Навчання елементам порівняння під час уроків хімії. Властивості кисню, оцтової кислоти та алюмінію Питання та завдання

Людина пов'язана з навколишнім світом тисячами незримих ниток, і сама є частиною її. Природа дає все необхідне життя людини, забезпечує його повсякденні потреби, дарує невимовне задоволення від спілкування з нею.

Однак взаємини людини з довкіллям складаються дуже непросто. З одного боку, людина захоплюється природою і оспівує її у віршах, відбиває природу на чудових картинах і фотографіях (рис. 1).

Мал. 1.
«Як прекрасний цей світ, подивися!»

З іншого боку, зростання екологічних проблем - сумна розплата за численні промахи та помилки людини: вирубування лісів, винищення тварин, забруднення навколишнього середовища промисловими та побутовими відходами та ін. (рис. 2).

Мал. 2.
А ось так виглядає чудовий світ у результаті діяльності людини:
а - вирубування лісу; б – отруєння атмосфери промисловими викидами; в - забруднення водойм; г - перетворена на звалище лісова галявина

Щоб взаємовідносини людини і природи були добрими та гармонійними, необхідно знати та розуміти її, дбайливо до неї ставитися, розумно та раціонально використовувати природні багатства. Розуміння навколишнього світу, знання законів його існування покликані навчати предмети природознавства: біологія, географія, хімія, фізика (рис. 3). З деякими з них ви познайомилися на попередніх етапах навчання в школі.

Мал. 3.
Біологія, географія, фізика, хімія відносяться до природничих наук

Цього року ви починаєте вивчати фізику. І лише через рік, у 8 класі знайомитиметеся ще з одним навчальним предметом – хімією.

Хімія - це наука про речовини, їх будову, властивості і перетворення одних речовин на інші.

Усі навколишні предмети прийнято називати фізичними тілами, бо, з чого вони складаються, - речовинами (рис. 4).

Мал. 4.
Фізичні тіла та відповідні їм хімічні речовини:
а - сталеві вироби та порошок заліза; б - комплектуюча частина комп'ютера та різні пластмаси; в - сонячна батарея та кремній

Будь-яке тіло має форму та обсяг. У свою чергу, кожна речовина індивідуальна і неповторна за своїми ознаками - властивостями: агрегатним станом, щільністю, кольором, блиском, запахом, смаком, твердістю, пластичністю, розчинністю у воді, здатністю проводити тепло і електричний струм.

Опишемо, наприклад, властивості трьох речовин у різних агрегатних станах за звичайних умов: кисню, оцтової кислоти та алюмінію (табл. 1).

Таблиця 1
Властивості кисню, оцтової кислоти та алюмінію

Знання властивостей речовин необхідне їх практичного застосування. Наприклад, на малюнку 5 представлені сфери застосування алюмінію, обумовлені властивостями цього металу.

Мал. 5.
Області застосування алюмінію, обумовлені його властивостями

Багато речовин є отруйними, вибухонебезпечними, пальними, а тому вимагають обережного та грамотного відношення при роботі з ними.

Наша книга покликана підготувати вас до вивчення цього серйозного та важливого предмета і тому має назву «Хімія. Вступний курс».

Чи є хімія абсолютно новою для вас дисципліною, ви дізнаєтеся з наступних параграфів.

  1. Хімія – частина природознавства.
  2. Взаємини людини та навколишнього світу.
  3. Фізичні тіла та речовини.
  4. Властивості речовин.
  5. Застосування речовин з урахуванням їх властивостей.

Запитання та завдання

  1. Які навчальні предмети належать до природничих?
  2. Наведіть приклади позитивного впливу людини на довкілля.
  3. Наведіть приклади негативного впливу людини на природу.
  4. Що вивчає хімія?
  5. З наступного переліку назв випишіть окремо тіла та речовини: сніжинка, крапля роси, вода, крижинка, цукор-пісок, шматочок цукру, крейда, шкільна крейда. Скільки тіл та скільки речовин названо у цьому списку?
  6. Порівняйте властивості речовин (тобто встановіть подібність і різницю між ними):

      а) вуглекислого газу та кисню;
      б) азоту та вуглекислого газу;
      в) цукру та солі;
      г) оцтової та лимонної кислоти.

