Декілька десятків тисяч найважливіших хімічних речовин щільно увійшли в наше життя, одягаючи й взуття, забезпечуючи наш організм корисними елементами, забезпечуючи нам оптимальні умови для життєдіяльності. Олії, луги, кислоти, гази, мінеральні добрива, фарби, пластмаси - лише мала частина продукції, створеної на основі хімічних елементів.

Не знали?

Прокидаючись уранці, ми вмиваємось і чистимо зуби. Мило, зубна паста, шампунь, лосьйони, креми – засоби, створені на основі хімії. Заварюємо чай, опускаємо у склянку шматочок лимона – і спостерігаємо, як рідина стає світлішою. На наших очах відбувається хімічна реакція – кислотно-основна взаємодія кількох продуктів. Ванна та кухня - кожна, у своєму роді, міні-лабораторія будинку або квартири, де в ємності чи бульбашці щось зберігається. Яку речовину, назву їх дізнаємося з етикетки: сіль, сода, білизна тощо.

Особливо багато хімічних процесів відбувається на кухні під час приготування їжі. Сковорідки і каструлі успішно замінюють тут колби і реторти, а кожен новий відправлений в них продукт здійснює свою окрему хімічну реакцію, взаємодіючи з складом, що там знаходиться. Далі людина, вживаючи приготовлені ним страви, запускає механізм травлення їжі. Це теж І так у всьому. Все наше життя визначено елементами з періодичної таблиці Менделєєва.

Відкрита таблиця

Спочатку таблиця, створена Дмитром Івановичем, складалася з 63 елементів. Саме стільки їх на той час було відкрито. Вчений розумів, що він класифікував далеко не повний список існуючих та відкритих у різні роки його попередниками у природі елементів. І мав рацію. Більш ніж через сто років його таблиця складалася вже зі 103 найменувань, на початок нульових - зі 109, і відкриття продовжуються. Вчені всього світу б'ються над обчисленням нових елементів, спираючись на основу – таблицю, створену російським ученим.

Періодичний закон Менделєєва – основа хімії. Взаємодії між собою атомів тих чи інших елементів породили у природі основні речовини. Ті, у свою чергу, - раніше невідомі та складніші їх похідні. Усі назви речовин, що існують на сьогодні, походять від елементів, що вступили у взаємозв'язок між собою в процесі хімічних реакцій. Молекули речовин відбивають склад цих елементів у яких, і навіть кількість атомів.

Кожному елементу – свій літерний символ

У періодичної таблиці назва елементів дається як у буквеному, і у символічному вираженні. Одні ми вимовляємо, інші використовуємо під час написання формул. Випишіть окремо назви речовин і подивіться на ряд символів. Він показує, з яких елементів складається продукт, скільки атомів тієї чи іншої складової змогло синтезувати у процесі хімічної реакції кожну конкретну речовину. Все досить просто та наочно, завдяки наявності символів.

Основою символічного висловлювання елементів стала початкова, а, як правило, і одна з наступних літер з латинської назви елемента. Система була запропонована на початку 19 століття Берцеліусом – хіміком зі Швеції. Однією літерою сьогодні виражені назви двох десятків елементів. Інші - дволітерні. Приклади таких назв: мідь – Cu (cuprum), залізо – Fe (ferrum), магній – Mg (magnium) тощо. У назві речовин дано продукти реакції тих чи інших елементів, а формули - їх символічний ряд.

Продукт безпечний і не дуже

Хімії навколо нас набагато більше, ніж може передбачити середньостатистичний індивід. Не займаючись наукою професійно, нам все одно доводиться зіштовхуватися з нею у своєму повсякденному житті. Все, що стоїть на нашому столі, складається з хімічних елементів. Навіть людський організм зітканий із десятків хімічних речовин.

Назви хімічних речовин, що існують у природі, можна розділити на дві групи: що використовуються у повсякденності чи ні. Складні та небезпечні солі, кислоти, ефірні сполуки є вузько специфічними та застосовуються виключно у професійній діяльності. Вони вимагають обережності та точності у їх використанні, а в окремих випадках і спеціального дозволу. Речовини, незамінні в побуті, менш нешкідливі, але їхнє неправильне застосування може призвести до тяжких наслідків. Звідси можна дійти невтішного висновку, що невинної хімії немає. Розберемо основні речовини, із якими пов'язана життєдіяльність людини.

Біополімер як будівельний матеріал організму

Основним фундаментальним компонентом організму є білок - полімер, що складається з амінокислот і води. Він відповідає за формування клітин, гормональної та імунної систем, м'язової маси, кісток, зв'язок, внутрішніх органів. Тіло людини складається з більше одного мільярда клітин, і для кожної потрібний білок або, як його ще називають – протеїн. На підставі вищевикладеного наведіть назви речовин, незамінних для живого організму. Основа тіла – клітина, основа клітини – білок. Іншого не дано. Нестача протеїну, як та її надлишок, призводить до порушення всіх життєво важливих функцій організму.

У побудові білків беруть участь системи, що створюють макромолекули пептидними зв'язками. Ті, у свою чергу, виникають у результаті взаємодії речовин СООН - карбоксильних та NH 2 - аміногруп. Найвідоміший з білків – колаген. Він належить до класу фібрилярних білків. Найперший, будову якого вдалося встановити, – інсулін. Навіть для далекої від хімії людини ці назви говорять багато про що. Але не всі знають, що ці речовини – білки.

