Diverse decine di migliaia delle sostanze chimiche più importanti sono entrate strettamente nelle nostre vite, abbigliamento e calzature, fornendo al nostro corpo elementi utili, fornendoci condizioni ottimali per la vita. Oli, alcali, acidi, gas, fertilizzanti minerali, vernici, plastica sono solo una piccola parte dei prodotti creati sulla base di elementi chimici.

Non sapevo?

Quando ci svegliamo al mattino, ci laviamo il viso e ci laviamo i denti. Sapone, dentifricio, shampoo, lozioni, creme: prodotti creati sulla base della chimica. Prepariamo il tè, immergiamo un pezzo di limone in un bicchiere e osserviamo come il liquido diventa più leggero. Davanti ai nostri occhi sta avvenendo una reazione chimica: un'interazione acido-base di diversi prodotti. Bagno e cucina - ognuno, a modo suo, un mini-laboratorio di una casa o di un appartamento, dove qualcosa viene conservato in un contenitore o in una fiala. Quale sostanza, riconosciamo il loro nome dall'etichetta: sale, soda, bianchezza, ecc.

Soprattutto molti processi chimici si verificano in cucina durante il periodo di cottura. Padelle e pentole sostituiscono con successo boccette e storte qui, e ogni nuovo prodotto inviato loro esegue la propria reazione chimica separata, interagendo con la composizione che si trova lì. Inoltre, una persona, usando i piatti da lui preparati, avvia il meccanismo di digestione del cibo. Questo è anche E così è in ogni cosa. Tutta la nostra vita è predeterminata dagli elementi della tavola periodica di Mendeleev.

tavolo aperto

Inizialmente, il tavolo creato da Dmitry Ivanovich era composto da 63 elementi. Ecco quanti di loro erano aperti a quel tempo. Lo scienziato capì di aver classificato un elenco tutt'altro che completo di elementi esistenti e scoperti in diversi anni dai suoi predecessori in natura. E si è rivelato avere ragione. Più di cento anni dopo, la sua tavola era già composta da 103 articoli, all'inizio degli anni 2000 - da 109, e le scoperte continuano. Gli scienziati di tutto il mondo stanno lottando per calcolare nuovi elementi, basati sulla base: una tabella creata da uno scienziato russo.

La legge periodica di Mendeleev è alla base della chimica. Le interazioni tra loro di atomi di questi o quegli elementi hanno generato nella natura le sostanze di base. Quelli, a loro volta, ne sono derivati ​​​​sconosciuti e più complessi. Tutti i nomi di sostanze che esistono oggi provengono da elementi che sono entrati in relazione tra loro nel processo di reazioni chimiche. Le molecole di sostanze riflettono la composizione di questi elementi in esse, così come il numero di atomi.

Ogni elemento ha il proprio simbolo di lettera

Nella tavola periodica, i nomi degli elementi sono dati sia in termini letterali che simbolici. Alcuni li pronunciamo, altri li usiamo quando scriviamo formule. Annota i nomi delle sostanze separatamente e osserva alcuni dei loro simboli. Mostra in quali elementi è costituito il prodotto, quanti atomi di uno o un altro costituente potrebbero essere sintetizzati nel processo di una reazione chimica da ciascuna sostanza specifica. Tutto è abbastanza semplice e chiaro, grazie alla presenza di simboli.

La base dell'espressione simbolica degli elementi era l'iniziale e, nella maggior parte dei casi, una delle lettere successive dal nome latino dell'elemento. Il sistema fu proposto all'inizio del XIX secolo da Berzelius, un chimico svedese. Una lettera oggi esprime i nomi di due dozzine di elementi. Il resto sono due lettere. Esempi di tali nomi: rame - Cu (cuprum), ferro - Fe (ferrum), magnesio - Mg (magnium) e così via. Nel nome delle sostanze vengono indicati i prodotti di reazione di determinati elementi e nelle formule le loro serie simboliche.

Il prodotto è sicuro e non molto

C'è molta più chimica intorno a noi di quanto la persona media possa immaginare. Senza fare scienza professionalmente, dobbiamo ancora affrontarla nella nostra vita quotidiana. Tutto ciò che è sulla nostra tavola è composto da elementi chimici. Anche il corpo umano è composto da dozzine di sostanze chimiche.

I nomi delle sostanze chimiche che esistono in natura possono essere divisi in due gruppi: usati nella vita di tutti i giorni o meno. Sali, acidi, composti eterici complessi e pericolosi sono altamente specifici e utilizzati esclusivamente nelle attività professionali. Richiedono cura e precisione nel loro utilizzo e, in alcuni casi, autorizzazioni speciali. Le sostanze indispensabili nella vita di tutti i giorni sono meno innocue, ma il loro uso improprio può portare a gravi conseguenze. Da ciò possiamo concludere che non esiste una chimica innocua. Analizzeremo le principali sostanze a cui è associata la vita umana.

Biopolimero come materiale da costruzione del corpo

Il principale componente fondamentale del corpo sono le proteine, un polimero costituito da aminoacidi e acqua. È responsabile della formazione delle cellule, del sistema ormonale e immunitario, della massa muscolare, delle ossa, dei legamenti, degli organi interni. Il corpo umano è costituito da più di un miliardo di cellule e ciascuna ha bisogno di proteine ​​o, come viene anche chiamato, di proteine. Sulla base di quanto sopra, dai i nomi delle sostanze che sono più indispensabili per un organismo vivente. La base del corpo è la cellula, la base della cellula è la proteina. Nessun altro è dato. La mancanza di proteine, così come il suo eccesso, porta all'interruzione di tutte le funzioni vitali del corpo.

Nella costruzione delle proteine, è coinvolto l'ordine di creazione delle macromolecole mediante legami peptidici. Questi, a loro volta, sorgono come risultato dell'interazione di sostanze COOH - gruppi carbossilici e NH 2 - gruppi amminici. La più famosa delle proteine ​​è il collagene. Appartiene alla classe delle proteine ​​fibrillari. Il primo, la cui struttura è stata stabilita, è l'insulina. Anche per una persona lontana dalla chimica, questi nomi parlano chiaro. Ma non tutti sanno che queste sostanze sono proteine.

