Câteva zeci de mii dintre cele mai importante substanțe chimice au intrat strâns în viața noastră, îmbrăcămintea și încălțămintea, aprovizionând corpul nostru cu elemente utile, oferindu-ne condiții optime pentru viață. Uleiurile, alcaline, acizi, gaze, îngrășăminte minerale, vopsele, materiale plastice sunt doar o mică parte din produsele create pe baza elementelor chimice.

Nu știam?

Când ne trezim dimineața, ne spălăm pe față și ne spălăm pe dinți. Săpun, pastă de dinți, șampon, loțiuni, creme - produse create pe bază de chimie. Preparam ceai, scufundăm o bucată de lămâie într-un pahar - și observăm cum lichidul devine mai ușor. În fața ochilor noștri are loc o reacție chimică - o interacțiune acido-bazică a mai multor produse. Baie și bucătărie - fiecare, în felul său, un mini-laborator al unei case sau unui apartament, unde ceva este depozitat într-un recipient sau fiolă. Ce substanță, le recunoaștem numele de pe etichetă: sare, sifon, alb etc.

Mai ales o mulțime de procese chimice au loc în bucătărie în timpul perioadei de gătit. Tigăile și tigăile înlocuiesc cu succes baloanele și retortele aici, iar fiecare produs nou trimis acestora desfășoară propria sa reacție chimică separată, interacționând cu compoziția aflată acolo. În plus, o persoană, folosind mâncărurile pregătite de el, pornește mecanismul de digestie a alimentelor. Aceasta este, de asemenea, Și așa este în toate. Întreaga noastră viață este predeterminată de elementele din tabelul periodic al lui Mendeleev.

masă deschisă

Inițial, tabelul creat de Dmitri Ivanovici a constat din 63 de elemente. Așa erau multe dintre ele deschise până atunci. Omul de știință a înțeles că a clasificat o listă departe de completă a elementelor existente și descoperite în diferiți ani de predecesorii săi în natură. Și s-a dovedit a avea dreptate. Mai mult de o sută de ani mai târziu, tabelul său consta deja din 103 articole, la începutul anilor 2000 - de la 109, iar descoperirile continuă. Oamenii de știință din întreaga lume se luptă să calculeze elemente noi, pe baza - un tabel creat de un om de știință rus.

Legea periodică a lui Mendeleev este baza chimiei. Interacțiunile dintre ei ale atomilor acestor sau acelor elemente au generat în natură substanțele de bază. Acestea, la rândul lor, sunt derivate necunoscute anterior și mai complexe ale acestora. Toate denumirile de substanțe care există astăzi provin de la elemente care au intrat în relație între ele în procesul reacțiilor chimice. Moleculele de substanțe reflectă compoziția acestor elemente în ele, precum și numărul de atomi.

Fiecare element are propriul simbol de literă

În tabelul periodic, numele elementelor sunt date atât în ​​termeni literali, cât și simbolici. Unele le pronunțăm, altele le folosim când scriem formule. Notați separat numele substanțelor și priviți mai multe simboluri ale acestora. Arată din ce elemente este compus produsul, câți atomi dintr-unul sau altul constituent ar putea fi sintetizați în procesul unei reacții chimice de către fiecare substanță specifică. Totul este destul de simplu și clar, datorită prezenței simbolurilor.

Baza exprimării simbolice a elementelor a fost inițiala și, în cele mai multe cazuri, una dintre literele ulterioare de la numele latin al elementului. Sistemul a fost propus la începutul secolului al XIX-lea de către Berzelius, un chimist suedez. O scrisoare de astăzi exprimă numele a două duzini de elemente. Restul sunt de două litere. Exemple de astfel de denumiri: cupru - Cu (cuprum), fier - Fe (fer), magneziu - Mg (magniu) și așa mai departe. În numele substanțelor se dau produsele de reacție a anumitor elemente, iar în formule - seria lor simbolică.

Produsul este sigur și nu foarte

Există mult mai multă chimie în jurul nostru decât își poate imagina omul obișnuit. Fără să facem știință profesional, mai trebuie să ne confruntăm cu ea în viața de zi cu zi. Tot ceea ce este pe masa noastră este alcătuit din elemente chimice. Chiar și corpul uman este format din zeci de substanțe chimice.

Denumirile substanțelor chimice care există în natură pot fi împărțite în două grupe: utilizate în viața de zi cu zi sau nu. Sărurile complexe și periculoase, acizii, compușii eterici sunt foarte specifici și sunt utilizați exclusiv în activități profesionale. Ele necesită îngrijire și precizie în utilizarea lor și, în unele cazuri, permisiunea specială. Substanțele care sunt indispensabile în viața de zi cu zi sunt mai puțin inofensive, dar utilizarea lor necorespunzătoare poate duce la consecințe grave. Din aceasta putem concluziona că chimia inofensivă nu există. Vom analiza principalele substanțe cu care este asociată viața umană.

Biopolimer ca material de construcție al corpului

Principala componentă fundamentală a organismului este proteina - un polimer format din aminoacizi și apă. Este responsabil pentru formarea celulelor, a sistemului hormonal și imunitar, a masei musculare, a oaselor, a ligamentelor, a organelor interne. Corpul uman este format din mai mult de un miliard de celule și fiecare are nevoie de proteine ​​sau, așa cum se mai numește, proteine. Pe baza celor de mai sus, dați numele substanțelor care sunt mai indispensabile unui organism viu. Baza corpului este celula, baza celulei este proteina. Altul nu este dat. Lipsa proteinelor, precum și excesul acesteia, duce la perturbarea tuturor funcțiilor vitale ale organismului.

În construcția proteinelor este implicată ordinea creării macromoleculelor prin legături peptidice. Acestea, la rândul lor, apar ca urmare a interacțiunii substanțelor COOH - carboxil și NH 2 - grupări amino. Cea mai cunoscută dintre proteine ​​este colagenul. Aparține clasei de proteine ​​fibrilare. Prima, a cărei structură a fost stabilită, este insulina. Chiar și pentru o persoană departe de chimie, aceste nume spun multe. Dar nu toată lumea știe că aceste substanțe sunt proteine.

