в чем разница физических и химических явлений
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.
Разница между химическими и физическими явлениями
Изменения, происходящие с окружающими нас объектами, классифицируются как химические и физические явления. Чтобы научиться распознавать те и другие, необходимо разобраться в самой их сути.
Определение
Химическими называют явления, приводящие к возникновению абсолютно иных веществ из исходных. Примеры: горение щепки, получение кефира из молока, образование крахмала в растениях.
Физическими называют явления, не затрагивающие молекулярную структуру веществ. Примеры: лепка из пластилина, образование инея, лопается шарик.
Сравнение
Таким образом, решающим критерием становится глубина происходящих изменений. Отличие химических явлений от физических состоит в том, что в первом случае исходные вещества полностью разрушаются, а во втором они остаются сами собой. Иными словами, химические процессы приводят к более кардинальным изменениям, ведь они протекают на молекулярном уровне.
Подобные реакции могут происходить при непосредственном контакте веществ в отсутствие дополнительных факторов, а также под действием электричества, световых волн, при нагревании или участии катализаторов. На выходе получаются вещества с новым составом и свойствами. К примеру, ржавчина, в которую на воздухе под воздействием влаги преобразуется слой железного листа, –это вещество совсем с другими характеристиками, чем само железо.
О том, что произошло химическое превращение, свидетельствуют определенные признаки. В одном случае меняется вкус (как у капусты после квашения), в другом – цвет (посинение крахмального раствора при добавлении в него капли йода), в третьем – выделяется газ (взаимодействие соды и уксуса). Может также образоваться осадок, появиться особый запах или произойти выработка тепла.
В чем разница между химическими и физическими явлениями? В том, что последние, осуществляясь без разрушения молекул, влекут за собой изменения иного характера. Например, наблюдается переход в какое-то другое агрегатное состояние (твердый шоколад в ладони тает). Меняться могут форма (раскатывание теста), размеры (уменьшение длины проводов в мороз), положение в пространстве (падение мяча). Но химический состав во всех случаях остается прежним.
Физические и химические явления
Различные изменения, происходящие с веществами, называются явлениями.
Пример. Испарение воды, плавление стекла, ржавление металлов — явления.
Явления делятся на физические и химические.
Физические явления — это явления, при которых не происходит превращения одних веществ в другие.
Пример. Изменение формы тела или агрегатного состояния вещества — физические явления.
Химические явления — это явления, в результате которых из одних веществ образуются другие, новые вещества с новыми химическими и физическими свойствами. Химические явления иначе ещё называются химическими реакциями или химическими превращениями.
Пример. Ржавление железа, горение веществ, разложение воды при высокой температуре на водород и кислород — химические явления.
О веществах, вступающих в химическую реакцию, говорят, что они реагируют, взаимодействуют между собой или одни вещества превращаются в другие.
Вещества, которые вступают в химическую реакцию, называются исходными веществами или реагентами. Новые вещества, которые образуются в результате химической реакции, называются продуктами реакции.
Пример. При взаимодействии натрия и воды образуются гидроксид натрия и водород. Натрий и вода — реагенты, а гидроксид натрия и водород — продукты реакции.
Признаки химических реакций
О том, что происходит химическая реакция можно узнать по внешним признакам. Возможные признаки протекания химических реакций:
Пример. Горение веществ часто сопровождается излучением света, выделением запаха и теплоты.
В чем разница физических и химических явлений
ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,
величайшие завоевания разума будут сделаны
именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)
Таблица
Менделеева
Универсальная таблица растворимости
Коллекция таблиц к урокам по химии
Понятие «вещество» в физике и химии. Физические и химические явления
Понятие «вещество» в физике и химии. Физические и химические явления
I. Химические вещества и физические тела
Химия – это наука о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.
Все, что нас окружает, – люди, животные, растения, горы, моря, предметы – имеет непосредственное отношение к химии. Окружающие нас предметы и объекты называют физическими телами. Тела состоят из множества различных веществ. К настоящему моменту известно около 15 миллионов веществ, и это далеко не предел!