  7. Які властивості алюмінію є основою його застосування (див. рис. 5)?

Стан

Властивості

Газоподібне

1. Здатність приймати обсяг та форму судини.

2. Стиснення.

3. Швидка дифузія (хаотичний рух молекул).

4. Е кінетич. > Е потенц.

1. Здатність набувати форми тієї частини судини, яку займає речовина.

2. Нездатність розширюватися до заповнення судини.

3. Незначна стисливість.

4. Повільна дифузія.

5. Плинність.

6. Е кінетич. = Е потенц.

1. Здатність зберігати властиву форму та обсяг.

2. Незначна стисливість (під тиском).

3. Дуже повільна дифузія з допомогою коливальних рухів частинок.

4. Відсутність плинності.

5. Е кінетич.< Е потенц.

Агрегатний стан речовини визначається силами, що діють між молекулами, відстанню між частинками та характером їх руху.

У твердому стан частинки займають певне положення щодо один одного. Воно має низьку стисливість, механічну міцність, оскільки молекули не мають свободи руху, а тільки коливання. Молекули, атоми або іони, що утворюють тверду речовину, називають структурними одиницями.Тверді речовини поділяються на аморфні та кристалічні(табл. 27 ).

Таблиця 33

Порівняльна характеристика аморфних та кристалічних речовин

Речовина

Характеристика

Аморфне

1. Близький порядок розташування частинок.

2. Ізотропність фізичних якостей.

3. Відсутність конкретної точки плавлення.

4. Термодинамічна нестабільність (великий запас внутрішньої енергії).

5. Плинність.

Приклади: бурштин, скло, органічні полімери та ін.

Кристалічний

1. Далекий порядок розташування частинок.

2. Анізотропність фізичних якостей.

3. Конкретна температура плавлення.

4. Термодинамічна стійкість (малий запас внутрішньої енергії).

5. Є елементи симетрії.

Приклади: метали, сплави, тверді солі, вуглець (алмаз, графіт) та ін.

Кристалічні речовини плавляться за певної температури (Т пл), аморфні – немає різко вираженої температури плавлення; при нагріванні вони розм'якшуються (характеризуються інтервалом розм'якшення) і переходять у рідкий або в'язкотечний стан. Внутрішня будова аморфних речовин характеризується безладним розташуванням молекул . Кристалічний стан речовини передбачає правильне розташування в просторі частинок, що становлять кристал, та утворенням кристалічної (просторовою)грати. Основною особливістю кристалічних тіл є їх анізотропія - неоднаковість властивостей (тепло-, електропровідність, механічна міцність, швидкість розчинення тощо) у різних напрямках, тоді як аморфні тіла ізотропні .

Твердікристали- тривимірні утворення, що характеризуються строгою повторюваністю одного і того ж елемента структури (елементарного осередку) у всіх напрямках. Елементарний осередок- являє собою найменший обсяг кристала у вигляді паралелепіпеда, що повторюється в кристалі нескінченну кількість разів.

Основні параметри кристалічних ґрат:

Енергія кристалічних грат (Е кр. , кДж/моль) - це енергія, яка виділяється при утворенні 1 моль кристала з мікрочастинок (атомів, молекул, іонів), що знаходяться в газоподібному стані і віддалених один від одного на відстань, що виключає їхню взаємодію.

Константа кристалічних грат ( d , [ A 0 ]) – найменшу відстань між центром двох частинок у кристалі, з'єднаних хімічним зв'язком.

Координаційне число (к.ч.) – число частинок, що оточують у просторі центральну частинку, пов'язаних із нею хімічним зв'язком.

Крапки, в яких розміщені частинки кристала, називаються вузлами кристалічних ґрат

Незважаючи на різноманітність форм кристалів, їх можна класифікувати. Систематизація форм кристалів була запроваджена А. В. Гадоліним(1867 р.), вона заснована на особливостях їхньої симетрії. Відповідно до геометричної форми кристалів можливі такі їх системи (сингонії): кубічна, тетрагональна, орторомбічна, моноклінна, триклінна, гексагональна та ромбоедрична (рис. 18).