Aminoacizi esentiali

O celulă proteică este formată din aminoacizi - denumirea de substanțe care au un lanț lateral în structura moleculelor. Sunt formați din: C - carbon, N - azot, O - oxigen și H - hidrogen. Din cei douăzeci de aminoacizi standard, nouă intră în celule exclusiv cu alimente. Restul sunt sintetizate de organism în procesul de interacțiune a diferiților compuși. Odată cu vârsta sau în prezența bolilor, lista celor nouă aminoacizi esențiali se extinde semnificativ și este completată cu aminoacizi esențiali condiționat.

În total, sunt cunoscuți peste cinci sute de aminoacizi diferiți. Ele sunt clasificate în multe feluri, dintre care unul le împarte în două grupe: proteinogene și neproteinogene. Unele dintre ele joacă un rol de neînlocuit în funcționarea organismului, care nu este asociat cu formarea proteinelor. Numele substanțelor organice din aceste grupe, care sunt cheie: glutamat, glicină, carnitină. Acesta din urmă servește ca transportator de lipide în întregul corp.

Grăsimi: atât simple, cât și dificile

Toate substanțele asemănătoare grăsimilor din organism suntem obișnuiți să le numim lipide sau grăsimi. Principala lor proprietate fizică este insolubilitatea în apă. Cu toate acestea, în interacțiunea cu alte substanțe, cum ar fi benzenul, alcoolul, cloroformul și altele, acești compuși organici se descompun destul de ușor. Principala diferență chimică dintre grăsimi este proprietăți similare, dar structuri diferite. În viața unui organism viu, aceste substanțe sunt responsabile pentru energia acestuia. Deci, un gram de lipide este capabil să elibereze aproximativ patruzeci de kJ.

Un număr mare de substanțe incluse în moleculele de grăsimi nu permit clasificarea lor convenabilă și accesibilă. Principalul lucru care îi unește este atitudinea lor față de procesul de hidroliză. În acest sens, grăsimile sunt saponificabile și nesaponificabile. Numele substanțelor care creează primul grup sunt împărțite în lipide simple și complexe. Simplu includ unele tipuri de ceară, esteri de choresterol. Al doilea - sfingolipide, fosfolipide și o serie de alte substanțe.

Carbohidrații ca al treilea tip de nutrient

Al treilea tip de nutrienți de bază al unei celule vii, împreună cu proteinele și grăsimile, sunt carbohidrații. Aceștia sunt compuși organici formați din H (hidrogen), O (oxigen) și C (carbon). iar funcţiile lor sunt asemănătoare cu cele ale grăsimilor. Sunt, de asemenea, surse de energie corporală, dar spre deosebire de lipide, ajung acolo în principal cu alimente de origine vegetală. Excepția este laptele.

Carbohidrații sunt împărțiți în polizaharide, monozaharide și oligozaharide. Unele nu se dizolvă în apă, altele fac invers. Următoarele sunt denumirile substanțelor insolubile. Acestea includ carbohidrați complecși din grupul de polizaharide precum amidonul și celuloza. Diviziunea lor în substanțe mai simple are loc sub influența sucurilor secretate de sistemul digestiv.

Substanțele utile din celelalte două grupe se găsesc în fructe de pădure și fructe sub formă de zaharuri solubile în apă care sunt perfect absorbite de organism. Oligozaharide - lactoză și zaharoză, monozaharide - fructoză și glucoză.

glucoză și fibre

Numele de substanțe precum glucoza și fibrele sunt comune în viața de zi cu zi. Ambele sunt carbohidrați. Una dintre monozaharidele conținute în sângele oricărui organism viu și în sucul plantelor. Al doilea este din polizaharide, care sunt responsabile de procesul de digestie; în alte funcții, fibrele sunt rar folosite, dar sunt și o substanță indispensabilă. Structura și sinteza lor sunt destul de complexe. Dar este suficient ca o persoană să cunoască funcțiile de bază luate în viața corpului pentru a nu neglija utilizarea lor.

Glucoza oferă celulelor o substanță precum zahărul din struguri, care dă energie pentru funcționarea lor ritmică, neîntreruptă. Aproximativ 70 la sută din glucoză intră în celule cu alimente, restul de treizeci - organismul le produce singur. Creierul uman are mare nevoie de glucoză de origine alimentară, deoarece acest organ nu este capabil să sintetizeze glucoza singur. În miere se găsește în cea mai mare cantitate.

Ascorbic nu atât de simplu

Familiar pentru toată lumea încă din copilărie, sursa de vitamina C este o substanță chimică complexă formată din atomi de hidrogen și oxigen. Interacțiunea lor cu alte elemente poate duce chiar la crearea de săruri - este suficient să schimbi doar un atom din compus. În acest caz, numele și clasa substanței se vor schimba. Experimentele efectuate cu acid ascorbic au dezvăluit proprietățile sale indispensabile în funcția de refacere a pielii umane.

În plus, întărește sistemul imunitar al pielii, ajută la rezistența efectelor negative ale atmosferei. Are proprietăți anti-îmbătrânire, de albire, previne îmbătrânirea, neutralizează radicalii liberi. Conținut în citrice, ardei gras, ierburi medicinale, căpșuni. Aproximativ o sută de miligrame de acid ascorbic - doza zilnică optimă - pot fi obținute cu măceșe, cătină și kiwi.

Substanțe din jurul nostru

Suntem convinși că întreaga noastră viață este chimie, deoarece o persoană în sine constă în întregime din elementele sale. Alimente, încălțăminte și îmbrăcăminte, produse de igienă - doar o mică parte din locul unde întâlnim roadele științei în viața de zi cu zi. Cunoaștem scopul multor elemente și le folosim în beneficiul nostru. Într-o casă rară nu vei găsi acid boric, sau var stins, așa cum îi spunem noi, sau hidroxid de calciu, așa cum este cunoscut științei. Sulfatul de cupru este utilizat pe scară largă de către om - sulfat de cupru. Denumirea substanței provine de la numele componentei sale principale.

Bicarbonatul de sodiu este o sodă comună în viața de zi cu zi. Acest nou acid este acidul acetic. Și așa cu orice origine sau animală. Toate sunt compuse din compuși ai elementelor chimice. Departe de a-și explica oricine structura moleculară, este suficient să cunoaștem numele, scopul substanței și să o folosești corect.

