А. О. (СХАО-9125 от 09.01.2025 г.)
"