Незамінні амінокислоти

Клітина білка складається з амінокислот - назва речовин, що мають бічне коло в будові молекул. Їх утворюють: C – вуглець, N – азот, O – кисень та H – водень. З двадцяти стандартних амінокислот дев'ять потрапляють до клітин виключно з їжею. Інші синтезуються організмом у процесі взаємодії різних сполук. З віком або за наявності захворювань список із дев'яти незамінних амінокислот значно розширюється та поповнюється умовно незамінними.

Усього відомо понад п'ятсот різних амінокислот. Їх класифікують багатьма способами, один з яких поділяє їх на дві групи: протеїногенні та непротеїногенні. Деякі їх відіграють незамінну роль процесі функціонування організму, не пов'язану з формуванням білка. Назви органічних речовин у цих групах є ключовими: глутамат, гліцин, карнітин. Останній служить транспортером організмом ліпідів.

Жири: і просто, і складно

Усі жироподібні речовини в організмі ми звикли називати ліпідами чи жирами. Їхня основна фізична властивість - нерозчинність у воді. Однак у взаємодії з іншими речовинами, такими як бензол, спирт, хлороформ та інші, ці органічні сполуки легко розщеплюються. Основна хімічна відмінність жирів – схожі властивості, але різні будови. У життєдіяльності живого організму ці речовини відповідають за його енергію. Так, один грам ліпідів здатний виділити близько сорока кДж.

Велика кількість речовин, що входять в молекули жирів, не дозволяють зробити їх зручну і доступну класифікацію. Основне, що їх поєднує, - ставлення до процесу гідролізу. У цьому відношенні жири бувають омилювані та неомилювані. Назви речовин, що створюють першу групу, поділяють на прості та складні ліпіди. До простих належать деякі види воску, хорестерольні ефіри. До других - сфінголіпіди, фосфоліпіди та ряд інших речовин.

Вуглеводи як третій тип поживних речовин

Третій тип основних поживних речовин живої клітини нарівні з білками та жирами – вуглеводи. Це складаються з H (водню), O (кисню) та C (вуглецю) органічні сполуки. та його функції схожі з властивостями жирів. Вони також є джерелами енергії організму, але, на відміну від ліпідів, переважно потрапляють туди з їжею рослинного походження. Виняток становить молоко.

Вуглеводи поділяються на полісахариди, моносахариди та олігосахариди. Одні не розчиняються у воді, інші – навпаки. Далі наведено назви речовин нерозчинних. До них відносяться такі складні вуглеводи з групи полісахаридів, як крохмаль та целюлоза. Їх розщеплення більш прості речовини відбувається під впливом соків, що виділяються системою травлення.

Корисні речовини двох інших груп містяться в ягодах і фруктах у вигляді розчинних у воді цукрів, які добре засвоюються організмом. Олігосахариди - лактоза та сахароза, моносахариди - фруктоза та глюкоза.

Глюкоза та клітковина

Такі назви речовин, як глюкоза та клітковина у повсякденному житті людини зустрічаються часто. Обидва – вуглеводи. Один - з моносахаридів, що міститься в крові будь-якого живого організму та соку рослин. Другий - з полісахаридів, який відповідає за процес травлення, в інших функціях клітковина використовується рідко, але також є незамінною речовиною. Їхня будова та синтез досить складні. Але людині достатньо знати основні функції, що приймаються у життєдіяльності організму, щоб не нехтувати їх вживанням.

Глюкоза забезпечує клітини такою речовиною, як виноградний цукор, що дає енергію для їхнього ритмічного безперебійного функціонування. Близько 70 відсотків глюкози потрапляє у клітини з харчуванням, решта тридцять – організм виробляє самостійно. Глюкози харчового походження вкрай потребує головний мозок людини, так як цей орган не здатний самостійно синтезувати глюкозу. У меді вона міститься у найбільшій кількості.

Не така проста аскорбінка

Знайоме кожному з дитинства джерело вітаміну C - складна хімічна речовина, що складається з атомів водню та кисню. Їхня взаємодія з іншими елементами може призвести навіть до створення солей - достатньо в поєднанні поміняти лише один атом. У цьому випадку назва та клас речовини зміняться. Досліди, проведені з аскорбіновою кислотою, відкрили її незамінні властивості функції відновлення шкіри людини.

Крім того, вона зміцнює імунну систему шкірного покриву, допомагає протистояти негативним впливам атмосфери. Має омолоджуючу, відбілюючу властивість, попереджає старіння, нейтралізує вільні радикали. Міститься в цитрусах, болгарському перці, цілющих травах, полуниці. Близько ста міліграм аскорбінки – оптимальну добову дозу – можна отримати з шипшиною, обліпихою, а також ківі.

Речовини навколо нас

Ми переконалися, що все наше життя - хімія, тому що людину цілком складається з її елементів. Їжа, взуття та одяг, засоби гігієни - лише мала дещиця того, де ми зустрічаємо плоди науки в побуті. Призначення багатьох елементів ми знаємо та використовуємо для власного блага. У рідкісному будинку не зустрінеш борну кислоту, або гашене вапно, як ми її називаємо, або гідроксид кальцію, як воно відоме науці. Широко використовується людиною мідний купорос – сульфат міді. Назва речовини походить від назви її головного компонента.

Гідрокарбонат натрію – звична у побуті сода. Ця нова кислота – оцтова кислота. І так з будь-яким чи тваринного походження. Усі вони складаються із сполук хімічних елементів. Їхня молекулярна будова може пояснити далеко не кожен, достатньо знати назву, призначення речовини і правильно її використовувати.

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Ціль:показати тісний зв'язок хімії нашим повсякденним життям.