Гвоздь – это тело, состоящее из вещества – железа. Кусок гранита – это тоже тело, состоящее из нескольких веществ – кварца, слюды и полевого шпата. Рис. 1.
Рис. 1. Гранит и составляющие его вещества
Одни и те же тела часто изготавливают из разных веществ. Например, проволока может быть медной, железной, алюминиевой. И наоборот, из одного и того же вещества могут быть изготовлены различные тела: из стекла сделаны разные виды посуды, вазы и т. д.
Запомните! Каждое тело состоит из какого-либо вещества!
II. Физические и химические явления
Изменения веществ, которые не ведут к образованию новых веществ (с иными свойствами), называют физическими явлениями.
2. Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.
3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.
Изменения с веществами произошли, но при этом вода осталась водой, медь – медью, воздух – воздухом.
Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.
Химическое явление (реакция) – явление, при котором образуются новые вещества.
А по каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция? При некоторых химических реакциях происходит выпадение осадка. Другие признаки – изменение цвета исходного вещества, изменение его вкуса, выделение газа, выделение или поглощение тепла и света.
Признаки химических реакций:
III. Подведём итоги
1. Вещества могут участвовать в физических и химических явлениях.
2. Сравнительная характеристика физических и химических явлений представлены следующей интерактивной анимацией.
3. Отличие физических и химических явлений
IV. Задания для закрепления
№2. Посмотрите видео-эксперимент: «Взаимодействие соды с соляной кислотой» Какое явление вы наблюдали? Почему?
№3. Посмотрите видео-эксперимент: «Обугливание крахмала при нагревании и прокаливание поваренной соли». Какие явления вы наблюдали и почему?
№5. Поработайте с тренажёром: «Физические и химические явления»
№6. Поработайте с тренажёром и ответьте на вопросы:
Видео:“Горение магния в кислороде”(выделение тепла и света)
Изменения, происходящие с окружающими нас объектами, классифицируются как химические и физические явления. Чтобы научиться распознавать те и другие, необходимо разобраться в самой их сути.
Определение
Химическими называют явления, приводящие к возникновению абсолютно иных веществ из исходных. Примеры: горение щепки, получение кефира из молока, образование крахмала в растениях.
Физическими называют явления, не затрагивающие молекулярную структуру веществ. Примеры: лепка из пластилина, образование инея, лопается шарик.
Сравнение
Таким образом, решающим критерием становится глубина происходящих изменений. Отличие химических явлений от физических состоит в том, что в первом случае исходные вещества полностью разрушаются, а во втором они остаются сами собой. Иными словами, химические процессы приводят к более кардинальным изменениям, ведь они протекают на молекулярном уровне.
Подобные реакции могут происходить при непосредственном контакте веществ в отсутствие дополнительных факторов, а также под действием электричества, световых волн, при нагревании или участии катализаторов. На выходе получаются вещества с новым составом и свойствами. К примеру, ржавчина, в которую на воздухе под воздействием влаги преобразуется слой железного листа, –это вещество совсем с другими характеристиками, чем само железо.
О том, что произошло химическое превращение, свидетельствуют определенные признаки. В одном случае меняется вкус (как у капусты после квашения), в другом – цвет (посинение крахмального раствора при добавлении в него капли йода), в третьем – выделяется газ (взаимодействие соды и уксуса). Может также образоваться осадок, появиться особый запах или произойти выработка тепла.
В чем разница между химическими и физическими явлениями? В том, что последние, осуществляясь без разрушения молекул, влекут за собой изменения иного характера. Например, наблюдается переход в какое-то другое агрегатное состояние (твердый шоколад в ладони тает). Меняться могут форма (раскатывание теста), размеры (уменьшение длины проводов в мороз), положение в пространстве (падение мяча). Но химический состав во всех случаях остается прежним.
Физические явления
Химические явления и их отличие от физических
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 336
Чем различаются физические
и химические явления?