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Ţintă: pentru a arăta legătura strânsă a chimiei cu viața noastră de zi cu zi.

Echipament: proiector multimedia; trei tipuri de săpun - de uz casnic, de toaletă, lichid; două tipuri de praf de spălat - pentru țesături de bumbac și lână; fenolftaleină; sifon; soluție de acid acetic; acid citric cristalin; făină; apă; eprubete; ochelari chimici; cuțit de chit.

PROGRESUL EVENIMENTULUI

(Diapozitivul 2)

Profesor. La început era cuvântul. Și cuvântul era Dumnezeu. Timp de șapte zile și nopți, creatorul a creat lumea materială, care constă din materie. Iar substanța este obiectul de studiu al științei CHIMIE.

(Diapozitivul 3)

– Deci, să fim fascinați de această știință divină împreună și să ne asigurăm că întregul nostru mediu este chimic. Și tu și cu mine, corpul nostru și chiar și sentimentele noastre sunt, de asemenea, chimie.
Să începem de la bun început. Aici se naște copilul. (Diapozitivul 4) Odată cu primul său plâns, plămânii se extind, bebelușul ia prima respirație. Și acest proces ne însoțește toată viața.

Întrebări adresate publicului:

Ce fel de gaz avem nevoie? (Oxigen)

Cum se numește substanța care transportă oxigen? (Hemoglobină)

Să admirăm împreună această moleculă minunată. (Diapozitivul 5) Oxigenul, unindu-se, cu ionul de fier situat în mijlocul hemoglobinei, ca într-un cărucior, călătorește către toate organele corpului nostru. Țesuturile noastre sunt pline cu oxigen care dă viață, datorită căruia au loc procese de oxidare.

- Și acum încă un moment. Spune-mi, ai experimentat stres? Cu siguranță! Cred că stresul este familiar pentru mulți.

Întrebare adresată publicului:

– Știți ce hormon se produce în acest caz? (Adrenalină)

- Te-ai simțit nervos azi?

- Desigur, la școală nu te poți lipsi de emoție! Și din nou ai o adrenalină. (Diapozitivul 6) Natura înțeleaptă a creat adrenalină pentru acțiune. Prin urmare, atunci când adrenalina este eliberată, o persoană trebuie să se miște în mod activ, să alerge, să sară, să-și fluture brațele. Ce vei face acum. Ne-am ridicat. Am ridicat mâinile, ne strângem în mod activ mâinile. Să ne călcăm din picioare în același timp.

- Bine făcut! Toată adrenalina acumulată s-a rezolvat.

– Se dovedește că rezistența la stres depinde de proteina de care este atașată adrenalina. Dacă molecula proteică este mare, persoana este rezistentă la stres; dacă este mică, rezistența la stres este scăzută. Să admirăm structura minunată a moleculei proteice. (Diapozitivul 7) Să admirăm natura înțeleaptă care a creat o asemenea frumusețe.

Întrebare adresată publicului:

Ce determină structura unei proteine? Unde sunt criptate informațiile ereditare? (ADN)

– Desigur, în molecula de ADN. Să ne uităm la structura ADN-ului. (Diapozitivul 8) Uite ce frumusete! În stânga este o vedere de sus, în dreapta este un dublu helix format din două fire complementare. Nu e de mirare că sunt numite așa, un lanț îl complimentează pe celălalt. Numele complet al ADN-ului este acid dezoxiribonucleic. Sună ca un cântec!

Să facem un experiment de gândire - să mergem la noi acasă. Suntem întotdeauna bineveniți acasă.

Întrebare adresată publicului:

- Cine te întâlnește primul la ușă? Care sunt sentimentele tale despre asta?

- Uimitor! Cu toții așteptăm acasă mamici și tați, bunici, pisici și câini, hamsteri și papagali. Și ne bucurăm să-i întâlnim. (Diapozitivul 9)

- Acum imaginați-vă - în fața voastră este o farfurie de găluște asezonate cu smântână. Sau o plăcintă cu crustă roșie fumează pe masă. Casa este plină de o aromă uimitoare. Aduci piesa dorită la gură. Ce experimentezi?
Nu ai fi experimentat toată această fericire dacă hormonul bucuriei, serotonina, nu s-ar fi format în organism. Admirați eroul ocaziei! (Diapozitivul 10) Bun! Să rezolvăm aici și acum. Nu, din păcate nu vei ține o bucată uriașă de tort în mână acum. Nu-ți mângâi animalul iubit. O vom face mai ușor - amintiți-vă de copilărie. Fiecare dintre noi, în copilărie, a zâmbit și a râs cu entuziasm de aproximativ 360 de ori pe zi. Zâmbește, găsește umflături de bucurie pe față lângă pomeți. Frecați-le energic cu vârful degetelor. Privește-ți vecinii din stânga și din dreapta, dă-le zâmbetul tău! Așa se produce serotonina!

Deci, suntem acasă. În primul rând, vom vizita laboratorul de acasă numit baie. (Diapozitivul 11) Ne spălăm pe mâini, în același timp fără să pierdem timpul, pornim mașina de spălat. Ce săpun să alegi? Ce fel de pulbere? Sunt necesari cinci chimiști pentru a efectua experimentul. Cu ele, vom verifica proprietățile alcaline ale a trei tipuri de săpun - rufe, toaletă, lichid și două tipuri de pudră - pentru lână și pentru țesături de bumbac. (Există mostre din detergenții de mai sus în cinci eprubete. În fiecare se toarnă câțiva mililitri de apă, se agită. Apoi se stropește o picătură de soluție de fenolftaleină în soluții, se observă intensitatea colorării purpurie și se trag concluzii.)

Concluzii. Cea mai strălucitoare culoare într-o soluție de săpun de rufe, mediul este puternic alcalin, prin urmare, acest săpun trebuie folosit pentru spălarea articolelor foarte murdare. Soluția de săpun de toaletă a schimbat și culoarea indicatorului - o folosim pentru a spăla mâinile murdare și corpul. Dar săpunul lichid poate fi folosit des, deoarece soluția sa nu a schimbat culoarea indicatorului, mediul este neutru.
Cel mai alcalin mediu dintr-o soluție de detergent de rufe pentru țesături de bumbac, prin urmare, acest tip de detergent ar trebui folosit pentru a spăla articolele din țesături care pot rezista la un mediu agresiv. Într-o altă formă de pulbere, soluția de fenolftaleină a devenit doar roz, adică este potrivită pentru spălarea produselor din mătase naturală și țesături de lână.