Обладнання:мультимедійний проектор; три види мила – господарське, туалетне, рідке; два види прального порошку – для бавовняних та вовняних тканин; фенолфталеїн; сода; розчин оцтової кислоти; лимонна кислота кристалічна; борошно; вода; пробірки; склянки хімічні; шпатель.

ХІД ЗАХОДУ

(Слайд 2)

Вчитель.На початку було слово. І слово було – Бог. За сім днів і ночей творцем було створено матеріальний світ, що складається з речовини. А речовина – це об'єкт вивчення науки ХІМІІ.

(Слайд 3)

– Отже, давайте разом зачаруємось цією божественною наукою, і переконаємось у тому, що все наше оточення – це хімічні речовини. І ми з вами, наше тіло і навіть наші почуття – це також хімія.
Почнемо із самого початку. Ось народжується малюк. (Слайд 4)З першим його криком розправляються легені, малюк робить перший вдих. І цей процес супроводжує нас усе життя.

Запитання до аудиторії:

– А який газ нам при цьому потрібний? (Кисень)

– Як називається речовина, яка переносить кисень? (Гемоглобін)

- Давайте разом помилуємося цією чудовою молекулою. (Слайд 5)Кисень, приєднавшись, до іону заліза, розташованого посередині гемоглобіну, як у кареті проїжджає до всіх органів нашого тіла. Наші тканини наповнюються киснем живлення, завдяки якому йдуть процеси окислення.

– А зараз інший момент. Скажіть, чи відчували ви стрес? Звичайно! Я вважаю, стрес знайомий багатьом.

Питання до аудиторії:

– Чи знаєте ви, який гормон виробляється у своїй? (Адреналін)

– А сьогодні ви відчували хвилювання?

- Звичайно, у школі без хвилювання не обійтися! І знову у вас викид адреналіну. (Слайд 6)Мудра природа створила адреналін для впливу. Отже, при викиді адреналіну людині потрібно активно рухатись, бігати, стрибати, розмахувати руками. Що ми з вами зараз зробимо. Встали. Підняли руки, активно трусимо руками. Одночасно потопаємо ногами.

– Молодці! Увесь накопичений адреналін виробили.

- Виявляється, стресостійкість залежить від білка, до якого прикріплюється адреналін. Якщо молекула білка велика, людина стійка до стресу, якщо дрібна – стійкість до стресу мала. Давайте помилуємося чудовою структурою білкової молекули. (Слайд 7)Захопимося мудрою природою, яка створила таку красу.

Питання до аудиторії:

- Що визначає структуру білка? Де зашифровано спадкову інформацію? (ДНК)

– Звичайно ж, у молекулі ДНК. Звернемося до структури ДНК. (Слайд 8)Подивіться, яка красуня! Зліва представлений вид зверху, праворуч - подвійна спіраль, що складається з двох компліментарних ланцюгів. Недарма вони так названі, один ланцюг робить комплімент іншим. А повна назва ДНК – дезоксирибонуклеїнова кислота. Звучить як пісня!

- Давайте проведемо уявний експеримент - перенесемося до себе додому. Нас вдома завжди чекають.

Питання до аудиторії:

- Хто вас зустрічає першим біля порога? Які почуття ви відчуваєте при цьому?

- Чудово! Усіх нас чекають вдома мами та тати, бабусі та дідусі, котики та собачки, хом'ячки та папужки. А ми раді зустрічі із ними. (Слайд 9)

– А тепер уявіть – перед вами тарілка із пельменями, заправлена ​​сметаною. Або на столі димиться пиріг із рум'яною скоринкою. Будинок наповнений дивовижним ароматом. Ви підносите до рота бажаний шматок. Що ви відчуваєте у своїй?
Усього цього блаженства ви не зазнали б, якби не утворився в організмі гормон радості – серотонін. Помилуйте на винуватця урочистості! (Слайд 10)Гарний! Виробимо його тут і зараз. Ні, на жаль, ви не триматимете зараз у руці важкий шматок пирога. Ви не погладите улюбленого вихованця. Ми вчинимо простіше – згадаємо дитинство. Кожен з нас, будучи дитиною, усміхався і завзято сміявся близько 360 разів на день. Посміхніться, знайдіть на обличчі горбика радості поряд зі вилицями. Кінчиками пальців активно потріть їх. Подивіться на своїх сусідів ліворуч та праворуч, подаруйте їм свою усмішку! Ось і виробили серотонін!

– Отже, ми вдома. Насамперед відвідаємо домашню лабораторію під назвою – ванна кімната. (Слайд 11)Миємо руки, заодно не гаючи часу, включаємо пральну машину. Яке мило вибрати? Який порошок? Для проведення експерименту потрібні п'ять хіміків. З ними ми перевіримо лужні властивості трьох видів мила – господарського, туалетного, рідкого та двох сортів порошку – для вовни та для бавовняних тканин. (У п'яти пробірках знаходяться зразки перерахованих вище миючих засобів. У кожну наливають кілька мілілітрів води, струшують. Потім у розчини капають по краплині розчину фенолфталеїну, спостерігають за інтенсивністю малинового фарбування і роблять висновки.)

Висновки.Найбільш яскраве забарвлення у розчині господарського мила, середовище сильнолужне, отже, цим милом необхідно користуватися для прання сильно забруднених виробів. Розчин туалетного мила також змінив забарвлення індикатора - ним користуємося для миття брудних рук та тіла. А ось рідким милом можна користуватися часто, тому що його розчин не змінив кольору індикатора, середовище нейтральне.
Найбільш лужне середовище в розчині прального порошку для бавовняних тканин, отже, цим видом миючого засобу потрібно прати вироби з тканин, що витримують агресивне середовище. В іншому вигляді порошку розчин фенолфталеїну тільки порозовів, тобто він годиться для прання виробів із натуральних шовкових та вовняних тканин.