Amminoacidi essenziali

Una cellula proteica è costituita da amminoacidi, il nome di sostanze che hanno una catena laterale nella struttura delle molecole. Sono formati da: C - carbonio, N - azoto, O - ossigeno e H - idrogeno. Dei venti amminoacidi standard, nove entrano nelle cellule esclusivamente con il cibo. Il resto è sintetizzato dal corpo nel processo di interazione di vari composti. Con l'età o in presenza di malattie, l'elenco dei nove aminoacidi essenziali si espande in modo significativo e viene reintegrato con quelli condizionatamente essenziali.

In totale sono noti più di cinquecento diversi aminoacidi. Sono classificati in molti modi, uno dei quali li divide in due gruppi: proteinogenici e non proteinogenici. Alcuni di essi svolgono un ruolo insostituibile nel funzionamento del corpo, non associato alla formazione di proteine. I nomi delle sostanze organiche in questi gruppi, che sono fondamentali: glutammato, glicina, carnitina. Quest'ultimo funge da trasportatore di lipidi in tutto il corpo.

Grassi: semplici e difficili

Tutte le sostanze simili ai grassi nel corpo che siamo abituati a chiamare lipidi o grassi. La loro principale proprietà fisica è l'insolubilità in acqua. Tuttavia, in interazione con altre sostanze, come benzene, alcol, cloroformio e altre, questi composti organici si decompongono abbastanza facilmente. La principale differenza chimica tra i grassi sono proprietà simili, ma strutture diverse. Nella vita di un organismo vivente, queste sostanze sono responsabili della sua energia. Quindi, un grammo di lipidi è in grado di rilasciare circa quaranta kJ.

Un gran numero di sostanze incluse nelle molecole dei grassi non consente la loro classificazione conveniente e accessibile. La cosa principale che li unisce è il loro atteggiamento nei confronti del processo di idrolisi. In questo senso i grassi sono saponificabili e insaponificabili. I nomi delle sostanze che creano il primo gruppo sono divisi in lipidi semplici e complessi. Semplici includono alcuni tipi di cera, esteri di colesterolo. Il secondo - sfingolipidi, fosfolipidi e una serie di altre sostanze.

I carboidrati come terzo tipo di nutriente

Il terzo tipo di nutrienti di base di una cellula vivente, insieme a proteine ​​e grassi, sono i carboidrati. Questi sono composti organici costituiti da H (idrogeno), O (ossigeno) e C (carbonio). e le loro funzioni sono simili a quelle dei grassi. Sono anche fonti di energia per il corpo, ma a differenza dei lipidi, ci arrivano principalmente con alimenti di origine vegetale. L'eccezione è il latte.

I carboidrati si dividono in polisaccaridi, monosaccaridi e oligosaccaridi. Alcuni non si sciolgono in acqua, altri fanno il contrario. I seguenti sono i nomi delle sostanze insolubili. Questi includono tali carboidrati complessi dal gruppo dei polisaccaridi come l'amido e la cellulosa. La loro scissione in sostanze più semplici avviene sotto l'influenza dei succhi secreti dall'apparato digerente.

Sostanze utili degli altri due gruppi si trovano nelle bacche e nei frutti sotto forma di zuccheri idrosolubili che vengono perfettamente assorbiti dall'organismo. Oligosaccaridi - lattosio e saccarosio, monosaccaridi - fruttosio e glucosio.

glucosio e fibre

Nomi di sostanze come glucosio e fibre sono comuni nella vita di tutti i giorni. Entrambi sono carboidrati. Uno dei monosaccaridi contenuti nel sangue di qualsiasi organismo vivente e nel succo delle piante. Il secondo è dai polisaccaridi, che sono responsabili del processo di digestione; in altre funzioni la fibra è usata raramente, ma è anche una sostanza indispensabile. La loro struttura e sintesi sono piuttosto complesse. Ma basta che una persona conosca le funzioni di base assunte nella vita del corpo per non trascurarne l'uso.

Il glucosio fornisce alle cellule una sostanza come lo zucchero d'uva, che fornisce energia per il loro funzionamento ritmico e ininterrotto. Circa il 70 percento del glucosio entra nelle cellule con il cibo, i restanti trenta - il corpo lo produce da solo. Il cervello umano ha un disperato bisogno di glucosio di origine alimentare, poiché questo organo non è in grado di sintetizzare il glucosio da solo. Nel miele si trova in maggior quantità.

Non così semplice ascorbico

Familiare a tutti fin dall'infanzia, la fonte di vitamina C è una sostanza chimica complessa costituita da atomi di idrogeno e ossigeno. La loro interazione con altri elementi può persino portare alla creazione di sali: è sufficiente cambiare un solo atomo nel composto. In questo caso, il nome e la classe della sostanza cambieranno. Esperimenti effettuati con l'acido ascorbico hanno rivelato le sue proprietà indispensabili nella funzione di ripristino della pelle umana.

Inoltre, rafforza il sistema immunitario della pelle, aiuta a resistere agli effetti negativi dell'atmosfera. Ha proprietà antietà, sbiancanti, previene l'invecchiamento, neutralizza i radicali liberi. Contenuto in agrumi, peperoni, erbe officinali, fragole. Circa cento milligrammi di acido ascorbico - la dose giornaliera ottimale - si possono ottenere con rosa canina, olivello spinoso e kiwi.

Sostanze intorno a noi

Siamo convinti che tutta la nostra vita sia chimica, poiché una persona stessa è interamente costituita dai suoi elementi. Cibo, calzature e abbigliamento, prodotti per l'igiene: solo una piccola parte di dove incontriamo i frutti della scienza nella vita di tutti i giorni. Conosciamo lo scopo di molti elementi e li usiamo a nostro vantaggio. In una casa rara non troverai acido borico, o grassello di calce, come lo chiamiamo noi, o idrossido di calcio, come è noto alla scienza. Il solfato di rame è ampiamente utilizzato dall'uomo: il solfato di rame. Il nome della sostanza deriva dal nome del suo componente principale.

Il bicarbonato di sodio è una bibita comune nella vita di tutti i giorni. Questo nuovo acido è l'acido acetico. E così con qualsiasi origine o animale. Tutti sono composti da composti di elementi chimici. Lungi dall'essere in grado di spiegare la loro struttura molecolare, basta conoscere il nome, lo scopo della sostanza e usarla correttamente.

Indietro avanti

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Obbiettivo: per mostrare lo stretto legame della chimica con la nostra vita quotidiana.

