"Природоведение", Сухова Т.С., Строганов В.И.
Химические явления происходят, когда одни вещества превращаются в другие, обладающие новыми свойствами. Они встречаются в неживой природе, технике и организмах: железо ржавеет, древесина горит, пища переваривается, а клетки получают энергию при дыхании. Узнать реакцию можно по газу, осадку, изменению цвета, выделению тепла или света. Для многих превращений нужны определённые условия.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Химическое явление — изменение, при котором из одних веществ образуются другие вещества с новыми свойствами. Например, при ржавлении железа появляется ржавчина, которая отличается от железа. Это определение помогает отличать химические превращения от простого изменения формы.
Химическая реакция — процесс превращения исходных веществ в новые вещества. Исходные вещества вступают во взаимодействие, а результат реакции называют образовавшимися веществами. Термин нужен, чтобы описывать не только результат, но и само превращение.
Признаки химического явления — появление газа, осадка, изменение цвета, выделение или поглощение тепла, свечение. Осадок — это твёрдое вещество, появившееся в жидкости. Такие признаки помогают заметить реакцию, хотя один признак ещё не всегда доказывает её.
Горение — химическое явление, при котором вещество быстро соединяется с кислородом, выделяя тепло и часто свет. Поэтому огонь согревает, а пламя светится. Для горения нужны горючее вещество и доступ кислорода.
При физическом явлении новые вещества не появляются: лёд тает, но остаётся водой, а мел после измельчения сохраняет свой состав. Меняются форма, размер или агрегатное состояние вещества. При химическом изменении частицы исходных веществ перестраиваются, поэтому возникают вещества с другими свойствами.
Химическая реакция начинается с взаимодействия исходных веществ. Их частицы соединяются или разделяются иначе, чем раньше, и образуют новые сочетания. Поэтому продукты реакции могут иметь другой цвет, запах, твёрдость или способность гореть.
Реакции часто требуют определённых условий, потому что без них частицы не могут начать нужное взаимодействие. Нагревание ускоряет движение частиц, свет запускает некоторые превращения, а вода помогает веществам соприкасаться. Кислород или другое вещество иногда необходимо для самой реакции.
Распознать химическое явление можно по газу, осадку, изменению цвета, выделению или поглощению тепла, свечению. Но один признак бывает обманчивым: пузырьки появляются и при кипении, хотя вода превращается только в пар. Поэтому нужно учитывать условия опыта и проверять, образовалось ли новое вещество.
В неживой природе и технике горят топливо и древесина, железо ржавеет, а органические остатки гниют. В живых организмах пища расщепляется при пищеварении, а питательные вещества взаимодействуют с кислородом при дыхании. Эти процессы различаются скоростью, но во всех случаях происходят химические превращения.
| Явление | Где происходит | Исходные вещества | Признаки и образующиеся вещества | Значение |
|---|---|---|---|---|
| Горение | В природе и технике | Горючее вещество и кислород | Тепло, свет, новые газообразные вещества и зола | Получение тепла и энергии |
| Ржавление железа | На воздухе, во влажной среде | Железо, кислород и вода | Бурая ржавчина, постепенное разрушение железа | Показывает необходимость защиты металлов |
| Гниение растительных и животных остатков | В почве и на поверхности Земли | Остатки организмов, воздух и вода | Запах, тепло, новые вещества, перегной | Возвращение веществ в почву |
| Дыхание живых организмов | В клетках организмов | Питательные вещества и кислород | Образуются углекислый газ и вода, выделяется энергия | Обеспечение организма энергией |
| Пищеварение | В пищеварительной системе животных и человека | Пища и пищеварительные соки | Сложные вещества превращаются в более простые | Получение веществ для роста и энергии |
Сначала найдите в таблице само явление, затем определите, где и из каких веществ оно происходит. После этого сравните признаки и значение. Так можно увидеть, что химические явления бывают быстрыми и медленными, происходят вне организмов и внутри них.
Нужно определить, что происходит с каждым веществом: меняется только его состояние или появляются новые вещества. Таяние льда и измельчение мела не меняют состав веществ. Горение бумаги и ржавление железа приводят к образованию новых веществ.
Ответ: химические процессы — горение бумаги и ржавление железа; таяние льда и измельчение мела — физические явления.
Пламя свечи — результат горения, а для этой реакции нужен кислород. Стакан не пропускает новый воздух, поэтому запас кислорода внутри постепенно уменьшается. Одновременно свеча выделяет тепло и свет, что подтверждает химический характер горения.
Ответ: свеча гаснет из-за недостатка кислорода под стаканом.
Оба процесса связаны с кислородом, но протекают неодинаково. Древесина горит быстро и требует нагревания до воспламенения, а железо ржавеет медленно во влажном воздухе. Поэтому скорость и заметные признаки реакции могут различаться.
Ответ: горение древесины — быстрое окисление с теплом и светом, а ржавление железа — медленное превращение во влажном воздухе.
Ошибка — считать любое изменение химическим. Изменение формы, размера или агрегатного состояния без образования новых веществ является физическим явлением. Проверьте, осталось ли вещество тем же по составу.
Пузырьки не всегда означают химическую реакцию. При кипении пузырьки состоят из пара того же вещества, что и жидкость. Спросите себя, появилось ли новое вещество, а не только газообразное состояние прежнего.
Неверно думать, что химические явления бывают только в лаборатории. Горение, ржавление, гниение, дыхание и пищеварение постоянно происходят в природе. Для проверки найдите примеры превращений дома, в организме или на улице.
Не путайте условие реакции с новым веществом. Кислород, вода и нагревание могут помогать реакции начаться, но не обязательно являются её продуктами. Разделяйте то, что нужно для процесса, и то, что образуется после него.
До изучения темы нужно знать различие живой и неживой природы, свойства веществ, агрегатные состояния и физические явления. Эти знания помогают сравнить состав вещества до и после изменения. Без такого сравнения трудно распознать реакцию.
Позже тема пригодится при изучении веществ и их превращений в химии. В биологии она связана с круговоротом веществ и обменом веществ в организме. Химические реакции объясняют, откуда живые организмы получают энергию.
Практическая польза темы связана с безопасностью и хранением продуктов. Понимание условий горения помогает осторожно обращаться с огнём, а знание причин гниения — уменьшать доступ тепла, влаги или воздуха при хранении пищи.
Как понять, что произошло именно химическое, а не физическое явление?
Нужно выяснить, образовались ли новые вещества. Если изменились только форма, размер или агрегатное состояние, это физическое явление; если появились вещества с новыми свойствами, произошло химическое явление.
Почему горение прекращается без доступа воздуха?
Для горения обычно нужен кислород, содержащийся в воздухе. Когда его под перевёрнутым стаканом становится мало, реакция прекращается, и пламя гаснет.
Всегда ли изменение цвета означает химическую реакцию?
Нет, не всегда. Цвет может измениться из-за смешивания веществ или освещения, поэтому нужно проверить и другие признаки: появление газа, осадка, тепла или образование новых веществ.
Чем ржавление отличается от горения?
И ржавление, и горение связаны с соединением вещества с кислородом. Горение идёт быстро и сопровождается теплом и часто светом, а ржавление происходит медленно и обычно без заметного свечения.
Почему дыхание человека относят к химическим явлениям?
В клетках организма питательные вещества взаимодействуют с кислородом и превращаются в другие вещества. При этом выделяется энергия, необходимая для движения, роста и работы органов.
Химические явления в живой и неживой природе