– Переходимо на кухню – головну домашню лабораторію. Тут відбуваються основні обряди приготування. Чим оснащено головну лабораторію будинку? (Слайд 12)
Знайомтесь, «Гаряча Величність» – плита.

Запитання до аудиторії:

– Навіщо потрібна плита? Що у ній горить?

– А тепер, будь ласка, охочий запише на дошці реакцію горіння метану і порівняє її із записом на екрані.

– Зробимо висновки. Метан взаємодіє з киснем, при цьому виділяється вуглекислий газ та пари води. Тому при запаленні конфорок необхідно відкрити кватирку. А для чого починаємо реакцію горіння? Звичайно, нам потрібна енергія, що виділяється внаслідок реакції. Тому реакція записана у термохімічному вигляді, наприкінці рівняння +Q, що означає виділення тепла – екзотермічна реакції.

– На черзі «Морозна Величність» – холодильник.

Питання до аудиторії:

– Навіщо потрібен холодильник?

- Ви маєте рацію, він необхідний для уповільнення процесів псування їжі - реакцій окиснення та розкладання. Холодильник уособлює найскладніший розділ хімії – хімічну кінетику. Поставимося до «Морозної Величності» з повагою.

– Переходимо до «Високостей» – шаф. Чого тут тільки немає – ложки, кухарі, каструлі, сковорідки, крупи, борошно, сіль, цукор, спеції та багато чого ще смачного та цікавого. Готуватимемо пиріг з пісочного тіста, причому хімічно грамотно. У кулінарних книгах рекомендується для приготування тіста додати соду погашену оцтом.

Питання до аудиторії:

– З якою метою до тіста додається сода з оцтом?

- Правильно, щоб пиріг був пишним. А тепер подивіться на цю реакцію. (Демонстрація взаємодії соди з оцтовою кислотою). Спостерігаємо "закипання" за рахунок виділення вуглекислого газу. Отже, основна маса вуглекислого газу зникла в атмосферу, для підвищення тесту газу залишилося небагато. Тому соду оцтом не гасимо, а додаємо на борошно соду та суху кристалічну лимонну кислоту. Замішуємо тісто, додаючи потрібні інгредієнти.

(Демонстрація. У глибокій склянці змішати соду, кристалічну лимонну кислоту, борошно, додати воду. Спостерігається повільне підняття пишного тіста. В іншій склянці борошно змішати з водою, туди ж додати соду погашену оцтом. У цьому випадку тісто піднімається набагато менше і швидко осідає. )

– Ми з вами переконалися, що й пироги треба готувати хімічно грамотно. Вуглекислий газ повинен виділятися в процесі випічки – результат пишний пиріг, ось такий як наш! (Слайд 13)

– Думаю, я переконала вас у тому, що хімія – поема речовини! (Слайд 14)

У попередньому розділі було сказано, що утворювати зв'язки між собою можуть не тільки атоми одного хімічного елемента, але також атоми різних елементів. Речовини, утворені атомами одного хімічного елемента називають простими речовинами, а речовини, утворені атомами різних хімічних елементів, — складними. Деякі звичайні речовини мають молекулярну будову, тобто. складаються із молекул. Наприклад, молекулярну будову мають такі речовини, як кисень, азот, водень, фтор, хлор, бром, йод. Кожна з цих речовин утворена двоатомними молекулами, тому їх формули можна записати як O 2 , N 2 , H 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 і I 2 відповідно. Як можна помітити, прості речовини можуть мати однакову назву з елементами, що їх утворюють. Тому слід чітко розрізняти ситуації, коли йдеться про хімічний елемент, а коли про просту речовину.

Нерідко прості речовини мають не молекулярну, а атомну будову. У таких речовин атоми можуть утворювати один з одним зв'язки різних типів, які докладно будуть розглянуті трохи пізніше. Речовинами подібної будови є всі метали, наприклад, залізо, мідь, нікель, а також деякі неметали – алмаз, кремній, графіт тощо. Для цих речовин зазвичай характерний не тільки збіг назви хімічного елемента з назвою ним утвореної речовини, але також ідентичні запис формули речовини та позначення хімічного елемента. Наприклад, хімічні елементи залізо, мідь та кремній, що мають позначення Fe, Cu та Si, утворюють прості речовини, формули яких Fe, Cu та Si відповідно. Існує також невелика група простих речовин, що складаються з розрізнених атомів, що ніяк не пов'язані між собою. Такі речовини є газами, які називають, через їхню вкрай низьку хімічну активність, благородними. До них відносяться гелій (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе), радон (Rn).

Оскільки лише відомих простих речовин налічується близько 500, то логічно випливає висновок про те, що для багатьох хімічних елементів характерне явище, яке називається алотропією.

Алотропія – явище, коли хімічний елемент може утворювати кілька простих речовин. Різні хімічні речовини, утворені одним хімічним елементом називають алотропними модифікаціями або алотропами.

Так, наприклад, хімічний елемент кисень може утворювати дві прості речовини, одна і яких має назву хімічного елемента – кисень. Кисень як речовина складається із двоатомних молекул, тобто. формула його O2. Саме це з'єднання входить до складу життєво необхідного нам повітря. Іншою алотропною модифікацією кисню є триатомний газ озон, формула якого O 3 . Незважаючи на те, що і озон, і кисень утворені одним хімічним елементом, їхня хімічна поведінка дуже різна: озон відрізняється набагато більшою активністю в порівнянні з киснем в реакціях з тими ж речовинами. Крім того, дані речовини відрізняються одна від одної за фізичними властивостями вже як мінімум через те, що молекулярна маса озону більша, ніж у кисню в 1,5 рази. Це призводить до того, що його щільність у газоподібному стані також більша в 1,5 рази.