Attrezzatura: proiettore multimediale; tre tipi di sapone: per la casa, per la toilette, per liquidi; due tipi di detersivo in polvere: per tessuti di cotone e lana; fenolftaleina; bibita; soluzione di acido acetico; acido citrico cristallino; Farina; acqua; provette; vetri chimici; Spatola.

AVANZAMENTO DELL'EVENTO

(Diapositiva 2)

Insegnante. In principio era la parola. E la parola era Dio. Per sette giorni e sette notti, il creatore ha creato il mondo materiale, che consiste di materia. E la sostanza è oggetto di studio della scienza della CHIMICA.

(Diapositiva 3)

– Quindi, lasciamoci affascinare da questa scienza divina insieme e assicuriamoci che il nostro intero ambiente sia composto da sostanze chimiche. E tu ed io, il nostro corpo e persino i nostri sentimenti siamo anche chimica.
Cominciamo proprio dall'inizio. Qui nasce il bambino. (Diapositiva 4) Con il suo primo pianto, i polmoni si espandono, il bambino fa il suo primo respiro. E questo processo ci accompagna per tutta la vita.

Domande al pubblico:

Che tipo di gas ci serve? (Ossigeno)

Qual è il nome della sostanza che trasporta l'ossigeno? (Emoglobina)

Ammiriamo insieme questa meravigliosa molecola. (Diapositiva 5) L'ossigeno, dopo essersi unito allo ione ferro situato nel mezzo dell'emoglobina, come in una carrozza, viaggia verso tutti gli organi del nostro corpo. I nostri tessuti sono pieni di ossigeno vitale, grazie al quale avvengono i processi di ossidazione.

- E ora un altro momento. Dimmi, hai provato stress? Certamente! Credo che lo stress sia familiare a molti.

Domanda al pubblico:

– Sai quale ormone viene prodotto in questo caso? (Adrenalina)

- Ti sei sentito nervoso oggi?

- Certo, a scuola non puoi fare a meno dell'eccitazione! E di nuovo hai una scarica di adrenalina. (Diapositiva 6) La natura saggia ha creato adrenalina per l'azione. Pertanto, quando l'adrenalina viene rilasciata, una persona deve muoversi attivamente, correre, saltare, agitare le braccia. Cosa faremo ora. Ci siamo alzati. Abbiamo alzato le mani, ci stringiamo attivamente la mano. Battiamo i piedi allo stesso tempo.

- Molto bene! Tutta l'adrenalina accumulata ha funzionato.

– Si scopre che la resistenza allo stress dipende dalla proteina a cui è attaccata l'adrenalina. Se la molecola proteica è grande, la persona è resistente allo stress; se è piccola, la resistenza allo stress è bassa. Ammiriamo la meravigliosa struttura della molecola proteica. (Diapositiva 7) Ammiriamo la natura saggia che ha creato tanta bellezza.

Domanda al pubblico:

Cosa determina la struttura di una proteina? Dove vengono crittografate le informazioni ereditarie? (DNA)

– Certo, nella molecola del DNA. Diamo un'occhiata alla struttura del DNA. (Diapositiva 8) Guarda che bellezza! A sinistra c'è una vista dall'alto, a destra c'è una doppia elica composta da due filamenti complementari. Non c'è da stupirsi che siano così chiamati, una catena si complimenta con l'altra. Il nome completo del DNA è acido desossiribonucleico. Sembra una canzone!

Facciamo un esperimento mentale: andiamo a casa nostra. Siamo sempre i benvenuti a casa.

Domanda al pubblico:

- Chi ti incontra per primo alla porta? Quali sono i tuoi sentimenti a riguardo?

- Sorprendente! Tutti noi aspettiamo a casa mamme e papà, nonni, cani e gatti, criceti e pappagalli. E siamo felici di incontrarli. (Diapositiva 9)

- Ora immagina - davanti a te c'è un piatto di gnocchi conditi con panna acida. O una torta con una crosta rossastra sta fumando sul tavolo. La casa è piena di un profumo straordinario. Porti alla bocca il pezzo desiderato. Cosa sperimenti?
Non avresti sperimentato tutta questa beatitudine se l'ormone della gioia, la serotonina, non si fosse formato nel corpo. Ammira l'eroe dell'occasione! (Diapositiva 10) Bene! Risolviamolo qui e ora. No, sfortunatamente non avrai in mano una fetta di torta pesante in questo momento. Non accarezzi il tuo amato animale domestico. Lo faremo più facilmente: ricorda l'infanzia. Ognuno di noi, da bambino, sorrideva e rideva con fervore circa 360 volte al giorno. Sorridi, trova protuberanze di gioia sul tuo viso vicino agli zigomi. Strofinateli energicamente con la punta delle dita. Guarda i tuoi vicini a sinistra e a destra, regala loro il tuo sorriso! Ecco come si produce la serotonina!

Quindi, siamo a casa. Per prima cosa visiteremo il laboratorio domestico chiamato bagno. (Diapositiva 11) Ci laviamo le mani, allo stesso tempo senza perdere tempo, accendiamo la lavatrice. Quale sapone scegliere? Che tipo di polvere? Sono necessari cinque chimici per condurre l'esperimento. Con loro verificheremo le proprietà alcaline di tre tipi di sapone - da bucato, da toilette, liquido e due tipi di polvere - per la lana e per i tessuti di cotone. (Ci sono campioni dei suddetti detergenti in cinque provette. In ciascuna vengono versati alcuni millilitri di acqua, agitati. Quindi una goccia di soluzione di fenolftaleina viene fatta cadere nelle soluzioni, si osserva l'intensità della colorazione cremisi e si traggono conclusioni.)

Conclusioni. Il colore più brillante in una soluzione di sapone da bucato, il mezzo è altamente alcalino, quindi questo sapone deve essere utilizzato per lavare capi molto sporchi. La soluzione di sapone per il bagno ha anche cambiato il colore dell'indicatore: lo usiamo per lavare le mani e il corpo sporchi. Ma il sapone liquido può essere usato spesso, poiché la sua soluzione non ha cambiato il colore dell'indicatore, il mezzo è neutro.
L'ambiente più alcalino in una soluzione di detersivo per bucato per tessuti di cotone, pertanto, questo tipo di detersivo va utilizzato per lavare capi realizzati con tessuti in grado di resistere ad un ambiente aggressivo. In un'altra forma di polvere, la soluzione di fenolftaleina è diventata solo rosa, cioè è adatta per il lavaggio di prodotti in seta naturale e tessuti di lana.