- Trecem la bucătărie - laboratorul principal de acasă. Aici au loc principalele sacramente ale pregătirii. Cu ce ​​este dotat laboratorul principal al casei? (Diapozitivul 12)
Faceți cunoștință cu „Hot Majesty” - o sobă.

Întrebări adresate publicului:

- Pentru ce este placa? Ce arde în ea?

- Și acum, vă rog, cineva care dorește să noteze reacția de ardere a metanului pe tablă și să o compare cu înregistrarea de pe ecran.

- Să tragem concluziile. Metanul reacționează cu oxigenul pentru a elibera dioxid de carbon și vapori de apă. Prin urmare, la aprinderea arzătoarelor, este necesar să deschideți geamul. Și de ce începem o reacție de ardere? Desigur, avem nevoie de energia eliberată ca urmare a reacției. Prin urmare, reacția este scrisă sub formă termochimică, la sfârșitul ecuației +Q, ceea ce înseamnă degajare de căldură - reacția este exotermă.

- Următorul în rând este Frosty Majesty - un frigider.

Întrebare adresată publicului:

Pentru ce este un frigider?

- Ai dreptate, este necesar să încetinești procesele de alterare a alimentelor - reacțiile de oxidare și descompunere. Frigiderul personifică cea mai dificilă secțiune a chimiei - cinetica chimică. Să tratăm „Frosty Majesty” cu respect.

- Să trecem la „Altețele” – cabinete. Ce nu este aici - linguri, oale, oale, tigăi, cereale, făină, sare, zahăr, condimente și mult mai gustoase și interesante. Vom găti o plăcintă din aluat scurt și cu competență chimică. În cărțile de bucate, se recomandă adăugarea de sifon stins cu oțet pentru a pregăti aluatul.

Întrebare adresată publicului:

- Care este scopul adăugării de sifon cu oțet în aluat?

- Este adevărat că tortul a fost magnific. Acum uită-te la această reacție. (Demonstrarea interacțiunii sodei cu acidul acetic). Observăm „fierberea” datorită eliberării de dioxid de carbon. Deci, cea mai mare parte a dioxidului de carbon a scăpat în atmosferă, nu a mai rămas mult gaz pentru a ridica testul. Prin urmare, nu stingem sifonul cu oțet, ci adăugăm în făină sifon și acid citric cristalin uscat. Framantam aluatul adaugand ingredientele necesare.

(Demonstrație. Într-un pahar adânc, amestecați sifon, acid citric cristalin, făină, adăugați apă. Se observă o creștere lentă a aluatului luxuriant. Într-un alt pahar, amestecați făina cu apă, adăugați acolo sifon stins cu oțet. În acest caz, aluatul crește mult mai puțin și se așează rapid.)

– Tu și cu mine ne-am asigurat că și plăcintele trebuie să fie preparate cu competență chimică. Dioxidul de carbon trebuie eliberat în timpul procesului de coacere – rezultatul este o prăjitură pufoasă, la fel ca a noastră! (Diapozitivul 13)

„Cred că te-am convins că chimia este poemul materiei!” (Diapozitivul 14)

În capitolul anterior, s-a spus că nu numai atomii unui element chimic, ci și atomii diferitelor elemente pot forma legături între ei. Substanțele formate din atomi ai unui element chimic sunt numite substanțe simple, iar substanțele formate din atomi ai diferitelor elemente chimice sunt numite substanțe complexe. Unele substanțe simple au o structură moleculară, adică sunt formate din molecule. De exemplu, substanțe precum oxigenul, azotul, hidrogenul, fluorul, clorul, bromul și iodul au o structură moleculară. Fiecare dintre aceste substanțe este formată din molecule diatomice, astfel încât formulele lor pot fi scrise ca O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 și, respectiv, I 2. După cum puteți vedea, substanțele simple pot avea același nume cu elementele care le formează. Prin urmare, ar trebui să se facă distincția clară între situații când vine vorba de un element chimic și când este vorba despre o substanță simplă.

Adesea, substanțele simple nu au o structură moleculară, ci atomică. În astfel de substanțe, atomii pot forma diferite tipuri de legături între ei, despre care vor fi discutate în detaliu puțin mai târziu. Substanțele acestei structuri sunt toate metalele, de exemplu fier, cupru, nichel, precum și unele nemetale - diamant, siliciu, grafit etc. Pentru aceste substanțe, nu numai denumirea elementului chimic coincide cu denumirea substanței formate de acesta, dar formula substanței și denumirea elementului chimic sunt și ele identice. De exemplu, elementele chimice fier, cupru și siliciu, care au denumirile Fe, Cu și Si, formează substanțe simple, ale căror formule sunt Fe, Cu și, respectiv, Si. Există și un grup mic de substanțe simple, constând din atomi disparați, neconectați în niciun fel. Astfel de substanțe sunt gaze, care sunt numite, datorită activității lor chimice extrem de scăzute, nobile. Acestea includ heliu (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn).

Deoarece se cunosc doar aproximativ 500 de substanțe simple, rezultă logic că multe elemente chimice sunt caracterizate de un fenomen numit alotropie.

Alotropia este fenomenul în care un element chimic poate forma mai multe substanțe simple. Diferitele substanțe chimice formate dintr-un element chimic sunt numite modificări alotropice sau alotropi.