Багато хімічних елементів схильні утворювати алотропні модифікації, що відрізняються один від одного особливостями будови кристалічних ґрат. Так, наприклад, на рисунку 5, ви можете бачити схематичні зображення фрагментів кристалічних решіток алмазу та графіту, які є алотропними модифікаціями вуглецю.

Рисунок 5. Фрагменти кристалічних ґрат алмазу (а) та графіту (б)

Крім того, вуглець може мати молекулярну будову: така структура спостерігається у такого типу речовин, як фулерени. Речовини цього типу утворені молекулами вуглецю сферичної форми. На малюнку 6 представлені 3D моделі молекули фулерену с60 та футбольного м'яча для порівняння. Зверніть увагу на їхню цікаву подібність.

Малюнок 6. Молекула фулерену С60 (а) та футбольний м'яч (б)

Складні речовини – це речовини, що складаються з атомів різних елементів. Вони так само, як і прості речовини, можуть мати молекулярну та немолекулярну будову. Немолекулярний тип будови складних речовин може бути різноманітнішим, ніж у простих. Будь-які складні хімічні речовини можуть бути або прямою взаємодією простих речовин, або послідовністю їх взаємодій одна з одною. Важливо усвідомлювати один факт, який полягає в тому, що властивості складних речовин як фізичні, так і хімічні сильно відрізняються від властивостей простих речовин, з яких вони отримані. Наприклад, кухонна сіль, що має форуму NaCl і є безбарвними прозорими кристалами, може бути отримана взаємодією натрію, що є металом з характерними для металів властивостями (блиск і електропровідність), з хлором Cl 2 — газом жовто-зеленого кольору.

Сірчана кислота H 2 SO 4 може бути утворена серією послідовних перетворень з простих речовин - водню H 2 сірки S і кисню O 2 . Водень — газ легший за повітря, що утворює з повітрям вибухові суміші, сірка — тверда речовина жовтого кольору, здатна горіти, і кисень — газ трохи важчий за повітря, в якому можуть горіти багато речовин. Сірчана кислота, яка може бути отримана з даних простих речовин, є важкою маслянистою рідиною, що володіє сильними водовіднімними властивостями, через які обвугливає багато речовин органічного походження.

Очевидно, що крім індивідуальних хімічних речовин, бувають також їх суміші. Переважно саме сумішами різних речовин утворений світ навколо нас: сплави металів, продукти харчування, напої, різні матеріали, з яких складаються навколишні предмети.

Наприклад, повітря, яким ми дихаємо, складається в основному з азоту N 2 (78%), життєво необхідного нам кисню (21%), 1%, що залишився, припадає на домішки інших газів (вуглекислий газ, благородні гази та ін).

Суміші речовин поділяють на гомогенні та гетерогенні. Гомогенними сумішами називають такі суміші, які не мають меж розділу фаз. Гомогенними сумішами є суміш спирту та води, сплави металів, розчин солі та цукру у воді, суміші газів тощо. Гетерогенними сумішами називають такі суміші, які мають межу розділу фаз. До сумішей такого типу можна віднести суміш піску та води, цукру та солі, суміш олії та води та ін.

Речовини, у тому числі складаються суміші, називають компонентами.

Суміші простих речовин на відміну хімічних сполук, які можна одержати з цих простих речовин, зберігають властивості кожного компонента.

Навколишній світ матеріал. Матерія буває двох видів: речовина та поле. Об'єкт хімії – речовина (зокрема і впливом геть речовина різних полів – звукових, магнітних, електромагнітних та інших.)

Речовина - все, що має масу спокою (тобто характеризується наявністю маси тоді, коли не рухається). Так, хоча маса спокою одного електрона (маса електрона, що не рухається) дуже мала - близько 10 -27 г, але навіть один електрон - це речовина.

Речовина буває у трьох агрегатних станах – газоподібному, рідкому та твердому. Є ще один стан речовини – плазма (наприклад, плазма є у грозовій та кульовій блискавці), але у шкільному курсі хімію плазми майже не розглядають.

Речовини можуть бути чистими, дуже чистими (потрібними, наприклад для створення волоконної оптики), можуть містити помітні кількості домішок, можуть бути сумішами.

Усі речовини складаються з найдрібніших частинок – атомів. Речовини, що складаються з атомів одного виду(З атомів одного елемента), називають простими(наприклад, деревне вугілля, кисень, азот, срібло та ін.). Речовини, що містять пов'язані між собою атоми різних елементів, називають складними.

Якщо в речовині (наприклад, у повітрі) присутні два або більше простих речовин, та їх атоми не пов'язані між собою, його називають не складним, а сумішшю простих речовин. Число простих речовин порівняно невелике (близько п'ятисот), а кількість складних речовин величезна. На цей час відомі десятки мільйонів різних складних речовин.

Хімічні перетворення

Речовини здатні вступати між собою у взаємодію, причому з'являються нові речовини. Такі перетворення називають хімічними. Наприклад, проста речовина вугілля взаємодіє (хіміки говорять – реагує) з іншою простою речовиною – киснем, у результаті утворюється складна речовина – вуглекислий газ, у якому атоми вуглецю та кисню пов'язані між собою. Такі перетворення одних речовин на інші називають хімічними. Хімічні перетворення – це хімічні реакції.Так, при нагріванні цукру на повітрі складна солодка речовина – сахароза (з якої складається цукор) – перетворюється на просту речовину – вугілля та складну речовину – воду.