- Passiamo alla cucina - il principale laboratorio domestico. Qui si svolgono i principali sacramenti di preparazione. Di cosa è dotato il laboratorio principale della casa? (Diapositiva 12)
Incontra "Hot Majesty" - una stufa.

Domande al pubblico:

- A cosa serve il piatto? Cosa ci sta bruciando?

- E ora, per favore, qualcuno che voglia annotare sulla lavagna la reazione della combustione del metano e confrontarla con la registrazione sullo schermo.

- Traiamo conclusioni. Il metano reagisce con l'ossigeno rilasciando anidride carbonica e vapore acqueo. Pertanto, quando si accendono i bruciatori, è necessario aprire la finestra. E perché stiamo avviando una reazione di combustione? Naturalmente, abbiamo bisogno dell'energia rilasciata come risultato della reazione. Pertanto, la reazione è scritta in forma termochimica, alla fine dell'equazione +Q, il che significa il rilascio di calore: la reazione è esotermica.

- Il prossimo in linea è Frosty Majesty - un frigorifero.

Domanda al pubblico:

A cosa serve un frigorifero?

- Hai ragione, è necessario rallentare i processi di deterioramento degli alimenti - le reazioni di ossidazione e decomposizione. Il frigorifero personifica la sezione più difficile della chimica: la cinetica chimica. Trattiamo la "Maestà gelida" con rispetto.

- Passiamo alle "Altezze" - armadi. Cosa non c'è qui: cucchiai, mestoli, pentole, padelle, cereali, farina, sale, zucchero, spezie e molto altro ancora gustoso e interessante. Cucineremo una torta di pasta frolla e chimicamente con competenza. Nei libri di cucina si consiglia di aggiungere la soda spenta con l'aceto per preparare l'impasto.

Domanda al pubblico:

- Qual è lo scopo di aggiungere la soda con l'aceto all'impasto?

- È vero che la torta era magnifica. Ora guarda questa reazione. (Dimostrazione dell'interazione di soda con acido acetico). Osserviamo "ebollizione" a causa del rilascio di anidride carbonica. Quindi, la maggior parte dell'anidride carbonica è fuoriuscita nell'atmosfera, non è rimasto molto gas per aumentare il test. Pertanto, non estinguiamo la soda con l'aceto, ma aggiungiamo soda e acido citrico cristallino secco alla farina. Impastare l'impasto aggiungendo gli ingredienti necessari.

(Dimostrazione. In un bicchiere profondo, mescolare la soda, l'acido citrico cristallino, la farina, aggiungere l'acqua. Si osserva un lento aumento di pasta rigogliosa. In un altro bicchiere, mescolare la farina con l'acqua, aggiungere lì la soda estinta con l'aceto. In questo caso, il l'impasto lievita molto meno e si deposita rapidamente.)

– Tu ed io ci siamo assicurati che anche le torte dovessero essere preparate chimicamente in modo competente. L'anidride carbonica deve essere rilasciata durante il processo di cottura: il risultato è una torta soffice, proprio come la nostra! (Diapositiva 13)

"Penso di averti convinto che la chimica è la poesia della materia!" (Diapositiva 14)

Nel capitolo precedente è stato detto che non solo gli atomi di un elemento chimico, ma anche gli atomi di elementi diversi possono formare legami tra loro. Le sostanze formate da atomi di un elemento chimico sono chiamate sostanze semplici e le sostanze formate da atomi di diversi elementi chimici sono chiamate sostanze complesse. Alcune sostanze semplici hanno una struttura molecolare, ad es. sono costituiti da molecole. Ad esempio, sostanze come ossigeno, azoto, idrogeno, fluoro, cloro, bromo e iodio hanno una struttura molecolare. Ognuna di queste sostanze è formata da molecole biatomiche, quindi le loro formule possono essere scritte rispettivamente come O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 e I 2. Come puoi vedere, le sostanze semplici possono avere lo stesso nome degli elementi che le compongono. Pertanto, si dovrebbe distinguere chiaramente tra le situazioni quando si tratta di un elemento chimico e quando si tratta di una sostanza semplice.

Spesso le sostanze semplici non hanno una struttura molecolare, ma atomica. In tali sostanze, gli atomi possono formare vari tipi di legami tra loro, che verranno discussi in dettaglio più avanti. Le sostanze di questa struttura sono tutti i metalli, ad esempio ferro, rame, nichel, nonché alcuni non metalli: diamante, silicio, grafite, ecc. Per queste sostanze, non solo il nome dell'elemento chimico coincide con il nome della sostanza da esso formata, ma anche la formula della sostanza e la designazione dell'elemento chimico sono identiche. Ad esempio, gli elementi chimici ferro, rame e silicio, che hanno le denominazioni Fe, Cu e Si, formano sostanze semplici, le cui formule sono rispettivamente Fe, Cu e Si. Esiste anche un piccolo gruppo di sostanze semplici, costituite da atomi disparati, non collegati in alcun modo. Tali sostanze sono gas, che sono chiamati, per la loro attività chimica estremamente bassa, nobili. Questi includono elio (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xeno (Xe), radon (Rn).

Poiché si conoscono solo circa 500 sostanze semplici, ne consegue logicamente che molti elementi chimici sono caratterizzati da un fenomeno chiamato allotropia.

L'allotropia è il fenomeno in cui un elemento chimico può formare più sostanze semplici. Diverse sostanze chimiche formate da un elemento chimico sono chiamate modificazioni allotropiche o allotropi.

Quindi, ad esempio, l'elemento chimico ossigeno può formare due sostanze semplici, una delle quali ha il nome dell'elemento chimico: ossigeno. L'ossigeno come sostanza è costituito da molecole biatomiche, cioè la sua formula è O 2 . È questo composto che fa parte dell'aria vitale di cui abbiamo bisogno. Un'altra modificazione allotropica dell'ossigeno è l'ozono gassoso triatomico, la cui formula è O 3 . Nonostante sia l'ozono che l'ossigeno siano formati dallo stesso elemento chimico, il loro comportamento chimico è molto diverso: l'ozono è molto più attivo dell'ossigeno nelle reazioni con le stesse sostanze. Inoltre, queste sostanze differiscono tra loro per proprietà fisiche, almeno per il fatto che il peso molecolare dell'ozono è 1,5 volte maggiore di quello dell'ossigeno. Ciò porta al fatto che la sua densità allo stato gassoso è anche 1,5 volte maggiore.

