Химия 8 класс что изучает химия каковы ее важнейшие задачи
Вопрос № 1 Что изучает химия? Каковы ее важнейшие задачи и значение? Назовите, какие продукты химической промышленности вы используете в повседневной жизни
Вопрос № 1 Что изучает химия? Каковы ее важнейшие задачи и значение? Назовите, какие продукты химической промышленности вы используете в повседневной жизни
Химия — наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Задачи:
• изучение веществ, их свойств и прогнозирование использования веществ в народном хозяйстве;
• получение различных веществ, необходимых в народном хозяйстве;
• разработка и использование новых источников энергии;
• охрана окружающей среды;
• освоение органических и неорганических источников сырья. Значение:
1. В сельском хозяйстве — производство минеральных удобрений, пищевых добавок к кормам, защита от вредителей и т.д.
2. В легкой промышленности — получение новых материалов, лаки, краски и т.д.
3. В тяжёлой промышленности — получение металлов из руд и их использование.
4. В пищевой промышленности — получение пищевых добавок, красителей, консервантов, ароматических добавок и т.д. Продукты, используемые в повседневной жизни:
а) краски — лаки, клей, чистящие и моющие средства.
б) синтетические и искусственные материалы: капрон, лавсан, пластмассы.
в) сахаро-заменители (в жвачках без сахара); вкусовые, ароматические, красящие добавки (сухие соки и лимонады, колбасы, конфеты).
Рудзитис, Фельдман 8 класс химия. вопросы к §1-3 №1. Что изучает химия?
Что изучает химия? Каковы ее важнейшие задачи и значение? Назовите, какие продукты химической промышленности вы используете в повседневной жизни.
Это не такой простой вопрос, как кажется
Вопрос 1.
Химия — это наука о веществ, их свойствах,
превращениях веществ и явлениях, сопровожда-
ющих эти превращения.
Задачи химии:
1. Изучение веществ и их свойств, что дает
возможность прогнозировать их использование
в народном хозяйстве.
2. Получение различных веществ, в том числе
с заранее заданными свойствами.
3. Разработка и использование новых источ-
ников энергии.
4. Охрана окружающей среды.
5. Освоение органических и неорганических
источников сырья и энергии.
Значение химии:
1. В сельском хозяйстве — производство ми-
неральных удобрений; средств защиты от вреди-
телей, пищевых добавок к кормам и т. д.
2. В легкой промышленности — получение
новых материалов, производство полимерных ма-
териалов, красок, лаков и т. д.
3. В тяжелой промышленности — получение
металлов из руд, производство сталей и сплавов
и т. д.
4. В пищевой промышленности — получе-
ние пищевых добавок, консервантов, красителей,
ароматических добавок и т. д.
Продукты химической промышленности, ис-
пользуемые в повседневной жизни:
1. Лакокрасочные материалы, клея, чистящие
и моющие средства.
2. Синтетические и искусственные материалы
(капрон, пластмассы).
3. Лекарства.
4. Пищевые добавки, заменители сахара, кра-
сящие добавки.
Урок 1. Основные понятия и законы предмета «Химия»
Простейшие понятия: вещество, молекула, атом, химический элемент
Что такое химия? Где мы встречаемся с химическими явлениями? Везде. Сама жизнь — это бесчисленное множество разнообразных химических реакций, благодаря которым мы дышим, видим голубое небо, ощущаем изумительный запах цветов…
Что изучает химия? Химия изучает вещества, а также химические процессы, в которых участвуют эти вещества.
Что такое вещество — понятно: это то, из чего состоит окружающий нас мир и мы сами. Но что такое химический процесс (явление)?
К химическим явлениям относятся процессы, в результате которых изменяется состав или строение молекул, образующих данное вещество. Изменились молекулы — изменилось вещество (оно стало другим!), — изменились его свойства:
Все эти изменения — следствие сложных и многообразных химических процессов. Итак,
химия — это наука о веществах и их превращениях.
При этом исследуются не всякие превращения, а только такие, при которых
В этом определении встречаются такие понятия, как «вещество», «молекула», «атом». Разберём их подробнее.
Вещество — это то, из чего состоят окружающие нас предметы. Каждому абсолютно чистому веществу (таких в природе, кстати, не существует) приписывают определённую химическую формулу, которая отражает его состав, например:
Выше приведены молекулярные формулы двух веществ. Следует отметить, что далеко не все вещества состоят из молекул, так как существуют вещества, которые состоят из атомов или ионов. Например, алмаз состоит из атомов углерода, а обычная поваренная соль — из ионов Na + и ионов Cl – (условная «молекула» — NaСl).