Deci, de exemplu, elementul chimic oxigen poate forma două substanțe simple, dintre care una poartă numele elementului chimic - oxigen. Oxigenul ca substanță este format din molecule diatomice, adică. formula sa este O 2 . Acesta este compusul care face parte din aerul vital de care avem nevoie. O altă modificare alotropă a oxigenului este ozonul gazos triatomic, a cărui formulă este O 3 . În ciuda faptului că atât ozonul, cât și oxigenul sunt formate din același element chimic, comportamentul lor chimic este foarte diferit: ozonul este mult mai activ decât oxigenul în reacțiile cu aceleași substanțe. În plus, aceste substanțe diferă unele de altele prin proprietăți fizice, cel puțin datorită faptului că greutatea moleculară a ozonului este de 1,5 ori mai mare decât cea a oxigenului. Acest lucru duce la faptul că densitatea sa în stare gazoasă este, de asemenea, de 1,5 ori mai mare.

Multe elemente chimice tind să formeze modificări alotrope care diferă unele de altele prin caracteristicile structurale ale rețelei cristaline. Deci, de exemplu, în Figura 5, puteți vedea reprezentări schematice ale fragmentelor rețelelor cristaline de diamant și grafit, care sunt modificări alotropice ale carbonului.

Figura 5. Fragmente de rețele cristaline de diamant (a) și grafit (b)

În plus, carbonul poate avea și o structură moleculară: o astfel de structură se observă într-un astfel de tip de substanțe precum fulerenele. Substanțele de acest tip sunt formate din molecule de carbon sferice. Figura 6 prezintă modele 3D ale moleculei de fullerenă C60 și o minge de fotbal pentru comparație. Observați asemănarea lor interesantă.

Figura 6. Moleculă de fullerenă C60 (a) și minge de fotbal (b)

Compușii sunt substanțe care sunt formate din atomi de diferite elemente. Ele, ca și substanțele simple, pot avea o structură moleculară și nemoleculară. Structura nemoleculară a substanțelor complexe poate fi mai diversă decât cea a celor simple. Orice substanță chimică complexă poate fi obținută fie prin interacțiunea directă a unor substanțe simple, fie printr-o succesiune a interacțiunilor lor între ele. Este important să fim conștienți de un fapt, și anume că proprietățile substanțelor complexe, atât fizice, cât și chimice, sunt foarte diferite de proprietățile substanțelor simple din care sunt derivate. De exemplu, sarea de masă, care are un for de NaCl și este cristale transparente incolore, poate fi obținută prin reacția sodiului, care este un metal cu proprietăți caracteristice metalelor (lustru și conductivitate electrică), cu clorul Cl 2, un gaz galben-verde. .

Acidul sulfuric H 2 SO 4 se poate forma printr-o serie de transformări succesive din substanţe simple - hidrogen H 2 , sulf S şi oxigen O 2 . Hidrogenul este un gaz mai ușor decât aerul care formează amestecuri explozive cu aerul, sulful este un solid galben care poate arde, iar oxigenul este un gaz puțin mai greu decât aerul în care pot arde multe substanțe. Acidul sulfuric, care poate fi obținut din aceste substanțe simple, este un lichid uleios greu cu proprietăți puternice de îndepărtare a apei, datorită căruia carbonizează multe substanțe de origine organică.

Evident, pe lângă substanțele chimice individuale, există și amestecuri ale acestora. Sunt în principal amestecuri de diverse substanțe care formează lumea din jurul nostru: aliaje metalice, alimente, băuturi, diverse materiale care alcătuiesc obiectele din jurul nostru.

De exemplu, aerul pe care îl respirăm este format în principal din azot N 2 (78%), oxigen care este vital pentru noi (21%), în timp ce restul de 1% sunt impurități ale altor gaze (dioxid de carbon, gaze nobile etc.).

Amestecuri de substanțe sunt împărțite în omogene și eterogene. Amestecuri omogene sunt acele amestecuri care nu au limite de fază. Amestecuri omogene sunt un amestec de alcool și apă, aliaje metalice, o soluție de sare și zahăr în apă, amestecuri de gaze etc. Amestecuri eterogene sunt acele amestecuri care au o limită de fază. Amestecuri de acest tip includ un amestec de nisip și apă, zahăr și sare, un amestec de ulei și apă etc.

Substanțele care alcătuiesc amestecurile se numesc componente.

Amestecuri de substanțe simple, spre deosebire de compușii chimici care pot fi obținuți din aceste substanțe simple, păstrează proprietățile fiecărui component.

Mediul este material. Materia este de două tipuri: substanță și câmp. Obiectul chimiei este o substanță (inclusiv influența asupra substanței a diferitelor câmpuri - sonor, magnetic, electromagnetic etc.)

Substanță - tot ceea ce are o masă de repaus (adică se caracterizează prin prezența masei atunci când nu se mișcă). Deci, deși masa în repaus a unui electron (masa unui electron care nu se mișcă) este foarte mică - aproximativ 10 -27 g, dar chiar și un electron este o substanță.

Materia există în trei stări de agregare - gazoasă, lichidă și solidă. Există o altă stare a materiei - plasmă (de exemplu, există plasmă în furtună și fulger cu bile), dar chimia plasmei aproape nu este luată în considerare în cursul școlar.

Substanțele pot fi pure, foarte pure (necesare, de exemplu, pentru a crea fibră optică), pot conține cantități vizibile de impurități, pot fi amestecuri.

Toate substanțele sunt formate din particule minuscule numite atomi. Substanțe formate din atomi de același tip(din atomi ai unui element), numit simplu(de exemplu, cărbune, oxigen, azot, argint etc.). Substanțele care conțin atomi interconectați ai diferitelor elemente sunt numite complexe.

Dacă o substanță (de exemplu, în aer) conține două sau mai multe substanțe simple, iar atomii lor nu sunt interconectați, atunci se numește nu un complex, ci un amestec de substanțe simple. Numărul de substanțe simple este relativ mic (aproximativ cinci sute), în timp ce numărul de substanțe complexe este enorm. Până în prezent, sunt cunoscute zeci de milioane de substanțe complexe diferite.

Transformări chimice

Substanțele sunt capabile să interacționeze între ele și apar noi substanțe. Astfel de transformări se numesc chimic. De exemplu, o substanță simplă cărbunele interacționează (chimiștii spun - reacționează) cu o altă substanță simplă - oxigenul, rezultând formarea unei substanțe complexe - dioxid de carbon, în care atomii de carbon și de oxigen sunt interconectați. Astfel de transformări ale unei substanțe în alta se numesc chimice. Transformările chimice sunt reacții chimice. Deci, atunci când zahărul este încălzit în aer, o substanță dulce complexă - zaharoza (din care este compus zahărul) - se transformă într-o substanță simplă - cărbune și o substanță complexă - apa.