разработка урока по природоведению
беседа, диалог, технология деятельностного метода, развивающие технологии,
Самохвалов Андрей Сергеевич ,
учитель химии и биологии
ГБОУ СОШ № 336 Невского района
Тема урока : «Чем различаются физические и химические явления»?
Тип урока : урок изучения нового материала
Развивать способности наблюдать, сравнивать, делать выводы, формулировать определения, рассуждать, доказывать свои суждения.
Установить взаимосвязь физических и химических явлений, дать понятие о химической реакции, показать, что взаимопревращаемость химических веществ служит доказательством их материального единства.
Планируемые результаты (учащиеся должны) :
а). знать: определение физических и химических явлений, признаки и условия течения химических реакций, значение физических и химических явлений в жизни человека;
б). уметь: отличать физические и химические явления, применять знания о физических и химических явлениях на практике.
Образовательные технологии : беседа, диалог,технология деятельностного метода, развивающие технологии, информационно-коммуникационные технологии.
I. Организационный момент.
II. Проверка пройденного материала (фронтальный опрос).
1). Что такое материя?
2). Что такое физическое тело? Приведите примеры физических тел.
3). Что такое вещество?
4). Остаются ли вещества неизменными?
5). Укажите основные признаки, характерные для вещества.
6). Из чего состоят вещества?
7). Что входит в состав молекул?
8). Как называется определённый вид атома?
9). На какие группы можно разделить вещества?
10). Чем отличается простое вещество от сложного, органическое от неорганического?
Отвечают на поставленные вопросы.
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы рассмотрим некоторые из явлений и дадим им объяснения.
Слайд 1 (тема урока)
1. Явления природы. Явления.
а). Что происходит с телами природы осенью?
б). Как можно назвать эти события?
Явления могут происходить не только с телами природы, но и с искусственными телами: горит свеча, зажигается электрическая лампочка, лопается шарик, ржавеет железо, образуется зелёный налёт на медных предметах и так далее.
На основании вышесказанного учащиеся формулируют самостоятельно определение понятию «явления «. Затем со слайда 2 происходит сравнение ответов учащихся с истинным ответом.
2. Явления бывают физические и химические.
Демонстрация опыта со слайда 3.
Вопрос : «Какие процессы изображены на рисунках а, б, в»?
Записывают тему урока в тетради.
Предполагаемые краткие ответы учащихся:
а). опадают листья; понижается температура; идёт дождь, снег; трава покрывается инеем, желтеет; гремит гром; замерзает река и так далее;
б). явления природы или просто явления.
Предполагаемые ответы учащихся:
1). На рис. а изображён процесс растирания кусочка сахара в ступке.
2). На рис. б изображён процесс растворения измельчённого сахара в воде.
«Мы немножко отдохнём,
Встанем, глубоко вздохнём,
Руки в стороны, вперёд.
Дети по лесу гуляли,
За природой наблюдали.
Вверх на солнце посмотрели
И их всех лучи согрели.
Чудеса у нас на свете:
Стали карликами дети.
А потом все дружно встали,
Великанами мы стали.
Дружно хлопаем, ногами топаем!
Хорошо мы погуляли и немножечко устали»!
Физические явления бывают нескольких видов (смотрите на слайд 4):
Демонстрация опыта «Изучение свойств серы и железа» со слайда 5 по плану:
Беседа учителя с классом (вопросы к учащимся) .
Изменяются ли свойства веществ в смеси?
Нагреем полученную смесь серы и железа в пробирке. Что вы наблюдаете?
Извлечём из пробирки то, что образовалось после реакции и изучим его свойства (цвет, отношение к воде и магниту). Для этого измельчим полученное вещество и подействуем на него магнитом. Что вы наблюдаете?
Опустим полученное вещество в воду. Что вы наблюдаете?
Что произошло при нагревании серы и железа?