Одна і та ж речовина може мати різні кристалічні форми, які відрізняються за внутрішньою будовою, а отже, і за фізико-хімічними властивостями. Таке явище називається поліморфізмом . Ізоморфізм дві різні за природою речовини утворюють кристали однакової структури. Такі речовини можуть заміщати одна одну в кристалічній решітці, утворюючи змішані кристали.

Мал. 18. Основні системи кристалів.

Залежно від виду частинок, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки та типу зв'язків між ними кристали бувають чотирьох типів: іонні, атомні, молекулярні та металеві(Ріс . 19).

Мал. 19. Види кристалів

Характеристика кристалічних ґрат представлена ​​в табл. 34.

Властивості речовини Кисень Оцтова кислота Алюміній
1. Агрегатний стан за звичайних умов Газ Рідина Тверда речовина
2. Колір Без кольору Без кольору Сріблясто-білий
3. Смак Несмачний Кислий Несмачний
4. Запах Не має Різкий специфічний Не має
5. Розчинність у воді Погано розчинний Розчинна Практично не розчинно
6. Теплопровідність Низька Невелика Висока
7. Електропровідність Відсутня Мала Висока

Знання властивостей речовин необхідне їх практичного застосування. Наприклад, малюнку 6 представлені області застосування алюмінію, зумовлені властивостями цього металу.




1. Які навчальні предмети належать до природничих?

2. Наведіть приклади позитивного впливу людини на довкілля.

3. Наведіть приклади негативного впливу людини на природу.

4. Що вивчає хімія?

5. З наступного переліку назв випишіть окремо тіла та речовини: сніжинка, крапля роси, вода, крижинка, цукор-пісок, шматочок цукру, крейда, шкільна крейда. Скільки тіл та скільки речовин названо у цьому списку?


6. Порівняйте властивості речовин (тобто встановіть спільне та різне між ними):

а) вуглекислого газу та кисню;

б) азоту та вуглекислого газу;

в) цукру та солі;

г) оцтової та лимонної кислот.

7. Які властивості алюмінію є основою його застосування?

8. Чому хімію починають вивчати пізніше, ніж біологію, географію, фізику?

Нові програми та підручники орієнтують нас на досягнення органічної єдності навчання та розвитку учнів. Завдання вчителя – як озброїти школярів знаннями і практичними вміннями, а й розумовими операціями.

Однією з найважливіших розумових операцій, за допомогою яких набувають знання, є порівняння. У логічному плані порівняння представляється як основа узагальнення - з одного боку, і як єдність таких логічних операцій, як аналіз та синтез, з іншого. Але щоб сформувати порівняння в учнів як прийом їхньої розумової діяльності, необхідно використовувати порівняння як прийом навчання (дидактичний прийом). Використання порівняння як дидактичного прийому є неодмінною умовою формування у школярів аналітико-синтетичної діяльності.

Використання порівняння у процесі навчання розглядалося К.Д.Ушинським, І.Г.Песталоцці, Я.А.Коменським. Російські вчені поглибили та конкретизували розуміння ролі порівняння та можливості його застосування. "Важливим дидактичним прийомом формування понять, - зазначає Г.І.Щукіна, - є порівняння, що допомагають глибше зрозуміти схожість і різницю між предметами та явищами". На думку Л.В.Занкова, порівняння найточніше і чітко визначає своєрідні риси об'єкта.

Порівняння, як і кожний прийом, формується поетапно. Якщо розглядати етапи як послідовні, взаємопов'язані дії, то прийом порівняння можна визначити таким чином: порівняння – це навчальна робота та прийом мислення, у процесі здійснення яких розумова діяльність учнів спрямована на:

Виявлення ознак, якими можна зіставляти явища, речовини чи інші задані об'єкти;
встановлення подібності чи різницю між ними;
узагальнення результатів порівняння як висновку.