Хімія вивчає перетворення одних речовин на інші. Завдання хімії – з'ясувати, з якими саме речовинами може за цих умов взаємодіяти (реагувати) те чи інше речовина, що утворюється. Крім того, важливо з'ясувати, за яких умов може протікати те чи інше перетворення і можна отримати потрібну речовину.

Фізичні властивості речовин

Кожна речовина характеризується сукупністю фізичних та хімічних властивостей. Фізичні властивості – це властивості, які можна охарактеризувати за допомогою фізичних приладів. Наприклад, за допомогою термометра можна визначити температуру плавлення та кипіння води. Фізичними методами можна охарактеризувати здатність речовини проводити електричний струм, визначити густину речовини, її твердість і т.д. При фізичних процесах речовини залишаються постійними за складом.

Фізичні властивості речовин поділяють на лічильні (ті, які можна охарактеризувати за допомогою тих чи інших фізичних приладів числом, наприклад, зазначенням щільності, температур плавлення та кипіння, розчинності у воді та ін.) та незліченні (ті, які охарактеризувати числом не можна або дуже важко - такі, як колір, запах, смак та ін.).

Хімічні властивості речовин

Хімічні властивості речовини – це сукупність відомостей про те, з якими іншими речовинами та за яких умов вступає у хімічні взаємодії дана речовина. Найважливішим завданням хімії є виявлення хімічних властивостей речовин.

У хімічних перетвореннях беруть участь найдрібніші частинки речовин – атоми. При хімічних перетвореннях з одних речовин утворюються інші речовини і вихідні речовини зникають, а замість них утворюються нові речовини (продукти реакції). А атоми привсіх хімічних перетвореннях зберігаються. Відбувається їхнє перегрупування, при хімічних перетвореннях старі зв'язки між атомами руйнуються і виникають нові зв'язки.

Хімічний елемент

Число різних речовин величезне (і у кожного їх своя сукупність фізичних і хімічних властивостей). Атомів, що відрізняються один від одного за найважливішими характеристиками, в навколишньому матеріальному світі порівняно невелика – близько ста. Кожен вид атомів відповідає свій хімічний елемент. Хімічний елемент - це сукупність атомів з однаковими або близькими характеристиками. У природі трапляється близько 90 різних хімічних елементів. На цей час фізики навчилися створювати нові, відсутні Землі види атомів. Такі атоми (і, відповідно, такі хімічні елементи) називають штучними (англійською – man-made elements). Штучно отриманих елементів до теперішнього часу синтезовано понад два десятки.

Кожен елемент має латинську назву та одно- або дво-літерний символ. У російськомовній хімічній літературі немає чітких правил вимови символів хімічних елементів. Одні вимовляють так: називають елемент російською (символи натрію, магнію та ін.), інші – за латинськими буквами (символи вуглецю, фосфору, сірки), треті – як звучить назва елемента латиною (залізо, срібло, золото, ртуть ). Символ елемента водню Н у нас прийнято вимовляти так, як цю букву вимовляють французькою.

Порівняння найважливіших характеристик хімічних елементів та простих речовин наведено у таблиці нижче. Одному елементу може відповідати кілька простих речовин (явище алотропії: вуглець, кисень та ін.), а може – і одна (аргон та ін. інертні гази).

Елективний курс з хімії для учнів 9 класів. Речовини навколо нас

Елективний курс хімії для учнів 9 класів.

Речовини довкола нас.

Одним із напрямків модернізації сучасної освіти є перехід до профільного навчання у старшій школі. Введення передпрофільної підготовки через організацію курсів є необхідною умовою створення освітнього простору основної школи.

У цьому посібнику представлена ​​програма курсу з хімії «Речовини навколо нас», призначена для учнів 9 класів.

В курсі представлені відомості, які дозволяють усвідомити процеси в навколишньому світі, інформація про незвичайні властивості відомих речовин, торкається проблема екології, хімічний практикум.

Курс спрямований на розширення та поглиблення знань з хімії, на розвиток загальнонавчальних умінь та навичок, розширення кругозору.

Ця програма побудована за загальною схемою. У пояснювальній записці охарактеризовано особливості курсу, конкретизовано його цілі та завдання. Наведено поурочне планування. Сформульовано вимоги до рівня досягнень учня після закінчення курсу, запропоновано список рекомендованої вчителеві літератури та мультимедійних засобів навчання. Додаток містить приклад конспекту проведення уроку, практичної роботи.

Пояснювальна записка.

Курс є несистематичним і може вивчатися паралельно із традиційним шкільним курсом хімії (будь-яка програма). Базується на знаннях, одержуваних щодо основного курсу хімії, і вимагає знань теоретичних питань, які виходять за рамки стандарту.

Цілі курсу:

Орієнтування учнів на продовження освіти в класах природничо профілю, розширення та поглиблення знань з хімії, розширення кругозору, формування екологічного мислення.

Завдання курсу:

• Розвиток та зміцнення інтересу до предмета
• Розкриття хімізму навколишнього світу
• Ознайомлення учнів із дією хімічних речовин на організм людини
• Поглиблення, розширення та систематизація знань про будову, властивості, застосування речовин
• Удосконалення умінь поводження з хімічними приладами, посудом, речовинами; вирішення експериментальних завдань
• Сформувати уявлення про професії, пов'язані з хімією

Введення (1 год). Ознайомлення учнів із цілями та завданнями даного курсу. Короткий екскурс за програмою.