Наименьшая частица вещества, которая отражает его качественный и количественный состав, называется молекулой.
Молекулы состоят из атомов. Атомы в молекуле соединены при помощи химических связей. Каждый атом обозначается при помощи символа (химического знака):
Число атомов в молекуле обозначают при помощи индекса:
Но! Если атомы не связаны химической связью, то их число обозначают при помощи коэффициента:
Аналогично изображают число молекул:
Почему атомы водорода и кислорода имеют разное название, разный символ? Потому что это атомы разных химических элементов.
Химический элемент — это частицы с одинаковым зарядом ядер их атомов.
Что такое ядро атома? Почему заряд ядра является признаком принадлежности атома к данному химическому элементу? Чтобы ответить на эти вопросы, следует уточнить: изменяются ли атомы в химических реакциях? Из чего состоит атом*?
* Подробнее о строении атома будет рассказано в уроке 3.
Атом не имеет заряда, хотя и состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов:
В ходе химических реакций число электронов любого атома может изменяться, но заряд ядра атома в химических реакциях НЕ МЕНЯЕТСЯ!
Поэтому заряд ядра атома — своеобразный «паспорт» химического элемента. Все атомы с зарядом ядра +1 принадлежат химическому элементу под названием «водород». Атомы с зарядом ядра +8 составляют химический элемент «кислород».
Каждому химическому элементу присвоен химический символ (знак), порядковый номер в таблице Менделеева (порядковый номер равен заряду ядра атома); определённое название и, для некоторых химических элементов, особое прочтение символа в химической формуле (табл. 1).
Подведём итог. Вещества состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, атомы с одинаковым зарядом ядра относятся к одному и тому же химическому элементу.
Но, если вещество состоит из молекул, то любое изменение состава или строения молекулы приводит к изменению самого вещества, его свойств.
Вопрос. Чем отличаются химические формулы веществ: Н2О и Н2О2?
Хотя по составу молекулы этих веществ отличаются на один атом кислорода, сами вещества по свойствам сильно отличаются друг от друга. Воду Н2О мы пьём и жить без неё не можем, а Н2О2 — перекись водорода, пить нельзя, а в быту её используют для обесцвечивания волос.
Вопрос. А чем отличаются химические формулы веществ:
Состав этих веществ — аллозы (А) и глюкозы (Б) — одинаков — С6Н12О6. Отличаются они строением молекул, в данном случае — расположением групп ОН в пространстве. Глюкоза — универсальный источник энергии для большинства живых организмов, а аллоза практически не встречается в природе и не может быть источником энергии.
Простые и сложные вещества. Валентность
Вещества бывают простые и сложные. Если молекула состоит из атомов одного химического элемента, — это простое вещество:
Если в состав вещества входят атомы только одного химического элемента — это простое вещество. Причём некоторые химические элементы образуют несколько простых веществ. Так, химический элемент кислород образует простое вещество «кислород» О2 и простое вещество «озон» О3*.
* В 2002 г. появилось сообщение о существовании ещё одного простого вещества кислорода — O4.
А химический элемент углерод образует четыре простых вещества, причём ни одно из них не называется «углерод». Эти вещества отличаются пространственным расположением атомов:
В четвертой модификации «углерода» — фуллерене — атомы углерода образуют сферу, т. е. молекулы фуллерена напоминают мячик.
Существование элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией. Алмаз, графит, карбин, фуллерен — аллотропные модификации элемента «углерод», а кислород и озон — аллотропные модификации элемента «кислород».
Таким образом, не следует путать эти понятия: «химический элемент» и «простое вещество», а также «молекула» и «атом».
Очень часто в письменных записях слова «молекула» или «атом» заменяют соответствующими символами, но не всегда правильно. Так, нельзя писать: «В состав воды входит Н2», так как речь здесь идёт о химическом элементе водороде — Н. Нужно писать: «В состав воды входит (Н)». Аналогично, правильной будет запись: «При действии металла на раствор кислоты выделится Н2», т. е. вещество водород, молекула которого двухатомна.
Молекулы сложных веществ состоят из атомов разных химических элементов:
Как известно, в состав сложных веществ входят атомы разных химических элементов. Эти атомы соединяются между собой химическими связями: ковалентными, ионными, металлическими.