Chimia este studiul transformării unei substanțe în alta. Sarcina chimiei este de a afla cu ce substanțe poate interacționa (reacționa) cutare sau cutare substanță în condiții date, ce se formează în acest caz. În plus, este important să aflăm în ce condiții poate avea loc această sau acea transformare și se poate obține substanța dorită.

Proprietățile fizice ale substanțelor

Fiecare substanță este caracterizată de o combinație de proprietăți fizice și chimice. Proprietățile fizice sunt proprietăți care pot fi caracterizate cu ajutorul instrumentelor fizice.. De exemplu, folosind un termometru, puteți determina punctele de topire și de fierbere ale apei. Metodele fizice pot caracteriza capacitatea unei substanțe de a conduce un curent electric, pot determina densitatea unei substanțe, duritatea acesteia etc. În timpul proceselor fizice, substanțele rămân neschimbate în compoziție.

Proprietățile fizice ale substanțelor sunt împărțite în numărătoare (cele care pot fi caracterizate folosind anumite dispozitive fizice printr-un număr, de exemplu, care indică densitatea, punctele de topire și de fierbere, solubilitatea în apă etc.) și nenumărate (cele care nu pot fi caracterizate prin un număr sau foarte dificil precum culoarea, mirosul, gustul etc.).

Proprietățile chimice ale substanțelor

Proprietățile chimice ale unei substanțe sunt un set de informații despre ce alte substanțe și în ce condiții o anumită substanță intră în interacțiuni chimice.. Cea mai importantă sarcină a chimiei este identificarea proprietăților chimice ale substanțelor.

Transformările chimice implică cele mai mici particule de substanțe - atomi. În timpul transformărilor chimice, din unele substanțe se formează alte substanțe, iar substanțele inițiale dispar, iar în locul lor se formează substanțe noi (produși de reacție). DAR atomi la toate se păstrează transformările chimice. Rearanjarea lor are loc, în timpul transformărilor chimice, vechile legături dintre atomi sunt distruse și apar noi legături.

Element chimic

Numărul de substanțe diferite este imens (și fiecare dintre ele are propriul său set de proprietăți fizice și chimice). Există relativ puțini atomi în lumea materială din jurul nostru, diferiți unul de celălalt prin cele mai importante caracteristici - aproximativ o sută. Fiecare tip de atom are propriul său element chimic. Un element chimic este o colecție de atomi cu caracteristici identice sau similare.. Există aproximativ 90 de elemente chimice diferite găsite în natură. Până în prezent, fizicienii au învățat cum să creeze noi tipuri de atomi care sunt absenți pe Pământ. Astfel de atomi (și, în consecință, astfel de elemente chimice) sunt numiți artificiali (în engleză - elemente artificiale). Peste două duzini de elemente obținute artificial au fost sintetizate până în prezent.

Fiecare element are un nume latin și un simbol cu ​​una sau două litere. Nu există reguli clare pentru pronunția simbolurilor elementelor chimice în literatura chimică în limba rusă. Unii îl pronunță astfel: ei numesc elementul în rusă (simboluri de sodiu, magneziu etc.), alții - cu litere latine (simboluri de carbon, fosfor, sulf), alții - cum sună numele elementului în latină ( fier, argint, aur, mercur). Se obișnuiește să se pronunțe simbolul elementului hidrogen H în același mod în care această literă este pronunțată în franceză.

O comparație a celor mai importante caracteristici ale elementelor chimice și ale substanțelor simple este dată în tabelul de mai jos. Mai multe substanțe simple pot corespunde unui singur element (fenomenul de alotropie: carbon, oxigen etc.), sau poate unuia singur (argon și alte gaze inerte).

Rezumat: Curs opțional de chimie pentru elevii clasei a IX-a. Substanțe din jurul nostru

Curs opțional de chimie pentru elevii clasei a IX-a.

Substanțe din jurul nostru.

Una dintre direcţiile de modernizare a învăţământului modern este trecerea la învăţământul de specialitate în liceu. Introducerea pregătirii pre-profil prin organizarea de cursuri opționale este o condiție necesară pentru crearea unui spațiu educațional pentru școala de bază.

Acest manual prezintă programul cursului opțional de chimie „Substanțe din jurul nostru”, destinat elevilor din clasa a 9-a.

Cursul oferă informații care ne permit să înțelegem procesele din lumea din jurul nostru, sunt abordate informații despre proprietățile neobișnuite ale substanțelor cunoscute, problema ecologiei și un atelier de chimie.

Cursul are ca scop extinderea și aprofundarea cunoștințelor de chimie, dezvoltarea abilităților educaționale generale, lărgirea orizontului.

Acest program este construit conform schemei generale. Nota explicativă descrie caracteristicile cursului, precizează scopurile și obiectivele acestuia. Planificarea lecției este oferită. Sunt formulate cerințele pentru nivelul de realizări ale studentului la finalul cursului, se propune o listă de literatură și materiale didactice multimedia recomandate profesorului. Aplicația conține un exemplu de rezumat al lecției, lucrări practice.

Notă explicativă.

Cursul este nesistematic și poate fi studiat în paralel cu cursul tradițional de chimie școlară (orice program). Se bazează pe cunoștințele dobândite în studiul cursului de bază de chimie și nu necesită cunoștințe despre probleme teoretice care depășesc standardul.

Obiectivele cursului:

Orientarea elevilor spre continuarea educației la clasele profilului de științe naturale, extinderea și aprofundarea cunoștințelor în chimie, extinderea orizonturilor, formarea gândirii de mediu.

Obiectivele cursului:

• Dezvoltarea și întărirea interesului pentru subiect
• Dezvăluirea chimiei lumii înconjurătoare
• Familiarizați elevii cu efectele substanțelor chimice asupra corpului uman
• Aprofundarea, extinderea și sistematizarea cunoștințelor despre structura, proprietățile, utilizarea substanțelor
• Îmbunătățirea abilităților de manipulare a dispozitivelor chimice, ustensilelor, substanțelor; rezolvarea problemelor experimentale
• Pentru a-ți forma o idee despre profesiile legate de chimie

Introducere (1 oră). Familiarizați studenții cu scopurile și obiectivele acestui curs. Scurt tur al programului.