Molti elementi chimici tendono a formare modificazioni allotropiche che differiscono l'una dall'altra nelle caratteristiche strutturali del reticolo cristallino. Quindi, ad esempio, nella Figura 5, puoi vedere rappresentazioni schematiche di frammenti dei reticoli cristallini di diamante e grafite, che sono modificazioni allotropiche del carbonio.

Figura 5. Frammenti di reticoli cristallini di diamante (a) e grafite (b)

Inoltre, il carbonio può anche avere una struttura molecolare: tale struttura si osserva in un tale tipo di sostanze come i fullereni. Sostanze di questo tipo sono formate da molecole di carbonio sferiche. La Figura 6 mostra i modelli 3D della molecola del fullerene c60 e un pallone da calcio per il confronto. Nota la loro interessante somiglianza.

Figura 6. Molecola di fullerene C60 (a) e pallone da calcio (b)

I composti sono sostanze costituite da atomi di diversi elementi. Loro, come le sostanze semplici, possono avere una struttura molecolare e non molecolare. Il tipo di struttura non molecolare delle sostanze complesse può essere più vario di quello delle sostanze semplici. Qualsiasi sostanza chimica complessa può essere ottenuta sia dall'interazione diretta di sostanze semplici, sia da una sequenza delle loro interazioni tra loro. È importante essere consapevoli di un fatto, ovvero che le proprietà delle sostanze complesse, sia fisiche che chimiche, sono molto diverse dalle proprietà delle sostanze semplici da cui derivano. Ad esempio, il sale da cucina, che ha un foro NaCl ed è cristalli trasparenti incolori, può essere ottenuto facendo reagire il sodio, che è un metallo con proprietà caratteristiche dei metalli (lucentezza e conducibilità elettrica), con il cloro Cl 2, un gas giallo-verde .

L'acido solforico H 2 SO 4 può essere formato da una serie di trasformazioni successive da sostanze semplici - idrogeno H 2 , zolfo S e ossigeno O 2 . L'idrogeno è un gas più leggero dell'aria che forma miscele esplosive con l'aria, lo zolfo è un solido giallo che può bruciare e l'ossigeno è un gas leggermente più pesante dell'aria in cui possono bruciare molte sostanze. L'acido solforico, che si può ottenere da queste semplici sostanze, è un liquido oleoso pesante con spiccate proprietà idrorepellenti, per cui carbonizza molte sostanze di origine organica.

Ovviamente, oltre alle singole sostanze chimiche, esistono anche miscele di esse. Sono principalmente miscele di varie sostanze che formano il mondo che ci circonda: leghe metalliche, cibo, bevande, materiali vari che compongono gli oggetti che ci circondano.

Ad esempio, l'aria che respiriamo è costituita principalmente da azoto N 2 (78%), ossigeno per noi vitale (21%), mentre il restante 1% è costituito da impurità di altri gas (anidride carbonica, gas nobili, ecc.).

Le miscele di sostanze si dividono in omogenee ed eterogenee. Le miscele omogenee sono quelle miscele che non hanno limiti di fase. Le miscele omogenee sono una miscela di alcol e acqua, leghe metalliche, una soluzione di sale e zucchero in acqua, miscele di gas, ecc. Le miscele eterogenee sono quelle miscele che hanno un confine di fase. Le miscele di questo tipo comprendono una miscela di sabbia e acqua, zucchero e sale, una miscela di olio e acqua, ecc.

Le sostanze che compongono le miscele sono dette componenti.

Le miscele di sostanze semplici, a differenza dei composti chimici che si possono ottenere da queste sostanze semplici, conservano le proprietà di ogni componente.

L'ambiente è materiale. La materia è di due tipi: sostanza e campo. L'oggetto della chimica è una sostanza (compresa l'influenza sulla sostanza di vari campi: suono, magnetico, elettromagnetico, ecc.)

Sostanza - tutto ciò che ha una massa a riposo (cioè è caratterizzato dalla presenza di massa quando non è in movimento). Quindi, sebbene la massa a riposo di un elettrone (la massa di un elettrone fermo) sia molto piccola - circa 10 -27 g, ma anche un elettrone è una sostanza.

La materia esiste in tre stati di aggregazione: gassosa, liquida e solida. C'è un altro stato della materia: il plasma (ad esempio, c'è plasma nei temporali e nei fulmini globulari), ma la chimica del plasma non è quasi considerata nel corso scolastico.

Le sostanze possono essere pure, molto pure (necessarie, ad esempio, per creare fibre ottiche), possono contenere notevoli quantità di impurità, possono essere miscele.

Tutte le sostanze sono costituite da minuscole particelle chiamate atomi. Sostanze composte da atomi dello stesso tipo(dagli atomi di un elemento), chiamato semplice(ad esempio carbone, ossigeno, azoto, argento, ecc.). Le sostanze che contengono atomi interconnessi di elementi diversi sono dette complesse.

Se una sostanza (ad esempio nell'aria) contiene due o più sostanze semplici e i loro atomi non sono interconnessi, viene chiamata non un complesso, ma una miscela di sostanze semplici. Il numero delle sostanze semplici è relativamente piccolo (circa cinquecento), mentre il numero delle sostanze complesse è enorme. Ad oggi sono note decine di milioni di diverse sostanze complesse.

Trasformazioni chimiche

Le sostanze sono in grado di interagire tra loro e ne sorgono nuove. Tali trasformazioni sono chiamate chimico. Ad esempio, una sostanza semplice carbone interagisce (i chimici dicono - reagisce) con un'altra sostanza semplice - l'ossigeno, con conseguente formazione di una sostanza complessa - l'anidride carbonica, in cui gli atomi di carbonio e ossigeno sono interconnessi. Tali trasformazioni di una sostanza in un'altra sono chiamate chimiche. Le trasformazioni chimiche sono reazioni chimiche. Quindi, quando lo zucchero viene riscaldato nell'aria, una sostanza dolce complessa - il saccarosio (di cui è costituito lo zucchero) - si trasforma in una sostanza semplice - carbone e una sostanza complessa - l'acqua.