Способность атома образовывать определённое число ковалентных химических связей называется валентностью. (Подробнее см. урок 4 «Химическая связь».) Правильнее всего определять валентность по графическим или структурным формулам:
В таких формулах одна чёрточка обозначает одну ковалентную связь, т. е. «одну валентность». На практике чаще всего валентность определяют по молекулярной формуле, хотя здесь правильнее говорить о степени окисления элемента (см. урок 7). Иногда результат определения степени окисления соответствует реальному значению валентности, но бывают и неодинаковые результаты.
Задание 1.1. Определите «валентность» (степени окисления) атомов кальция и углерода по формуле СаС2. Совпадает ли полученный результат с реальным значением валентности?
В устойчивой молекуле не может быть «свободных», «лишних» валентностей! Поэтому для двухэлементной молекулы число химических связей (валентностей) атомов одного элемента равно общему числу химических связей атомов другого элемента.
Валентность атомов некоторых химических элементов постоянна (табл. 2).
Для других атомов валентность можно определить (вычислить) из химической формулы вещества.
Строго говоря, по нижеизложенным правилам определяют не валентность, а степень окисления (см. урок 7). Но поскольку в некоторых соединениях числовые значения этих понятий совпадают, то иногда по формуле можно определять и валентность.
При этом следует учитывать изложенное выше правило о химической связи.
Сделаем практические выводы.
1. Если один из атомов в молекуле одновалентен, то валентность второго атома равна числу атомов первого элемента (см. на индекс!):
2. Если число атомов в молекуле одинаково, то валентность первого атома равна валентности второго атома:
3. Если у одного из атомов индекс отсутствует, то его валентность равна произведению валентности второго атома на его индекс:
4. В остальных случаях ставьте валентности «крест-накрест», т. е. валентность первого атома равна числу атомов второго элемента и наоборот:
Задание 1.2. Определите валентности элементов в соединениях:
Вначале укажите валентности атомов, у которых она постоянна! Аналогично определяется валентность атомных групп (ОН), (РО4), (SО4) и так далее.
Задание 1.3. Определите валентности атомных групп (в формулах выделены курсивом):
Обратите внимание! Одинаковые группы атомов (OH), (РО4), (SO4) имеют одинаковые валентности во всех соединениях.
Зная валентности атома или группы атомов можно составить формулу соединения. Для этого пользуются правилами:
Задание 1.4. Составьте химические формулы соединений:
Уравнения химических реакций
Вещества, состав которых отражают химические формулы, могут участвовать в химических процессах (реакциях). Графическая запись, соответствующая данной химической реакции, называется уравнением химической реакции. Например, при сгорании (взаимодействии с кислородом) угля происходит химическая реакция:
Запись показывает, что один атом углерода С, соединяясь с одной молекулой кислорода O2, образует одну молекулу углекислого газа СО2. Число атомов каждого химического элемента до и после реакции должно быть одинаково! Это правило — следствие Закона сохранения массы вещества: масса исходных веществ равна массе продуктов реакции. Закон был открыт в 18-м веке М. В. Ломоносовым и, независимо от него, А. Л. Лавуазье.
Выполняя этот закон, необходимо в уравнениях химических реакций расставлять коэффициенты так, чтобы число атомов каждого химического элемента не изменялось в результате реакции. Например, при разложении бертолетовой соли КClO3, получается соль КСl и кислород О2:
Число атомов калия и хлора одинаково, а кислорода — разное. Уравняем их:
Теперь изменилось число атомов калия и хлора до реакции. Уравняем их:
Теперь между правой и левой частями уравнения можно поставить знак равенства:
Полученная запись показывает, что при разложении двух молекул КClO3 получается две молекулы КСl и три молекулы кислорода O2. Число молекул показывают при помощи коэффициентов.
При подборе коэффициентов необязательно считать отдельные атомы. Если в ходе реакции не изменился состав некоторых атомных групп, то можно учитывать число этих групп, считая их единым целым:
Последовательность действий такова:
1. Определим валентность исходных атомов и группы PO4:
2. Перенесём эти числа в правую часть уравнения:
3. Составим химические формулы полученных веществ по валентностям составных частей:
4. Обратим внимание на состав «самого сложного» соединения: Ca3(PO4)2 и уравняем число атомов кальция (их три) и число групп РО4 (их две):
5. Число атомов натрия и хлора до реакции теперь стало равным шести; доставим соответствующий коэффициент:
Эти правила образуют Алгоритм составления уравнений химических реакций обмена, так как, пользуясь этой последовательностью, можно уравнять схемы многих химических реакций, за исключением более сложных окислительно-восстановительных реакций (см. урок 7).