Substanțe simple (3 ore)

Oxigen, ozon, azot. Obținere, aplicare, circulație în natură, rol biologic. Carbonul, modificările sale alotrope: diamant, grafit, fulerene. Aer. Ecologia bazinului aerian. gaze inerte.

Apă. (ora 8)

Compoziţie. Structura moleculei de apă. Proprietățile apei. Izotopi ai hidrogenului. Apa grea. Rolul apei grele. Rolul biologic al apei grele.

Anomalii ale apei: punct de fierbere ridicat, expansiune la îngheț, gheață, modificarea densității cu temperatura. Apă vie.

Apa în organismele vii. Rolul biologic al apei și funcțiile sale în corpul uman, animale și plante.

Apa este un solvent universal. Curba de solubilitate. Modalități de exprimare a concentrației unui dizolvat: procentual, molar, normal. Prepararea soluțiilor cu o concentrație dată. Duritatea apei și modalități de a o elimina.

Oxizii și rolul lor (7 ore)

Monoxid de carbon (IV) Obținerea dioxidului de carbon, proprietățile și aplicațiile acestuia. semnificație fiziologică. Fenomenul de tuse și căscat. Daune ale fumatului, compoziția țigărilor. Compoziția chimică a plantelor. Fotosinteză. Esența, produse ale fotosintezei: glucoză, amidon, oxigen.

Monoxid de carbon (II), metode de producție, proprietăți. Activitatea fiziologică a monoxidului de carbon. Monoxidul de carbon (II) ca materie primă chimică în sinteza organică. Oxid de siliciu (IV). Prevalența în natură, semnificația biologică a siliciului: celule epiteliale, elastina. Utilizarea oxidului de siliciu (IV). oxizi de azot.

Fundamentele și rolul lor (3 ore)

Bazele în viață. Var stins, aplicare. Alcaline: hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu. Săpun. Indicele de hidrogen al mediului de soluție. Echilibrul acido-bazic.

Acizii și rolul lor (4 ore)

Acid clorhidric. Descoperirea acidului clorhidric. Acidul clorhidric ca componentă a sucului gastric al oamenilor și mamiferelor. Sinteza acidului clorhidric. Compuși ai sulfului: hidrogen sulfurat, acid sulfuric. Formare în natură, efect asupra organismelor, aplicare. Reacții calitative la acizi clorhidric, sulfuric, hidrosulfurat.

Acid acetic. Acidul acetic ca unul dintre medicamentele din antichitate. Primesc acum. Aplicație. Prepararea otetului de masa din esenta de otet.

Sărurile și rolul lor biologic (5 ore)

Clorura de sodiu. Sarea de masă în istoria dezvoltării civilizațiilor. Fiind în natură, pradă. Semnificația biologică a sării de masă. Bicarbonat de sodiu, obținere, aplicare. Sarea lui Glauber, descoperire, semnificație în medicină. Carbonat de calciu. Găsire în natură, extracție, aplicare.

Hidroliza sării. Reacții calitative la săruri.

Substanțe în dulapul cu medicamente (2 ore)

Cărbune activ. adsorbția cărbunelui.

Iod. Istoria descoperirii, structura, proprietățile fizico-chimice, aplicarea.

Apă oxigenată. Structură, proprietăți, obținere. Acțiunea antimicrobiană și de albire a peroxidului de hidrogen.

Permanganat de potasiu. Compoziție, proprietăți, aplicare în medicină.

Vitamine. Tipuri, nevoia de vitamine.

Mercur. Toxicitatea vaporilor de mercur.

Pericolul automedicației.

cerințele pentru rezultatele învățării.

După ce au studiat cursul opțional „Substanțe din jurul nostru”, studenții ar trebui:

Să știi structura și proprietățile substanțelor simple și complexe care ne înconjoară în natură și viața de zi cu zi, să cunoască semnificația lor biologică, principalele metode de producere, prelucrare, utilizare umană a acestora; cunoaște regulile de lucru și de manipulare a echipamentelor de laborator;

A fi capabil să să facă cele mai simple măsurători (masă, densitate, volum); se prepară soluții cu o fracțiune de masă dată a substanței dizolvate; determinați concentrația procentuală a soluțiilor de acizi, alcaline, săruri în funcție de valorile tabelare ale densităților; comparați, evidențiați principalul, trageți concluzii și generalizări; să-și organizeze munca educațională, să folosească literatură suplimentară, să folosească TIC în procesul de învățare; lucrul cu echipamente de laborator; întocmește ecuații ale reacțiilor chimice și efectuează calcule asupra acestora (cantitate de substanță, masă, volum); să utilizeze cunoștințele dobândite în viața de zi cu zi și în activități practice.

Lecții de planificare pentru cursul opțional „Substanțe din jurul nostru”.