Прості речовини. (3 години)

Кисень, озон, азот. Отримання, застосування, кругообіг у природі, біологічна роль. Вуглець, його алотропні видозміни: алмаз, графіт, фулерени. Повітря. Екологія повітряного басейну. Інертні гази.

Вода. (8:00)

склад. Будова молекули води. Властивості води. Ізотопи водню. Тяжка вода. Роль важкої води. Біологічна роль важкої води.

Аномалії води: висока температура кипіння, розширення під час замерзання, лід, зміна щільності залежно від температури. Жива вода.

Вода у живих організмах. Біологічна роль води та її функції в організмі людини, тварин та рослин.

Вода – універсальний розчинник. Крива розчинності. Способи вираження концентрації розчиненої речовини: відсоткова, молярна, нормальна. Приготування розчинів із заданою концентрацією. Жорсткість води та способи її усунення.

Оксиди та їх роль (7 годин)

Оксид вуглецю (IV). Отримання вуглекислого газу, його властивості та застосування. Фізіологічне значення. Явище кашлю та позіхання. Шкідливість куріння, склад сигарети. Хімічний склад рослин. Фотосинтез. Сутність, продукти фотосинтезу: глюкоза, крохмаль, кисень.

Оксид вуглецю (II), способи одержання, властивості. Фізіологічна активність чадного газу. Оксид вуглецю (II) як хімічна сировина в органічному синтезі. Оксид кремнію (ІV). Поширеність у природі, біологічне значення кремнію: епітеліальні клітини, еластин. Застосування оксиду кремнію (ІV). Оксиди азоту.

Підстави та їх роль (3 години)

Підстави у побуті. Гашене вапно, застосування. Луги: гідроксид натрію, гідроксид калію. Мила. Водневий показник середовища розчину. Кислотно-лужний баланс.

Кислоти та їх роль (4 години)

Соляна кислота. Відкриття соляної кислоти. Соляна кислота як складова шлункового соку людини та ссавців. Синтез соляної кислоти. Сполуки сірки: сірководень, сірчана кислота. Освіта у природі, вплив на організми, застосування. Якісні реакції на соляну, сірчану, сірководневу кислоти.

Оцтова кислота. Оцтова кислота як одне зі зілля в давні часи. Отримання зараз. Застосування. Приготування столового оцту з оцтової есенції.

Солі та їх біологічна роль (5 годин)

Хлорид натрію. Поварена сіль історія розвитку цивілізацій. Знаходження у природі, видобуток. Біологічне значення кухонної солі. Харчова сода, одержання, застосування. Глауберова сіль, відкриття, значення у медицині. Карбонат кальцію. Знаходження у природі, видобуток, застосування.

Гідроліз солей. Якісні реакції на солі.

Речовини у домашній аптечці (2 години)

Активоване вугілля. Адсорбція вугілля.

Йод. Історія відкриття, будова, фізичні та хімічні властивості, застосування.

Перекис водню. Будова, властивості, одержання. Протимікробна та знебарвлююча дія пероксиду водню.

Перманганат калію. Склад, властивості, застосування у медицині.

Вітаміни. Види, необхідність застосування вітамінів.

Ртуть. Токсичність пари ртуті.

Небезпека самолікування.

Вимоги до результатів навчання.

Після вивчення елективного курсу «Речовини довкола нас» учні повинні:

Знати будову та властивості простих та складних речовин, що оточують нас у природі та побуті, знати їх біологічне значення, основні способи їх отримання, обробки, використання людиною; знати правила роботи та поводження з лабораторним обладнанням;

Вміти проводити найпростіші виміри (маси, щільності, об'єму); готувати розчини із заданою масовою часткою розчиненої речовини; визначати відсоткову концентрацію розчинів кислот, лугів, солей за табличними значеннями щільностей; порівнювати, виділяти головне, робити висновки та узагальнення; організовувати свою навчальну працю, користуватися додатковою літературою, використовувати у процесі навчання ІКТ; працювати з лабораторним обладнанням; складати рівняння хімічних реакцій та проводити розрахунки за ними (кількості речовини, маси, обсягу); використовувати отримані знання у повсякденному житті та у практичній діяльності.

Планування уроків курсу «Речовини навколо нас».

