Чем физические явления отличаются от химических? Физические и химические явления: примеры
Часто от многих людей, которые обсуждают тот или иной процесс, можно услышать слова: «Это физика!» или «Это химия!» Действительно, практически все явления в природе, в быту и в космосе, с которыми встречается человек в течение своей жизни, можно отнести к одной из этих наук. Интересно разобраться, чем физические явления отличаются от химических.
Наука физика
Прежде чем отвечать на вопрос, чем физические явления отличаются от химических, необходимо разобраться, какие объекты и процессы исследует каждая из этих наук. Начнем с физики.
Вам будет интересно: Ангажировать – что это: значение слова, его происхождение и синонимы
Физика делится на ряд разделов, которые изучают определенный более узкий круг явлений, например, оптика, механика, термодинамика, атомная физика и так далее. Кроме того, многие самостоятельные науки зависят полностью от физики, например, астрономия или геология.
Наука химия
Вам будет интересно: Интернированный – это что такое? Значение слова и его происхождение
В отличие от физики, химия является наукой, изучающей структуру, состав и свойства материи, а также ее изменение в результате химических реакций. То есть, объектом изучения химии является химический состав и его изменение в ходе определенного процесса.
Химия, как и физика, имеет множество разделов, каждый из которых изучает определенный класс химических веществ, например, органическая и неорганическая, био- и электрохимия. На достижения этой науки опираются исследования в медицине, биологии, геологии и даже астрономии.
Интересно отметить, что химия, как наука, не признавалась древнегреческими философами из-за ее ориентированности на эксперимент, а также из-за псевдонаучных знаний, которые ее окружали (напомним, что современная химия «родилась» из алхимии). Только с эпохи Возрождения и во многом благодаря работам английского химика, физика и философа Роберта Бойля химию стали воспринимать как полноценную науку.
Примеры физических явлений
Другими примерами физических явлений являются плавание тел в жидкостях, вращение планет по своим орбитам, электромагнитное излучение тел, преломление света при переходе через границу двух разных прозрачных сред, полет снаряда, растворение сахара в воде и другие.
Примеры химических явлений
Как было сказано выше, любые процессы, которые происходят с изменением химического состава тел, принимающих в них участие, изучаются химией. Если возвращаться к примеру с автомобилем, то можно сказать, что процесс сжигания топлива в его двигателе является ярким примером химического явления, поскольку в результате него углеводороды, взаимодействуя с кислородом, приводят к образованию совершенно других продуктов сгорания, основными из которых являются вода и углекислый газ.
К еще одному из ярких примеров рассматриваемого класса явлений относится процесс фотосинтеза в зеленых растениях. Изначально они располагают водой, углекислым газом и солнечным светом, после же завершения фотосинтеза исходных реагентов уже нет, а на их месте образуются глюкоза и кислород.
В общем случае можно говорить, что любой живой организм представляет собой настоящий химический реактор, поскольку в нем происходят огромное количество преобразовательных процессов, например, распад аминокислот и образование из них новых протеинов, перевод углеводородов в энергию для мышечных волокон, процесс дыхания человека, при котором гемоглобин связывает кислород, и многие другие.
В технической сфере примером химических процессов является изготовление красителей для одежды и продуктов питания.
Отличия
Чем физические явления отличаются от химических? Ответ на этот вопрос можно понять, если проанализировать приведенную выше информацию об объектах изучения физики и химии. Основным отличием между ними является изменение химического состава рассматриваемого объекта, наличие которого свидетельствует о преобразованиях в нем, в случае же неизменных химических свойствах тела говорят о физическом явлении. Важно не путать перемену в химическом составе и изменение структуры, под которой понимается пространственное расположение атомов и молекул, образующих тела.
Обратимость физических и необратимость химических явлений
Направление любого процесса можно определить, используя законы термодинамики. Эти законы говорят, что всякий процесс может идти самопроизвольно только в случае уменьшения его энергии Гиббса (уменьшении внутренней энергии и увеличении энтропии). Однако, этот процесс всегда можно обратить вспять, если использовать внешний источник энергии. Для примера скажем, что недавно ученые открыли обратный фотосинтезу процесс, который является химическим явлением.
Процесс горения
Этот вопрос был специально вынесен в отдельный пункт, поскольку многие люди считают горение химическим явлением, но это не верно. Однако, считать процесс горения физическим явлением, тоже будет неправильно.
Где находится граница между физикой и химией?
Как видно из списка, физика и химия тесно пересекаются, когда рассматриваемые явления имеют атомный масштаб. Такие процессы принято называть физико-химическими. Любопытно отметить, что единственным человеком, который получил Нобелевскую премию по химии и физике одновременно, является Мария Склодовская-Кюри.
Изучаем химию. 8 класс
Физические и химические явления
Все происходящие превращения с веществами можно разделать на два вида.
| ЯВЛЕНИЯ | |
| Физические | Химические |
| Физическими называют такие явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, а меняются их агрегатные состояния, форма и размеры тел. Примеры:плавление льда, вытягивание проволоки, измельчение гранита, испарение воды. | Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие. Примеры:горение дров, почернение меди,ржавление железа. В дальнейшем химические явления мы будем называть химическими реакциями. |
Итак, физические явления не сопровождаются превращением одних веществ в другие. Например.
2. Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.
3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.
Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.
К химическим явлениям относят такие явления, при которых одни вещества превращаются в другие. Химические явления называют иначе химическими реакциями.
Признаки химических реакций
Движение автомобиля это физическое или химическое явление
Как вы считаете, можно отличить физическое явление от химического?
| ЯВЛЕНИЯ | ||
| Физические | Химические | |
| Физическими называют такие явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, а меняются их агрегатные состояния, форма и размеры тел. | Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие. Химические явления чаще называют химическими реакциями, т.е. химические реакции – это химические явления. Давайте теперь попробуем определить, какие явления являются физическими, а какие – химическими. Наблюдения, сопровождающие опыт Горение бенгальского огня
Плавление свечи Образование наплыва на свече
| Почернение сахара и увеличение его объёма (подъём за счёт выделяемого газа) Фильтрование рас твора глины Глина на фильтре, фильтрат бесцветный прозрачный Взаимодей ствие раствора медного купороса с раствором щелочи
Образование осадка голубого цвета Признаки химических реакций. Какие из перечисленных явлений следует отнести к химическим? Вернувшись домой после урока химии ученик подумал: «Как много вокруг химических явлений! • Идет тепло от батарее отопления • Загорелась неоновая реклама • Горят именные свечки на торте • Мама «гасит» соду уксусом, готовя тесто • Масляная краска высыхает на воздухе • Скисшее молоко, не выпито кошкой • После выключения компьютера изменяется цвет экрана • После добавления сахара чай становится сладким • Из открытой бутылки «Фанты» выделяются пузырьки газа• На гвоздях в гараже появляется ржавчина. В чем ошибся ученик? II. Задания для закрепления №2. Посмотрите видео-эксперимент «Взаимодействие соды с соляной кислотой» Какое явление вы наблюдали? Почему? №6. Поработайте с тренажёром и ответьте на вопросы: Тест «Физические и химические явления» Загрузите модуль Урок химии по теме «Физические и химические явления»Разделы: Химия Цель урока: охарактеризовать сущность физических и химических явлений; признаки и условия протекания химических реакций. Задачи обучающие: Задачи развивающие: Задачи воспитывающие: Тип урока: комбинированный (словесно-наглядно-практический). Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая. Методы обучения: Оборудование: компьютер, экран, наборы для лабораторной работы, демонстрационные опыты, мультимедийная презентация, учебник «Химия 8» О.С. Габриелян. План урока: I. Организационный момент. II. Операционно-исполнительский этап: III. Оценочно-рефлексивный этап. Ход урокаЭпиграф (Слайд 2)
С веществами могут происходить различные изменения: испарение воды, плавление стекла, сгорание топлива, ржавление металла, скисание молока, плавление парафина, гниение листьев. Эти изменения могут быть физическими или химическими. (СЛАЙД 3-12) Все вещества обладают определенными физическими свойствами, перечислите их. – Цвет, агрегатное состояние, температура кипения и плавления, электрическая проводимость, теплопроводность. – При нагревании воды, вода переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное. Образуется новое вещество? Что происходит с веществом? – Новое вещество не образуется. Изменяется агрегатное состояние. – При замерзании воды, вода переходит из жидкого агрегатного состояния в твердое. Образуется новое вещество? – Изменяется агрегатное состояние. – При измельчении сахара образуется сахарная пудра. Что происходит с веществом? – Изменение размера частиц. Демонстрационный опыт. Нагреем стеклянную трубочку с помощью щипцов посередине. Палочка раскалилась, стекло размягчилось и согнулось. Наблюдаем процесс плавления стекла – переход вещества из твердого состояния в жидкое. – Образовалось новое вещество? – Нового вещества не образовалось. – Как называются эти явления? – В чем сущность физического явления? Что происходит при физических явлениях? Образуется новое вещество? – При физических явлениях новые вещества не образуются, а изменяется агрегатное состояние. – Физическими называют такие явления, при которых данные вещества не превращаются в другие, а обычно изменяется их агрегатное состояние или форма. (СЛАЙД 13) – В чем сущность химических явлений, что такое химическое явление? Чтобы ответить на данные исследовательские вопросы проведем демонстрационные эксперименты и лабораторную работу. Ведь практика – является критерием истины. – Внимательно посмотрите демонстрационные опыты, запишите наблюдения и на основании наблюдений и сделайте выводы о признаках химических явлений. Демонстрационные опыты. (СЛАЙД 14) Опыт 1. «Извержение вулкана». Опыт 2. «Растворение мела» Опыт 3 «Взаимодействие растворов». Демонстрация видеофрагмента «Горение магния» Заполнение текста. (Характер учебно-познавательной деятельности – частично-поисковый). По итогам демонстрационного эксперимента в процессе