La chimica è lo studio della trasformazione di una sostanza in un'altra. Il compito della chimica è scoprire con quali sostanze questa o quella sostanza può interagire (reagire) in determinate condizioni, cosa si forma in questo caso. Inoltre, è importante scoprire in quali condizioni può procedere questa o quella trasformazione e si può ottenere la sostanza desiderata.

Proprietà fisiche delle sostanze

Ogni sostanza è caratterizzata da una combinazione di proprietà fisiche e chimiche. Le proprietà fisiche sono proprietà che possono essere caratterizzate utilizzando strumenti fisici.. Ad esempio, utilizzando un termometro, è possibile determinare i punti di fusione e di ebollizione dell'acqua. I metodi fisici possono caratterizzare la capacità di una sostanza di condurre una corrente elettrica, determinare la densità di una sostanza, la sua durezza, ecc. Durante i processi fisici, le sostanze rimangono invariate nella composizione.

Le proprietà fisiche delle sostanze si dividono in numerabili (quelle che possono essere caratterizzate utilizzando determinati dispositivi fisici da un numero, ad esempio indicante densità, punto di fusione e di ebollizione, solubilità in acqua, ecc.) e innumerevoli (quelle che non possono essere caratterizzate da un numero o molto difficili come colore, odore, gusto, ecc.).

Proprietà chimiche delle sostanze

Le proprietà chimiche di una sostanza sono un insieme di informazioni su quali altre sostanze e in quali condizioni una determinata sostanza entra nelle interazioni chimiche.. Il compito più importante della chimica è identificare le proprietà chimiche delle sostanze.

Le trasformazioni chimiche coinvolgono le più piccole particelle di sostanze: gli atomi. Durante le trasformazioni chimiche, da alcune sostanze si formano altre sostanze e le sostanze originali scompaiono e al loro posto si formano nuove sostanze (prodotti di reazione). MA atomi a tutti le trasformazioni chimiche sono conservate. Il loro riarrangiamento avviene, durante le trasformazioni chimiche, i vecchi legami tra gli atomi vengono distrutti e sorgono nuovi legami.

Elemento chimico

Il numero di diverse sostanze è enorme (e ognuna di esse ha il proprio insieme di proprietà fisiche e chimiche). Ci sono relativamente pochi atomi nel mondo materiale che ci circonda, che differiscono l'uno dall'altro nelle loro caratteristiche più importanti: circa un centinaio. Ogni tipo di atomo ha il suo elemento chimico. Un elemento chimico è un insieme di atomi con caratteristiche uguali o simili.. Ci sono circa 90 diversi elementi chimici presenti in natura. Ad oggi, i fisici hanno imparato a creare nuovi tipi di atomi che sono assenti sulla Terra. Tali atomi (e, di conseguenza, tali elementi chimici) sono chiamati artificiali (in inglese - elementi artificiali). Ad oggi sono state sintetizzate più di due dozzine di elementi ottenuti artificialmente.

Ogni elemento ha un nome latino e un simbolo di una o due lettere. Non ci sono regole chiare per la pronuncia dei simboli degli elementi chimici nella letteratura chimica in lingua russa. Alcuni lo pronunciano così: chiamano l'elemento in russo (simboli di sodio, magnesio, ecc.), Altri - in lettere latine (simboli di carbonio, fosforo, zolfo), altri - come suona il nome dell'elemento in latino ( ferro, argento, oro, mercurio). È consuetudine pronunciare il simbolo dell'elemento idrogeno H nello stesso modo in cui si pronuncia questa lettera in francese.

Un confronto tra le caratteristiche più importanti degli elementi chimici e delle sostanze semplici è riportato nella tabella seguente. Ad un elemento (il fenomeno dell'allotropia: carbonio, ossigeno, ecc.) possono corrispondere più sostanze semplici, o forse uno (argon e altri gas inerti).

Abstract: Corso facoltativo di chimica per studenti delle classi prime. Sostanze intorno a noi

Corso facoltativo di chimica per studenti delle classi prime.

Sostanze intorno a noi.

Una delle direzioni della modernizzazione dell'istruzione moderna è il passaggio all'istruzione specializzata nelle scuole superiori. L'introduzione della formazione pre-profilo attraverso l'organizzazione di corsi opzionali è condizione necessaria per creare uno spazio educativo per la scuola di base.

In questo manuale viene presentato il programma del corso opzionale di chimica "Sostanze intorno a noi", pensato per gli studenti della classe 9.

Il corso fornisce informazioni che ci consentono di comprendere i processi nel mondo che ci circonda, informazioni sulle proprietà insolite di sostanze conosciute, il problema dell'ecologia e un'officina chimica.

Il corso è finalizzato ad ampliare e approfondire le conoscenze della chimica, a sviluppare capacità educative generali, ad ampliare i propri orizzonti.

Questo programma è costruito secondo lo schema generale. La nota esplicativa descrive le caratteristiche del corso, ne specifica le finalità e gli obiettivi. Programmazione delle lezioni fornita. Vengono formulati i requisiti per il livello di conseguimento dello studente al termine del corso, viene proposto un elenco di materiale didattico bibliografico e multimediale consigliato al docente. L'applicazione contiene un esempio di riepilogo della lezione, lavoro pratico.

Nota esplicativa.

Il corso non è sistematico e può essere svolto in parallelo con il tradizionale corso di chimica scolastica (qualsiasi programma). Si basa sulle conoscenze acquisite nello studio del corso base di chimica e non richiede la conoscenza di questioni teoriche che vanno oltre lo standard.

Obiettivi del corso:

Orientamento degli studenti a proseguire gli studi nelle classi del profilo di scienze naturali, l'ampliamento e l'approfondimento delle conoscenze in chimica, l'allargamento degli orizzonti, la formazione del pensiero ambientale.

Obiettivi del corso:

• Sviluppo e rafforzamento dell'interesse per l'argomento
• Divulgazione della chimica del mondo circostante
• Familiarizzare gli studenti con gli effetti delle sostanze chimiche sul corpo umano
• Approfondire, ampliare e sistematizzare le conoscenze sulla struttura, le proprietà, l'uso delle sostanze
• Migliorare le capacità di manipolazione di dispositivi chimici, utensili, sostanze; risolvere problemi sperimentali
• Per farsi un'idea delle professioni legate alla chimica

Introduzione (1 ora). Familiarizzare gli studenti con gli obiettivi e gli obiettivi di questo corso. Breve tour del programma.