Формування прийому порівняння та найпростіших видів узагальнення я починаю однією з перших уроків у 8 класі щодо фізичних властивостей речовин. Спеціально виділяю час на уроці для ознайомлення учнів із прийомом порівняння, коротко визначивши його наступним чином: порівняння – це встановлення подібності чи різницю між речовинами, явищами чи іншими заданими об'єктами. Тут я розповідаю про значення прийому та його види:

а) за неповного порівняння за ознаками подібності або за ознаками відмінності;
б) за повного порівняння з виявленням, як ознак подібності, і ознак відмінності.

Знання прийому краще засвоюється учнями, якщо вони користуються планом дії, який пропоную оформити їм як таблиці:

Для скорочення часу зображення таблиці в зошитах за її неодноразовому використанні учнями пропоную оформити її так:

Порівняння речовин (явлень)

Залежно від завдання висновок учні роблять з урахуванням неповного чи повного порівняння чи найбільш істотних ознак, якими зіставляються і протиставляються об'єкти, що вивчаються.

Використання, особливо у перших заняттях, даного плану, у якому відбито всі етапи формування прийому порівняння, сприяє швидкому запам'ятовування учнями необхідного порядку действий.

На цьому ж уроці спочатку з моєю допомогою, а потім самостійно учні виконують завдання, порівнюючи властивості добре відомих їм речовин (солі та цукру, крейди та вугілля, води та соняшникової олії, заліза та сірки, міді та алюмінію тощо), та відповідають за запропонованим планом усно чи письмово. У необхідних випадках використовую засоби наочності та ТЗН.

Проте, знання прийому ще немає вміння. Вміння, на мою думку, може бути сформованим лише тоді, коли на наступних заняттях учні легко і з достатньою самостійністю, враховуючи всі етапи дії, можуть застосовувати знання та виконувати аналогічні та складніші завдання. У 8 класах як такі завдання я пропоную порівняння простих і складних речовин, чистих речовин і сумішей, типів хімічних реакцій тощо, наприклад, водню та кисню, озону та кисню, сірки та заліза, суміші сірки із залізом, реакції сполуки та розкладання та ін.

Розвиток вміння вимагає більш тривалого часу, ніж формування його, і здійснюється в основному за допомогою завдань наростаючої труднощі, в умовах яких передбачено більш глибоке і широке перенесення знань, а також більша самостійність дій у встановленні різних видів взаємозв'язків у навчальному матеріалі. Ускладнення завдань з використанням прийому порівняння я здійснюю у кількох напрямках, які у загальному вигляді виглядають так:

Варіанти ускладнення на різних етапах
формування прийому порівняння

Варіанти
зростання
ступеня
труднощі
завдань

Формування та розвиток
прийому порівняння

І етап –
встановлення
переліку
порівнюваних
ознак

ІІ етап –
порівняння

ІІІ етап –
узагальнення у формі
висновку

перелік ознак запропоновано у готовому вигляді

порівняння двох речовин (явлень)

висновок у результаті неповного порівняння (порівняння чи протиставлення)

перелік ознак згадується або частково встановлюється учнями

порівняння груп речовин (явлень)

висновок у результаті повного порівняння

перелік ознак визначається учнями самостійно

порівняння за суттєвими ознаками

висновок за найбільш суттєвими ознаками, що характеризують цю речовину (явище)

Я наведу приклади деяких завдань, прийнявши для них таку нумерацію: I-1; I-2; I-3; II-1; II-2; II-3; ІІІ-1 і т.д. Римська цифра в даному позначенні відповідає певному етапу формування прийому, а арабська цифра вказує ступінь труднощі завдання, рівень завдання та рівень виконуваної при вирішенні завдання дії, або інакше менший за значенням арабською цифрою позначений легший варіант завдання, більший за значенням цифрою – завдання підвищеної складності. Таким чином, за номером я легко можу визначити ступінь труднощі завдання і відбір потрібних для роботи завдань, наприклад:

І-1. Порівняйте (усно) властивості: а) сірки та кути; б) міді та цинку; в) кисню та вуглекислого газу. Запишіть відповідь порівняння однієї пари речовин у таблицю. При виконанні завдання врахуйте, де потрібно вказати такі ознаки порівняння: агрегатний стан, кристалічну або аморфну ​​структуру речовини, щільність, колір, блиск, прозорість, запах, розчинність, смак, температуру плавлення або кипіння, щільність, тепло- або електропровідність.