Subiectul lecției	Probleme aflate în studiu
1. Introducere
2. Substante simple. Oxigen, ozon, azot.	Obținere, aplicare, circulație în natură, rol biologic.
3. Carbon.	Modificări alotropice ale carbonului: diamant, grafit, carabină, fulerene.
4. Aer.	Compoziția aerului. Gaze inerte, istorie de descoperire, aplicare. Surse de poluare a aerului, metode de curățare.
5-6. Apă. Compoziția apei.	Compoziția moleculei de apă, structură, proprietăți. Izotopi ai hidrogenului. Apa grea. Rolul biologic al apei grele.
7. Anomalii ale apei.	Punct ridicat de fierbere, expansiune la îngheț, gheață, modificarea densității cu temperatura. Apă vie.
8. Apa în organismele vii.	Rolul biologic al apei și funcțiile sale în corpul animalelor, al oamenilor și al plantelor.
9-10. Apa ca solvent.	solutii apoase. Curba de solubilitate. Modalități de exprimare a concentrației unei substanțe dizolvate. Concentrația procentuală a soluțiilor. Concentrația molară a soluțiilor. Concentrație normală.
11. Lucrări practice. Prepararea soluțiilor de o concentrație dată.
12. Duritatea apei și modalități de a o elimina.	Munca practica. Modalități de eliminare a durității apei.
13. Oxizii și rolul lor. Monoxid de carbon (IV).	Obținerea, proprietățile și aplicarea dioxidului de carbon.
14. Daune ale fumatului.	Compoziția unei țigări. Fenomenul de tuse și căscat. Semnificația fiziologică a dioxidului de carbon.
15. Fotosinteza.	Compoziția chimică a plantelor. Esența procesului de fotosinteză. Produse ale fotosintezei: glucoză, amidon, oxigen.
16. Lucrări practice. Obținerea și proprietățile dioxidului de carbon.
17. Monoxid de carbon (II).	Metode de obținere, proprietăți, activitate fiziologică a monoxidului de carbon. Monoxidul de carbon (II) ca materie primă chimică în sinteza organică.
18. Oxid de siliciu (IV).	Distribuție în natură, proprietăți, aplicare. Semnificația biologică a siliciului, celulelor epiteliale, elastinei.
19. Oxizi de azot.	Protoxid de azot, protoxid de azot, anhidridă de azot, dioxid de azot, anhidridă de azot. Istoria descoperirii, alcătuirii, aplicării.
20. Fundamentele și rolul lor. Bazele în viață.	Var stins, producție, aplicare. Alcaline: hidroxid de potasiu, hidroxid de sodiu. Săpun.
21. Indicele de hidrogen al mediului de soluție.	pH-ul mediului de soluție. Echilibrul acido-bazic.
22. Lucrări practice. Determinarea pH-ului unor soluții menajere.
23. Acizii și rolul lor. Acid clorhidric.	varietate de acizi. Descoperirea acidului clorhidric. Acidul clorhidric ca componentă a sucului gastric al oamenilor și mamiferelor. Sinteza acidului clorhidric.
24. Compuși ai sulfului.	Hidrogen sulfurat, acid sulfuric. Formare în natură, efect asupra organismelor, aplicare.
25. Lucrări de laborator.	Reacții calitative la acizi clorhidric, sulfuric, hidrosulfurat.
26. Acid acetic.	Acidul acetic ca unul dintre medicamentele din antichitate. Obținerea acidului acetic în prezent. Aplicație. Prepararea otetului de masa din esenta de otet.
27. Sărurile și rolul lor biologic. Clorura de sodiu. Bicarbonat de sodiu.	Sarea de masă în istoria dezvoltării civilizațiilor. Fiind în natură, pradă. Semnificația biologică a sării de masă. Bicarbonat de sodiu, obținere și aplicare.
28. Sarea lui Glauber. Carbonat de calciu.	Găsire în natură, extracție, aplicare.
29. Lucrări practice. Reacții calitative la săruri.
30-31. Hidroliza sării.	Săruri în curs de hidroliză. Hidroliza prin cation, prin anion. Ecuații de hidroliză.
32-33. Substanțe din trusa de prim ajutor la domiciliu.	Cărbune activ. adsorbția cărbunelui. Iodul, istoria descoperirilor, proprietăți, aplicare. Peroxid de hidrogen, structură, proprietăți, aplicare. Acțiunea antimicrobiană și de albire a peroxidului de hidrogen. Permanganat de potasiu, compoziție, aplicare în medicină. Vitaminele, tipurile lor, nevoia de vitamine. Mercur, toxicitatea vaporilor de mercur. Pericolul automedicației.
34. Concurs de lucrări de creaţie. (Prezentari elevilor)

Literatură

1. Akhmetov N.S. Chimie 10-11-M.: Educaţie 1998.
2. Goldfeld M.G. Chimie şi societate-M.: Mir 1995.
3. Grosse E. Chemistry for the curious-L .: Chemistry 1987.
4. Knunyants I.L. Dicționar enciclopedic chimic-M.: Enciclopedia sovietică 1983.
5. Kritsman V.A. Carte de lectură despre chimia anorganică (în două părți) - M .: Educație 1993.
6. Trifonov D.N. Cum au fost descoperite elementele chimice - M.: Prosveshchenie 1980.
7. Ediție electronică educațională. Chimie pentru școlari. Curs de bază clasa 8-9-MarSTU 2002
8. Kharlampovich G.D., Semenov A.S., Popov V.A. Chimie pe mai multe laturi-M.: Enlightenment 1992.
9. Chimie: Metode de predare Nr. 2.4-M.: School Press 2005.
10. Hodakov Yu.V. Chimie anorganică. Biblioteca metodică a şcolii.-M .: Educaţie 1982.
11. Ediție electronică: 1C: Tutor. Chimie-M.: Firma „1C” 1997.

Apendice. Lecția 22

Determinarea pH-ului unor soluții menajere.

Obiectiv: Pentru a consolida conceptul de valoarea pH-ului soluțiilor. Setați pH-ul soluțiilor propuse.

Reactivi administrati: apa distilata, suc de lamaie, solutie de bicarbonat de sodiu, solutie de sapun Dove, solutie de sapun de rufe, solutie CMC, solutie de sampon Pantene, apa de var, hartie indicator universal. Indicatori: turnesol, metil portocală, fenolftaleină.

Proces de lucru :

Experiența 1. Modificarea culorii indicatorilor acido-bazici în funcție de pH-ul soluțiilor.

Pune câteva picături din fiecare soluție într-un vas de microreacție. Adăugați o picătură de turnesol, metil portocală și fenolftaleină la fiecare soluție.

Aranjați rezultatele observațiilor despre natura mediului sub forma unui tabel:

Pentru a determina pH-ul, utilizați următoarele date:

Experiența 2. Determinarea pH-ului soluției folosind hârtie indicator universal.

Pentru o determinare aproximativă a pH-ului unei soluții, utilizați hârtie indicator universală impregnată cu un amestec de mai mulți indicatori cu zone de tranziție diferite. Scala de culori atașată indică valorile pH-ului hârtia indicator se transformă într-o culoare sau alta.

Cu o tijă de sticlă, transferați 2-3 picături din soluția de testare pe hârtie indicator universal. Comparați culoarea locului încă umed cu diagrama de culori. Trageți o concluzie despre valoarea aproximativă a pH-ului soluției.