фронтальной беседы, учащиеся заполняют таблицу, дают определение понятия «химические явления» (СЛАЙД 15-16). – Химическими называют такие явления, в результате которых из данных веществ образуются другие вещества. Химические явления называются химическими реакциями. – Сделаем вывод, каковы признаки химических реакций. (СЛАЙД 17) – Признаками химических реакций являются: – А условием протекания химических реакций является: соприкосновение реагирующих веществ, нагревание. В чем же сущность химического явления? – Явление, при котором образуется новые вещества. (Учащиеся заполняют последнюю графу таблицы). ИНСТРУКТАЖ ПО ТБ. Перед лабораторной работой – инструктаж: Задание. У вас у каждого на партах даны инструктивные карты, в которых вам предлагается текст описания опытов, в данный текст вы должны вставить пропущенные слова. Приложение 1. Лабораторная работа (СЛАЙД 18). (Самостоятельная поисковая работа учащихся по определению химических превращений и их признаков, работа в группах. (Пока учащиеся проводят опыты, учитель следит за соблюдением требований техники безопасности, помогает в случае затруднений, проверяет выполнение заданий, проверяет выполнение заданий посредством индивидуального опроса). – Следующий этап нашей работы закрепление знаний учащихся по данной теме. Тест «Физические и химические явления» (СЛАЙД 19-20). Какие из перечисленных явлений являются химическими (химическими реакциями)? Какие из перечисленных явлений относятся к физическим? Проверь себя! (СЛАЙД 21). Ответы: Информация о домашнем задании и инструкция к его выполнению. Приложение 2. Домашнее задание: п.3, и выполнить тестовое задание по вариантам и составить кроссворд по теме (СЛАЙД 22). Рефлексия. (СЛАЙД 23) Что вы сегодня узнали нового? Что Вас больше всего удивило? В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, то есть проводить исследования. Сегодня на уроке с помощью демонстрационных опытов и лабораторной работы Вы нашли свою истину. Список литературы: Физические и химические явленияКласс: 8. Название курса: Химия. Цель урока: формирование представлений учащихся о физических и химических явлениях, признаках и условиях химических реакций на основе интеграции знаний по физики, биологии, ОБЖ. Задачи урока: В ходе урока формируются и развиваются следующие компетенции: Тип урока: изучение нового материала. Методы: Оборудование и реактивы: Структура урока: Ход урока
1. МотивацияУчитель: Здравствуйте, сегодня наш урок начнется с демонстрации. Вашему вниманию предлагается пронаблюдать 2 опыта (показать банки): 1 опыт: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑ (горящая лучина) 2 опыт: NaHCO3 + H2O → Вопрос: Что вы наблюдали в ходе реакций? Ответ: 1 опыт – выделяется газ, не поддерживающий горение, т.к. горящая лучина гаснет. 2 опыт – растворение питьевой соды в воде. Вопрос: Какой можно сделать вывод по результатам проделанных опытов? Ответ: В 2-х опытах произошли изменения. 2. Целеполагание. Актуализация знаний учащихся из курса биологии, физики и ОБЖ. Создание проблемной ситуацииУчитель (задание): В окружающем мире постоянно происходят изменения или по-другому мы их называем явления. Приведите примеры явлений природы, которые нас окружают. Ответ: Учитель: Обратите внимание на «Времена года», прикрепленные к доске (осень, весна). Вопрос: Что происходит с веществами и телами? Ответ: Учитель: Какие явления вы знаете из физики (пройдена тема: «Изменение агрегатных состояний веществ»)? Ответ: Вопрос: Что происходит с веществами в перечисленных явлениях? Ответ: Изменяются форма, размеры, агрегатное состояние. Вопрос: Как называются такие явления? Ответ: Физические. Учитель: Сформулируйте тему нашего урока. Ответ: «Явления физические и ….» (запись в рабочие листы, приложение 1). Вопрос: Какие еще есть явления кроме физических? Ответ: Химические (добавляю). Вопрос: Что мы знаем о них? Ответ: Химические явления – явления, при которых из одних веществ образуются другие вещества, поэтому их еще называют химическими реакциями. Вопрос: Что вы хотели бы узнать о них? Ответ: Научиться определять явления, условия их возникновения и протекания (цель урока). 3. Эксперимент как способ познания (групповая лаб/работа)Инструктаж ТБ (учащиеся) и правила работы в группах (учитель) озвучить (приложение 3, 4). Опыт 1. Нагревание парафина. На предметное стекло деревянной палочкой нанесите несколько крупинок парафина и, захватив тигельными щипцами стекло, осторожно нагрей над пламенем спиртовки. Опыт 2. Измельчение мела. Разотрите мел в ступке пестиком. Опыт 3. Взаимодействие мела с HCI (соляной кислотой). Налейте немного в пробирку раствора выданной кислоты и внесите немного растертого мела деревянной палочкой. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку. Опыт 4. Взаимодействие растворов NaHCO3 (питьевой соды), CaCl2 (хлорида кальция). Налейте в пробирку раствор питьевой соды и прилейте к нему немного хлорида кальция. Затем, зажгите лучину и внесите ее в пробирку. Результаты опытов Название опыта Наблюдения (что изменилось?) Новые вещества Вывод (какое это явление?) |