Тема уроку	Досліджувані питання
1. Введення
2. Прості речовини. Кисень, озон, азот.	Отримання, застосування, кругообіг у природі, біологічна роль.
3. Вуглець.	Алотропні видозміни вуглецю: алмаз, графіт, карбін, фулерени.
4. Повітря.	Склад повітря. Інертні гази, історія відкриття, застосування. Джерела забруднення повітряного басейну, способи очищення.
5-6. Вода. Склад води.	Склад молекули води, будова, властивості. Ізотопи водню. Тяжка вода. Біологічна роль важкої води.
7. Аномалії води.	Висока температура кипіння, розширення під час замерзання, лід, зміна щільності залежно від температури. Жива вода.
8. Вода у живих організмах.	Біологічна роль води та її функції в організмі тварин, людини та рослин.
9-10. Вода як розчинник.	водні розчини. Крива розчинності. Способи вираження концентрації розчиненої речовини. Відсоткова концентрація розчинів. Молярна концентрація розчинів. Нормальна концентрація.
11. Практична робота. Приготування розчинів заданої концентрації.
12. Жорсткість води та способи її усунення.	Практична робота. Способи усунення жорсткості води.
13. Оксиди та його роль. Оксид вуглецю (ІV).	Одержання, властивості та застосування вуглекислого газу.
14. Шкідливість куріння.	Склад сигарети. Явище кашлю та позіхання. Фізіологічне значення вуглекислого газу.
15. Фотосинтез.	Хімічний склад рослин. Сутність процесу фотосинтезу. Продукти фотосинтезу: глюкоза, крохмаль, кисень.
16. Практична робота. Одержання та властивості вуглекислого газу.
17. Оксид вуглецю (ІІ).	Способи одержання, властивості, фізіологічна активність чадного газу. Оксид вуглецю (II) як хімічна сировина в органічному синтезі.
18. Оксид кремнію (IV).	Поширеність у природі, властивості, застосування. Біологічне значення кремнію, епітеліальні клітини, еластин.
19. Оксиди азоту.	Закис азоту, оксид азоту, азотистий ангідрид, двоокис азоту, азотний ангідрид. Історія відкриття, склад, застосування.
20. Підстави та його роль. Підстави у побуті.	Гашене вапно, отримання, застосування. Луги: гідроксид калію, гідроксид натрію. Мила.
21. Водневий показник середовища розчину.	рН середовища розчину. Кислотно-лужний баланс.
22. Практична робота. Визначення рН деяких побутових розчинів.
23. Кислоти та їх роль. Соляна кислота.	Різноманітність кислот. Соляної кислоти, відкриття. Соляна кислота як складова шлункового соку людини та ссавців. Синтез соляної кислоти.
24. З'єднання сірки.	Сірководень, сірчана кислота. Освіта у природі, вплив на організми, застосування.
25. Лабораторна робота.	Якісні реакції на соляну, сірчану, сірководневу кислоти.
26. Оцтова кислота.	Оцтова кислота як одне зі зілля в давні часи. Одержання оцтової кислоти зараз. Застосування. Приготування столового оцту з оцтової есенції.
27. Солі та його біологічна роль. Хлорид натрію. Карбонат натрію.	Поварена сіль історія розвитку цивілізацій. Знаходження у природі, видобуток. Біологічне значення кухонної солі. Харчова сода, отримання та застосування.
28. Глауберова сіль. Карбонат кальцію.	Знаходження у природі, видобуток, застосування.
29. Практична робота. Якісні реакції на солі.
30-31. Гідроліз солей.	Солі, що піддаються гідролізу. Гідроліз по катіону, аніону. Рівняння гідролізу.
32-33. Речовини у домашній аптечці.	Активоване вугілля. Адсорбція вугілля. Йод, історія відкриття, властивості, застосування. Пероксид водню, будова, властивості, застосування. Протимікробна та знебарвлююча дія перекису водню. Перманганат калію, склад, застосування у медицині. Вітаміни, їх види, необхідність застосування вітамінів. Ртуть, токсичність пари ртуті. Небезпека самолікування.
34. Конкурс творчих работ. (Презентації учнів)

Література

1. Ахметов Н.С. Хімія 10-11-М: Просвітництво 1998.
2. Гольдфельд М.Г. Хімія та суспільство-М.: Світ 1995.
3. Гроссе Е. Хімія для допитливих-Л.: Хімія 1987.
4. Кнуньянц І.Л. Хімічний енциклопедичний словник-М: Радянська енциклопедія 1983.
5. Кріцман В.А. Книга для читання з неорганічної хімії (у двох частинах)-М: Просвітництво 1993.
6. Трифонов Д.М. Як були відкриті хімічні елементи-М.: Просвітництво 1980 року.
7. Навчальне електронне видання. Хімія для школярів Базовий курс 8-9 клас-МарДТУ 2002
8. Харлампович Г.Д., Семенов А.С., Попов В.А. Багатолика хімія-М.: Просвітництво 1992.
9. Хімія: Методика викладання №2,4-М: Шкільна преса 2005.
10. Ходаков Ю.В. Неорганічна хімія. Методична бібліотека школи.-М: Просвітництво 1982.
11. Електронне видання: 1С: Репетитор. Хімія-М: Фірма «1С» 1997.

Додаток. Урок 22. Приклад практичної роботи.

Визначення рН деяких побутових розчинів.

Мета роботи: Закріпити поняття про водневий показник розчинів Встановити рН запропонованих розчинів.

Дані реактиви: дистильована вода, лимонний сік, розчин питної соди, розчин мила Dove, розчин господарського мила, розчин СМС, розчин шампуню Pantene, вапняна вода, універсальний індикаторний папір. Індикатори: лакмус, метиловий оранжевий, фенолфталеїн.

Хід роботи :

Досвід 1.Зміна забарвлення кислотно-основних індикаторів, залежно від рН розчинів.

Кілька крапель кожного розчину помістіть у чашку для мікрореакцій. Додайте в кожен розчин по одній краплі лакмусу, метилового оранжевого та фенолфталеїну.

Результати спостережень про характер середовища оформіть у вигляді таблиці:

Для визначення рН скористайтеся такими даними:

Досвід 2. Визначення рН розчину за допомогою універсального індикаторного паперу.

Для наближеного визначення рН розчину використовуйте універсальний індикаторний папір, просочений сумішшю декількох індикаторів з різними областями переходу. На кольоровій шкалі, що додається до неї, зазначено, при яких значеннях рН індикаторний папір забарвлюється в той чи інший колір.

Скляною паличкою перенесіть 2-3 краплі досліджуваного розчину на універсальний індикаторний папір. Порівняйте фарбування ще сирої плями з кольоровою шкалою. Зробіть висновок про наближене значення рН розчину.