Что изучает химия

Определения и обозначения

Химия — естественная наука, изучающая вещества, их свойства и превращения. Естественные науки исследуют природу, а химия помогает понять, из чего состоят предметы и как вещества могут изменяться. Это определение подсказывает, что химия изучает не только материалы, но и происходящие с ними изменения.

Вещество — то, из чего состоят тела; например, железо, вода или сахар. Вещество обычно нельзя назвать отдельным предметом: железо может быть частью гвоздя, а вода — находиться в стакане. Понятие нужно, чтобы назвать материал, из которого сделана вещь.

Тело — отдельный предмет, имеющий форму и размеры; одно и то же вещество может входить в состав разных тел. Например, железными могут быть гвоздь и ложка, хотя это разные предметы. Различение тела и вещества помогает точно описать, что мы наблюдаем.

Свойства вещества — признаки, по которым его можно описать и отличить от других веществ. К ним относятся, например, цвет и твёрдость. Сравнивая свойства, можно понять, чем отличаются материалы и для чего их удобно использовать.

Как это устроено

Чтобы различить тело и вещество, спроси себя: передо мной отдельный предмет или материал, из которого он сделан? Стакан — тело, потому что у него есть форма и размер, а стекло — вещество, из которого изготовлен этот стакан. Так же различают деревянный стол и дерево, из которого он сделан, или железный гвоздь и железо. Это различие нужно, чтобы не путать название предмета с названием его материала.

Одинаковые по назначению и виду тела могут быть сделаны из разных веществ. Например, ложка бывает металлической или пластмассовой: материал выбирают с учётом того, как ложкой будут пользоваться. И наоборот, одно вещество можно применить для изготовления разных тел: из железа делают гвозди, детали и инструменты. Значит, название тела не всегда сообщает, из какого вещества оно сделано, а одно вещество не связано только с одним предметом.

Вещества узнают и сравнивают по свойствам: можно наблюдать цвет, проверять твёрдость и выяснять, растворяется ли вещество в воде. Эти признаки помогают выбрать материал для нужной работы: например, твёрдое вещество может быть пригодно для прочной детали. Нельзя проверять неизвестное вещество на вкус или подносить его близко к носу. Так можно навредить себе, поэтому наблюдения проводят только безопасными способами и по указанию взрослого.

Химия изучает не только сами вещества и их свойства, но и их превращения. Иногда меняется лишь состояние вещества: вода становится паром при нагревании, но это всё ещё вода, только в другом состоянии. При горении бумаги появляются дым и зола, которых раньше не было, — образуются новые вещества. Химикам важно выяснять, что именно изменилось, чтобы отличать превращение от изменения формы или состояния.

Знания химии нужны в повседневной жизни, потому что мы постоянно пользуемся разными материалами и веществами. Понимая свойства материалов, легче объяснить, почему одни предметы прочные, а другие легко гнутся или растворяются. Химия помогает разбираться в продуктах и бытовых процессах, например в нагревании воды. Она также учит осторожности: нужно читать предупреждения на упаковках и не смешивать вещества без разрешения взрослого.

Тела, вещества и их свойства

Сначала найди в таблице тело, затем прочитай, из какого вещества оно состоит. Свойство описывает материал, а последний столбец показывает, какой вопрос о нём помогает исследовать химия. Примеры свойств здесь приведены для наблюдения, а не для проверки неизвестных веществ на вкус или запах.

Разбор задач

Тело или вещество?

Условие: определи, что является телом, а что веществом: снежок, снег, гвоздь, железо. Чтобы ответить, сначала отделим предметы, которые имеют форму и размер, от материалов, из которых они состоят. Некоторые слова в обычной речи могут обозначать и массу материала, и отдельные куски этого материала.

1. Снежок — отдельный предмет округлой формы, значит, это тело.
2. Снег — вещество, из которого сделан снежок.
3. Гвоздь — тело, а железо — вещество, из которого он может быть изготовлен.