Sostanze semplici (3 ore)

Ossigeno, ozono, azoto. Ottenimento, applicazione, circolazione in natura, ruolo biologico. Carbonio, sue modificazioni allotropiche: diamante, grafite, fullereni. Aria. Ecologia del bacino d'aria. gas inerti.

Acqua. (8 in punto)

Composizione. La struttura della molecola d'acqua. Proprietà dell'acqua. Isotopi dell'idrogeno. Acqua pesante. Il ruolo dell'acqua pesante. Il ruolo biologico dell'acqua pesante.

Anomalie dell'acqua: alto punto di ebollizione, espansione di congelamento, ghiaccio, variazione di densità con la temperatura. Acqua viva.

Acqua negli organismi viventi. Il ruolo biologico dell'acqua e le sue funzioni nel corpo umano, negli animali e nelle piante.

L'acqua è un solvente universale. Curva di solubilità. Modi per esprimere la concentrazione di un soluto: percentuale, molare, normale. Preparazione di soluzioni con una data concentrazione. Durezza dell'acqua e metodi per eliminarla.

Gli ossidi e il loro ruolo (7 ore)

Monossido di carbonio (IV) Ottenimento dell'anidride carbonica, sue proprietà e applicazione. significato fisiologico. Il fenomeno della tosse e degli sbadigli. Danno del fumo, composizione di sigarette. La composizione chimica delle piante. Fotosintesi. Essenza, prodotti della fotosintesi: glucosio, amido, ossigeno.

Monossido di carbonio (II), metodi di produzione, proprietà. Attività fisiologica del monossido di carbonio. Il monossido di carbonio (II) come materia prima chimica in sintesi organica. Ossido di silicio (IV). Prevalenza in natura, significato biologico del silicio: cellule epiteliali, elastina. L'uso dell'ossido di silicio (IV). ossido d'azoto.

Fondamenti e loro ruolo (3 ore)

Fondamenti nella vita. Grasso di calce, applicazione. Alcali: idrossido di sodio, idrossido di potassio. Sapone. Indice di idrogeno del mezzo di soluzione. Equilibrio acido-base.

Gli acidi e il loro ruolo (4 ore)

Acido cloridrico. Scoperta dell'acido cloridrico. L'acido cloridrico come componente del succo gastrico di esseri umani e mammiferi. Sintesi di acido cloridrico. Composti dello zolfo: acido solfidrico, acido solforico. Formazione in natura, effetto sugli organismi, applicazione. Reazioni qualitative agli acidi cloridrico, solforico, idrosolfuro.

Acido acetico. L'acido acetico come una delle droghe nell'antichità. Ricezione ora. Applicazione. Preparazione dell'aceto da tavola dall'essenza di aceto.

I sali e il loro ruolo biologico (5 ore)

Cloruro di sodio. Il sale da tavola nella storia dello sviluppo delle civiltà. Essere in natura, preda. Il significato biologico del sale da cucina. Bicarbonato di sodio, ottenimento, applicazione. Il sale di Glauber, scoperta, significato in medicina. Carbonato di calcio. Trovare in natura, estrazione, applicazione.

Idrolisi del sale. Reazioni qualitative ai sali.

Sostanze nell'armadietto dei medicinali (2 ore)

Carbone attivo. assorbimento del carbone.

Iodio. Storia della scoperta, struttura, proprietà fisiche e chimiche, applicazione.

Perossido di idrogeno. Struttura, proprietà, ottenere. Azione antimicrobica e sbiancante del perossido di idrogeno.

Permanganato di Potassio. Composizione, proprietà, applicazione in medicina.

Vitamine. Tipi, la necessità di vitamine.

Mercurio. Tossicità dei vapori di mercurio.

Il pericolo dell'automedicazione.

requisiti per i risultati di apprendimento.

Dopo aver studiato il corso facoltativo "Sostanze intorno a noi", gli studenti dovrebbero:

Sapere la struttura e le proprietà delle sostanze semplici e complesse che ci circondano nella natura e nella vita di tutti i giorni, per conoscerne il significato biologico, i principali metodi di produzione, lavorazione, uso umano; conoscere le regole di lavoro e di movimentazione delle apparecchiature di laboratorio;

Essere in grado di per effettuare le misure più semplici (massa, densità, volume); preparare soluzioni con una data frazione di massa del soluto; determinare la concentrazione percentuale di soluzioni di acidi, alcali, sali secondo valori tabulari di densità; confrontare, evidenziare la cosa principale, trarre conclusioni e generalizzazioni; organizzare il proprio lavoro educativo, utilizzare letteratura aggiuntiva, utilizzare le TIC nel processo di apprendimento; lavorare con attrezzature di laboratorio; redigere equazioni di reazioni chimiche e fare calcoli su di esse (quantità di sostanza, massa, volume); utilizzare le conoscenze acquisite nella vita quotidiana e nelle attività pratiche.

Lezioni di progettazione per il corso facoltativo "Sostanze intorno a noi".