Химические реакции бывают разных типов. Основными являются:
1. Реакции соединения:
Здесь из двух и более веществ образуется одно вещество:
2. Реакции разложения:
Здесь из одного вещества получаются два вещества и более веществ:
3. Реакции замещения:
Здесь реагируют простое и сложное вещества, образуются также простое и сложное вещества, причём простое вещество замещает часть атомов сложного вещества:
4. Реакции обмена:
Здесь реагируют два сложных вещества и получаются два сложных вещества. В ходе реакции сложные вещества обмениваются своими составными частями:
Существуют и другие типы химических реакций.
Задание 1.5. Расставьте коэффициенты в предложенных выше примерах.
Задание 1.6. Расставьте коэффициенты и определите тип химической реакции:
Выводы
Вещества бывают простые и сложные. Состав веществ показывают при помощи химических формул. Формулы веществ составляют, учитывая валентности составных частей этих веществ. Запись химического процесса при помощи формул называется уравнением химической реакции. Химические реакции бывают разных типов: обмена, замещения, разложения, соединения и другие.
Химия 8 класс что изучает химия каковы ее важнейшие задачи
Схема. Химические формулы в 8 классе
4. Основные определения в 8 классе
АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ
1. Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
2. Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры.
3. Молекулы находятся в непрерывном движении.
4. Молекулы состоят из атомов.
6. Атомы характеризуются определённой массой и размерами.
При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются. Атомы при химических явлениях перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ.
ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА ВЕЩЕСТВА
Каждое химически чистое вещество молекулярного строения независимо от способа получения имеет постоянный качественный и количественный состав.
ВАЛЕНТНОСТЬ
Валентность — свойство атома химического элемента присоединять или замещать определённое число атомов другого элемента.
ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
Химическая реакция — явление, в результате которого из одних веществ образуются другие. Реагенты — вещества, вступающие в химическую реакцию. Продукты реакции — вещества, образующиеся в результате реакции.
Признаки химических реакций:
1. Выделение теплоты (света).
2. Изменение окраски.
3. Появление запаха.
4. Образование осадка.
5. Выделение газа.
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка.
ПРОШУ ПОМОЩИ. 1.Что изучает химия?Каковы её важнейшие задачи? составьте схему иллюстрирующую значение химии за помощь 49 бал
Химия — наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Задачи:
• изучение веществ, их свойств и прогнозирование использования веществ в народном хозяйстве;
• получение различных веществ, необходимых в народном хозяйстве;
• разработка и использование новых источников энергии;
• охрана окружающей среды;
• освоение органических и неорганических источников сырья.
Во всех задачах расчеты ведутся по уравнению реакции
1) Находим количество вещества этана:
n(этана)=m(этана) / М(этана) = 30г / 30г/моль = 1 моль
По уравнению реакции: C2H6 = C2H4 + H2 на 1 моль элана приходится 1 моль продукта (этена). Значит m(этана)=m(этена)=30г
2) Принцип тотже. Находим количества вещества этилена (к сожалению не указаны единицы измерения). И по уравнению реакции определяем количество выделяющегося ацетилена. Зная количество и молярный объем (22,4л/моль) находим объем.
3) Выход продукта = (nпрактическое / nтеоретическое)*100%
Найдем nпрактическое: nпрактическое=mпрактич(этанола) / M(этанола) = 36.8г / 44г/моль = 0,836 моль
Находим nтеоретическое по уравнению реакции: C2H4 + H2O = C2H5OH
Находим количество этилена n(C2H4)=m(C2H4) / M(C2H4) = 28г / 28г/моль = 1 моль
На 1 моль этилена приходится 1 моль этанола.
Теперь рассчитаем выход этанола = (0,836моль / 1моль)*100%=83,6%
4) Запишем общую формулу углеводорода СхНу. Если 80% углерода, значит остальное (20%) приходится на водород. Составляем пропорцию: 80% / 12(атомная масса углерода) : 20 % / 1(атомная масса водорода)
6,67 : 20. Поделим все на меньшее число (6,67), получаем 1 : 3. Но таких углеводородов нет. Поэтому умножим все на 2 = 2 : 6. Тогда формула углеводорода С2Н6
5) Запишем уравнение реакции: C2H4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O
Найдем количество этилена. По уравнению реакции на 1 моль этилена неоходимо 2 моль кислорода. Перещитываем количество вещества, получаяя количество кислорода. Находим его объем. И зная что кислорода в воздухе 21% пропорцией находим объем воздуха.