Ответ: тела — снежок и гвоздь; вещества — снег и железо. Здесь слово «снег» означает материал снежка, а не отдельный предмет с определённой формой. Проверка простая: предмет можно назвать телом, а то, из чего он сделан, — веществом.

Тела из разных веществ

Условие: стол сделан из дерева, а игрушечная машинка — из пластмассы. Назови тела, вещества и по одному свойству каждого вещества. Не следует называть дерево столом или пластмассу машинкой: в каждом примере нужно отдельно назвать предмет и материал. Свойство выбираем такое, которое можно заметить или описать безопасно.

1. Стол — тело, дерево — вещество, из которого он сделан.
2. Игрушечная машинка — тело, пластмасса — её вещество.
3. Дерево твёрдое, пластмасса может быть гладкой; это примеры свойств материалов.

Ответ: тела — стол и игрушечная машинка; вещества — дерево и пластмасса. Свойства описывают именно вещества, а не назначение предметов. По ним можно сравнивать материалы и выбирать, где их использовать.

Изменение состояния или новые вещества?

Условие: при нагревании вода превращается в пар, а при горении бумаги появляются дым и зола. Нужно определить, где изменяется только состояние вещества, а где возникают новые вещества. Сравним результат каждого процесса с тем, что было в начале.

1. При нагревании вода становится паром, то есть переходит в другое состояние.
2. Пар — это вода в газообразном состоянии; новое вещество в этом примере не образуется.
3. При горении бумаги появляются дым и зола, которых не было до горения, значит, образуются новые вещества.

Ответ: превращение воды в пар — изменение состояния, а горение бумаги — химическое превращение с образованием новых веществ. Важен не только новый вид предмета, но и то, появились ли вещества с другими свойствами. По одному изменению формы или внешнего вида нельзя сразу заключить, что произошло химическое превращение.

Типичные ошибки

Ошибка — считать тело и вещество одним и тем же. Так бывает, когда называют стакан «стеклом», не отделяя предмет от материала. Проверь себя вопросом: можно ли назвать его отдельной вещью с формой или это то, из чего вещь сделана? Стакан — тело, стекло — вещество.

Ошибка — думать, что у каждого тела только одно вещество. Некоторые предметы делают из нескольких материалов, например у ложки могут быть металлическая часть и пластмассовая ручка. Путаница возникает, если рассматривать предмет как единое целое и не замечать его частей. Для проверки назови материалы каждой части отдельно.

Ошибка — принимать любое изменение внешнего вида за химическое превращение. Например, изменение состояния воды не означает, что появилась новая вода или новое вещество. Мы часто судим только по тому, что видно, поэтому этого признака недостаточно. Проверь, образовались ли вещества с новыми свойствами; при горении бумаги возникают дым и зола.

Ошибка — пробовать вещество на вкус или нюхать его близко, чтобы узнать свойства. Так поступают из любопытства, но неизвестное вещество может быть опасным. Не нужно проверять себя таким способом: вкус и близкое вдыхание не являются безопасными наблюдениями. Изучай вещество только разрешёнными способами и следуй указаниям взрослого.

Связь с другими темами

До изучения этой темы полезно уметь различать предметы вокруг себя и описывать их простыми наблюдаемыми признаками. Например, можно назвать форму, цвет или размер предмета, не путая его с материалом. Эти наблюдения дают первые подсказки, но цвет и форма сами по себе не всегда позволяют точно определить вещество.

Понимание различий между телами, веществами и свойствами пригодится при изучении материалов и смесей. Оно поможет сравнивать физические и химические явления: при одних меняется состояние или форма, при других образуются новые вещества. Та же основа нужна для безопасной работы с веществами — важно замечать предупреждения и соблюдать правила.

Что запомнить

• Химия изучает вещества, их свойства и превращения.
• Тело — предмет, а вещество — то, из чего тело состоит.
• Одно вещество может входить в состав разных тел.
• Одно тело может состоять из нескольких веществ.
• Свойства помогают описывать и различать вещества.
• При химическом превращении образуются новые вещества.