Argomento della lezione	Questioni allo studio
1. Introduzione
2. Sostanze semplici. Ossigeno, ozono, azoto.	Ottenimento, applicazione, circolazione in natura, ruolo biologico.
3. Carbonio.	Modifiche allotropiche del carbonio: diamante, grafite, carabina, fullereni.
4. Aria.	Composizione dell'aria. Gas inerti, storia della scoperta, applicazione. Fonti di inquinamento atmosferico, metodi di pulizia.
5-6. Acqua. La composizione dell'acqua.	La composizione della molecola d'acqua, la struttura, le proprietà. Isotopi dell'idrogeno. Acqua pesante. Il ruolo biologico dell'acqua pesante.
7. Anomalie dell'acqua.	Alto punto di ebollizione, espansione con il congelamento, ghiaccio, variazione di densità con la temperatura. Acqua viva.
8. L'acqua negli organismi viventi.	Il ruolo biologico dell'acqua e le sue funzioni nel corpo degli animali, dell'uomo e delle piante.
9-10. Acqua come solvente.	soluzione acquosa. Curva di solubilità. Modi per esprimere la concentrazione di un soluto. Concentrazione percentuale di soluzioni. Concentrazione molare di soluzioni. Concentrazione normale.
11. Lavoro pratico. Preparazione di soluzioni di una data concentrazione.
12. Durezza dell'acqua e metodi per eliminarla.	Lavoro pratico. Modi per eliminare la durezza dell'acqua.
13. Gli ossidi e il loro ruolo. Monossido di carbonio (IV).	Ottenimento, proprietà e applicazione dell'anidride carbonica.
14. Danno del fumo.	Composizione di una sigaretta. Il fenomeno della tosse e degli sbadigli. Significato fisiologico dell'anidride carbonica.
15. Fotosintesi.	La composizione chimica delle piante. L'essenza del processo di fotosintesi. Prodotti della fotosintesi: glucosio, amido, ossigeno.
16. Lavoro pratico. Ottenimento e proprietà dell'anidride carbonica.
17. Monossido di carbonio (II).	Metodi per ottenere, proprietà, attività fisiologica del monossido di carbonio. Il monossido di carbonio (II) come materia prima chimica in sintesi organica.
18. Ossido di silicio (IV).	Distribuzione in natura, proprietà, applicazione. Significato biologico del silicio, delle cellule epiteliali, dell'elastina.
19. Ossidi di azoto.	Protossido di azoto, protossido di azoto, anidride nitrosa, biossido di azoto, anidride nitrica. Storia della scoperta, composizione, applicazione.
20. Fondamenti e loro ruolo. Fondamenti nella vita.	Grassello di calce, produzione, applicazione. Alcali: idrossido di potassio, idrossido di sodio. Sapone.
21. Indice di idrogeno del mezzo di soluzione.	pH del mezzo di soluzione. Equilibrio acido-base.
22. Lavoro pratico. Determinazione del pH di alcune soluzioni domestiche.
23. Gli acidi e il loro ruolo. Acido cloridrico.	varietà di acidi. Scoperta dell'acido cloridrico. L'acido cloridrico come componente del succo gastrico di esseri umani e mammiferi. Sintesi di acido cloridrico.
24. Composti di zolfo.	Solfuro di idrogeno, acido solforico. Formazione in natura, effetto sugli organismi, applicazione.
25. Lavoro di laboratorio.	Reazioni qualitative agli acidi cloridrico, solforico, idrosolfuro.
26. Acido acetico.	L'acido acetico come una delle droghe nell'antichità. Ottenere acido acetico al momento. Applicazione. Preparazione dell'aceto da tavola dall'essenza di aceto.
27. I sali e il loro ruolo biologico. Cloruro di sodio. Carbonato di sodio.	Il sale da tavola nella storia dello sviluppo delle civiltà. Essere in natura, preda. Il significato biologico del sale da cucina. Bicarbonato di sodio, ottenimento e applicazione.
28. Sale di Glauber. Carbonato di calcio.	Trovare in natura, estrazione, applicazione.
29. Lavoro pratico. Reazioni qualitative ai sali.
30-31. Idrolisi del sale.	Sali in fase di idrolisi. Idrolisi per catione, per anione. Equazioni di idrolisi.
32-33. Sostanze nel kit di pronto soccorso domestico.	Carbone attivo. assorbimento del carbone. Iodio, storia della scoperta, proprietà, applicazione. Perossido di idrogeno, struttura, proprietà, applicazione. Azione antimicrobica e sbiancante del perossido di idrogeno. Permanganato di potassio, composizione, applicazione in medicina. Vitamine, i loro tipi, il fabbisogno di vitamine. Mercurio, tossicità da vapori di mercurio. Il pericolo dell'automedicazione.
34. Concorso di opere creative. (Presentazioni degli studenti)

Letteratura

1. Akhmetov NS Chimica 10-11-M.: Istruzione 1998.
2. Goldfeld MG Chimica e Società-M.: Mir 1995.
3. Grosse E. Chimica per i curiosi-L.: Chimica 1987.
4. Knunyants IL Dizionario enciclopedico chimico-M.: Enciclopedia sovietica 1983.
5. Kritsman VA Libro di lettura sulla chimica inorganica (in due parti) - M.: Educazione 1993.
6. Trifonov D.N. Come sono stati scoperti gli elementi chimici-M.: Prosveshchenie 1980.
7. Edizione elettronica educativa. Chimica per gli scolari. Corso base 8-9 grado-MarSTU 2002
8. Kharlampovich GD, Semenov AS, Popov V.A. Chimica multiforme-M.: Illuminismo 1992.
9. Chimica: Metodi Didattici N. 2.4-M.: School Press 2005.
10. Khodakov Yu.V. Chimica inorganica. Biblioteca metodica della scuola.-M.: Istruzione 1982.
11. Edizione elettronica: 1C: Tutor. Chimica-M.: Ditta "1C" 1997.

Appendice. Lezione 22

Determinazione del pH di alcune soluzioni domestiche.

Obbiettivo: Consolidare il concetto del valore del pH delle soluzioni. Impostare il pH delle soluzioni proposte.

Reagenti somministrati: acqua distillata, succo di limone, soluzione di bicarbonato di sodio, soluzione di sapone Colomba, soluzione di sapone da bucato, soluzione CMC, soluzione di shampoo Pantene, acqua di calce, carta indicatrice universale. Indicatori: tornasole, arancio metile, fenolftaleina.

Processo lavorativo :

Esperienza 1. Modifica del colore degli indicatori acido-base a seconda del pH delle soluzioni.

Versare alcune gocce di ciascuna soluzione in un piatto di microreazione. Aggiungi una goccia di tornasole, arancia metilica e fenolftaleina a ciascuna soluzione.

Disporre i risultati delle osservazioni sulla natura dell'ambiente sotto forma di tabella:

Per determinare il pH, utilizzare i seguenti dati:

Esperienza 2. Determinazione del pH della soluzione con carta indicatrice universale.

Per una determinazione approssimativa del pH di una soluzione, utilizzare carta indicatrice universale impregnata con una miscela di diversi indicatori con diverse aree di transizione. La scala dei colori ad essa allegata indica a quali valori di pH la carta indicatrice diventa di un colore o dell'altro.

Con una bacchetta di vetro, trasferire 2-3 gocce della soluzione di prova su carta indicatrice universale. Confronta il colore del punto ancora umido con la scala dei colori. Trarre una conclusione sul valore approssimativo del pH della soluzione.