І-2. У судинах без етикеток дано: а) порошок сірки та заліза; б) цукрова пудра та крохмаль; в) кухонна сіль та нафталін; г) алюміній (розплавлений) та ртуть. За якими характерними ознаками можна розрізнити ці речовини?

І-3. У цукрову пудру потрапив вугільний пил. Перерахуйте всі операції, які ви повинні послідовно виконувати, щоб очистити цукор.

ІІ-1. Вкажіть кілька подібних фізичних властивостей алюмінію та міді, завдяки яким ці метали знаходять однакове застосування.

ІІ-2. Прочитайте підручник хімії матеріал “Хімічні елементи”. Порівняйте властивості металів та неметалів. Для цього спочатку зіставте між собою властивості трьох вибраних вами металів, потім властивості трьох неметалів (усно); після чого здійсніть протиставлення властивостей даних груп металів та неметалів за найбільш характерними ознаками (II-III). Відповідь та зроблені вами висновки запишіть до таблиці.

При виконанні вищезазначених завдань я пропоную учням заповнити таку таблицю:

Порівняння фізичних властивостей і металів та неметалів

ІІІ-1. Перерахуйте ознаки: а) схожості; б) відмінності реакцій сполуки та заміщення, враховуючи кількість взятих та отриманих речовин, а також чи є ці речовини простими чи складними. Порівняйте реакції розкладання та заміщення.

ІІІ-2. У безбарвний розчин сулеми опустили мідну пластинку. Допишіть рівняння відповідної реакції HgCl 2 + Cu > ? якщо відомо, що при цьому виходять нові прості та складні речовини. Які ознаки реакції можна припустити у разі?

ІІІ-3. Порівняйте реакції розкладання та заміщення. Зауважте, у чому деяка подібність між ними. Які ознаки вказують на суттєву відмінність цих реакцій?

Деякі з наведених вище завдань застосовую на різних етапах навчання прийому. І тут і нумерацію завдань роблю потрійну і складнішу. Кожен етап формування порівняння в учнів, особливо спостерігається у 8-х класах, має труднощі.

І етап – формування вміння розрізняти ознаки, явища. Восьмикласники ще не вміють виділяти суттєвих ознак. Вони нерідко роблять порівняння за однією (причому несуттєвою) ознакою. Наприклад, вказують на подібність металів і неметалів за смаком, фізичним станом, а електропровідність та теплопровідність не відзначають. Ознакою подібності цукру та кухонної солі називають відсутність запаху, а про їх розчинність та кристалічну структуру забувають.

Досить часто учні порівнюють речовини чи явища за несумісними ознаками. Так, при порівнянні двох запропонованих речовин були дано відповіді: "мідь червоного кольору, а алюміній сріблястого" (сплутаний колір і блиск); "Вода безбарвна, а соняшникова олія темна" (колір і відтінок); "Олія жирна, а вода прісна" (жирність і смак); "Сіль складається з дрібних, як крупа, кристалів, а цукор буває кусковий" і т.п.

Уникати подібних помилок учням допомагає робота за планом порівняння та вправи, в яких спочатку порівняння здійснюється за готовим переліком ознак з використанням засобів наочності або без них, потім з використанням переліку ознак, що згадується та частково встановлюється учнями, та, нарешті, порівняння з використанням переліку ознак, самостійно виявлених учнями, чи порівняння за виявленими суттєвими ознаками.

II етап – формування та розвитку вміння порівнювати. Учні 8-х класів легко запам'ятовують види порівнянь: зіставлення, протиставлення, повне та неповне порівняння. Вони досить легко опановують порівняння двох речовин за запропонованим планом. Але на уроках хімії частіше доводиться порівнювати групи речовин або дві речовини за декількома ознаками. Цьому необхідно навчати учнів спеціально.