Химические явления также ещё называют химическими реакциями . Любая химическая реакция сопровождается изменениями, которые называются признаками химических реакций . Различают семь таких признаков (смотрите слайд 6).
Давайте на примере конкретных химических реакций рассмотрим эти признаки. (Напомнить правила по технике безопасности ).
Выполняем лабораторные опыты и заносим результаты в таблицу (работа с лабораторными опытами проводится в группах, что предусматривает обсуждение результатов между членами групп ).
После того как учащиеся проведут эксперименты и полностью заполнят таблицу в своих тетрадях, учитель на интерактивной доске предлагает им сравнить изображённую на слайде 8 таблицу с правильными записями ответов.
К раствору крахмала добавляем 1-2 капли раствора йода
Появление синего окрашивания
Происходит изменение цвета
Раствор CuSO 4 смешиваем с раствором NaOH
Появление непрозрач-ной массы сине-голубого цвета
Происходит выпадение осадка
В полученный осадок Cu(OH) 2 ↓ приливаем 3-5 капель раствора HCl
Исчезнове-ние непрозрач-ной массы
Происходит растворение осадка
К кусочкам мела CaCO 3 добавляем 1-2 капли раствора соляной кислоты HCl
Наблюдается бурное вскипание мела
Происходит выделение газа
Наблюдается горение спички
Происходит выделение света, тепла и появление запаха
Задание . На основе полученных знаний необходимо выяснить: «Какие условия нужно создать для того, чтобы возникла и могла протекать химическая реакция»? Давайте обсудим этот вопрос и сформулируем необходимые условия. Результат занесём в тетрадь.
V. Проверка усвоения изученного материала.
Задание . Учащимся на интерактивной доске на слайдах 10 и 11 демонстрируются виды явлений без названий.
«Все сейчас мы дружно встанем,
Вправо, влево повернёмся,
На урок опять вернёмся».
Закрепление изученного материала .
Задание . Вам (смотрите слайд 13) задан следующий список явлений.
Разделите эти явления на две группы (физические, химические) и объясните, по какому признаку вы это сделали (происходит обсуждение вопроса, результат заносится в тетрадь в таблицу, изображённую на слайде 14 ).
1). Извержение вулкана.
1). Брожение смеси, содержащей сахар.
2). Образование инея.
2). Горение природного газа.
3). Образование тумана.
3). Гашение соды уксусом.
4). Плавление металла.
4). Выветривание горных пород.
5). Получение стали из руды.
Учащиеся записывают в тетрадях классификацию физических явлений, затем приводят свои примеры с пояснениями.
Нет. Вещества, входящие в состав смеси, сохраняют свои индивидуальные свойства.
Смесь начала темнеть, а затем раскалилась до красна.
Порошок не притягивается магнитом.
Вещество тонет, на серу и железо не разделяется.
При нагревании серы и железа образовалось новое вещество, которое по своим свойствам отличается от свойств исходных веществ.
Учащиеся со слайда 6 записывают в свои тетради физические явления, сопровождающие химические реакции.
Учащиеся устно отвечают на вопросы учителя по правилам техники безопасности при работе в химическом кабинете.
Учащиеся со слайда 7 перечерчивают таблицу в свои тетради и затем самостоятельно, под контролем учителя, начинают проводить эксперименты и заносить свои наблюдения и выводы в таблицу.
Учащиеся сравнивают записи в своих таблицах с записями в таблице со слайда 8 и, если нужно, исправляют или корректируют свои ответы.
Учащиеся выполняют упражнения, выйдя из-за парт в проходы.
Работа учащихся проводится в группах, что предусматривает обсуждение результатов между членами групп. Результаты заносятся учащимися в тетради, а затем со слайда 15 в целях проверки (корректировки) учащиеся проверяют правильность выполнения задания.
VIII. Домашнее задание.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
4. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru/
5. Физические и химические явления. Интернет ресурс http://www.rudg.ru/
Тест: «Физические и химические явления»
Физические явления: _______
Химические явления: _______
Физические явления: _______
Химические явления: _______