Якщо учні мають труднощі при порівнянні груп речовин, я рекомендую їм такий порядок роботи. Спочатку порівняти між собою 2-3 речовини, що належать до кожної групи, виявити найбільш характерні ознаки подібності між ними, а потім встановлювати ознаки подібності і відмінності між групами. Такі вправи я пропоную щодо металів і неметалів, порівнянні складу та властивостей оксидів, кислот, основ, а також при узагальненні матеріалу та повторенні класифікації неорганічних сполук.

Учні, які мають недостатні знання та вміння застосовувати прийоми розумових дій, здійснюють порівняння не лише за непорівнянними ознаками, а й тими, що не передбачені в завданні. Так, порівнюючи фізичні властивості сірки та заліза, деякі учні відповідали: “Сірка та залізо – прості речовини, тверді, але відрізняються кольором” (протиставлення складу та агрегатного стану фізичним властивостям); або: "Великі шматочки сірки та заліза тонуть, а маленькі плавають на воді" (неправильний висновок про щільність речовин внаслідок помилкових спостережень); або: “Сірка отруйна, а залізо ні, сірка горить, а залізо ні. Сірка застосовується в порох, а залізо немає” (замість протиставлення фізичних властивостей посилання на хімічні властивості та застосування). У разі учням пояснюю, що й відповідь немає питання завдання і може бути враховано.

ІІІ етап – формування прийомів узагальнення. Учням 8-х класів важко узагальнити матеріал. Нерідко замість виведення після порівняння речовин чи явищ вони знову перераховують встановлені раніше ознаки подібності чи відмінності. У цьому випадку для формування вміння порівнювати та робити узагальнення на основі порівняння я використовую завдання наростаючої труднощі; а) завдання, у яких висновки є відповідями на контрольні питання; б) завдання, у яких слово “висновок” нагадує узагальнення, і, нарешті, в) завдання, у яких передбачено самостійне узагальнення навчального матеріалу учнями.

Вміння зробити висновок у результаті порівняння за суттєвими ознаками легше формується, коли у завданні чітко визначено перелік порівнюваних ознак. В окремих випадках перелік порівнюваних ознак даю учням у готовому вигляді або заздалегідь складений учнями з деякою моєю допомогою. Пояснюю сказане прикладами завдань та відповідей учнів.

Завдання 1. Зіставте фізичні властивості водню та кисню, відповідь допишіть у таблицю.

Порівняння фізичних властивостей водню та кисню

Завдання 2. Протиставте хімічні властивості водню та кисню, запишіть відповідь у таблицю.

Порівняння хімічних властивостей водню та кисню

Таким чином, порівняння як прийом мисленнєвої діяльності може формуватися двома шляхами. Перший шлях – стихійний, який визначається такою постановкою навчального процесу, коли порівняння не постає як спеціальний предмет засвоєння, становлення цього прийому йде в процесі засвоєння знань, у процесі вирішення завдань. Досвід показує, що навчання йде другим шляхом: через систему завдань, що вимагають від учнів систематичного використання порівняння, що ускладнюється за своїм змістом.

Будь-який прийом мисленнєвої діяльності має бути, перш за все, багаторазово використаний у поясненні вчителя, у навчальних текстах. Однак, цього мало. Прийом формується тільки на основі вправ та творчих завдань, своєї діяльності учнів. Ось чому ми як широко використовуємо даний прийом при поясненні, а й розробили систему спеціальних завдань, у яких порівняння, будучи необхідним способом діяльності, по засвоєнню конкретного матеріалу, виступало б як особливий предмет засвоєння.

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, які 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 виникають 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, в 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 численні (ті, які можна охарактеризувати за допомогою тих чи інших фізичних приладів числом, наприклад, вказівкою 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. Найважливіше завдання хімії – 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 невелико – близько ста. Кожному виду атомів відповідає власний хімічний елемент. Хімічний елемент – це сукупність атомів з однаковими чи 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 літерами (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).