Физические и химические явления
Содержание
Явления
Физика и химия, будучи естественными науками, изучает различные явления. Для разграничения этих двух наук и уменьшения конкуренции в изучении выделяются физические и химические явления.
В общем случае явление – это какое-то изменение, происходящее с материей или полем.
Физические явления
Физические явления – это явления, в ходе которых не происходит превращения одних веществ в другие.
- изменение формы объекта (сжатие, растяжение, измельчение): измельчение ластика при стирании карандаша, растяжение пружины
- перемещение объекта (вращательное или поступательное): отскок теннисного мячика, ветер, дождь
- фазовые переходы I и II рода (изменение агрегатного состояния, переход из одной аллотропной модификации в другую): испарение воды, образование тумана
- изменение внутренней энергии объекта (нагрев/охлаждение): замерзание луж зимой, плавление сливочного масла при комнатной температуре, свечение вольфрамовой нити в лампочке
Химические явления
Химические явления – это явления, в ходе которых происходит превращение одних веществ в другие.
Иначе химические явления называют химическими реакциями, где изначальные вещества – реагенты, а новые вещества – продукты реакции.
- окисление: горение спички, ржавление железа во влажном воздухе, потемнение свежего среза яблока
- реакция обмена: растворение жира в мыльном растворе, отмывание пятен на одежде с помощью моющих средств, появление электрического тока в проводнике при подключении контактов алкалиновой батареи
- биохимические процессы жизнедеятельности микроорганизмов: скисание молока, гниение животной и растительной тканей
Признаки химических реакций
Для удобства стоит запомнить, что протекание химических реакций часто, но не всегда сопровождается заметными признаками реакций, например:
- изменение/появление/исчезновение окраски
- образование/растворение осадка
- появление/изменение/исчезновение запаха
- выделение/поглощение теплоты
Спорные ситуации
Отмечу, что в школьном курсе химии происходит знакомство с основами физической химии, кинетики и коллоидной химии, в которых грань между химическими и физическими явлениями размывается, например в следующих темах:
- электролитическая диссоциация: растворение соли в воде
- сольватация ионов: щелочная среда соды
- термохимические уравнения реакций: можно греться от огня
- термодинамические фазы и смеси
Лабораторная работа
Для качественного изучения различий между физическими и химическими явлениями рекомендую провести доступную для всех лабораторную работу.
Для этого надо не только выполнять какие-то действия и наблюдать, но стараться предугадать результаты, а также проводить анализ реально полученных результатов, чтобы из обычного наблюдения перейти в полноценный опыт.
Для данной лабораторной работы понадобятся: кусочек мела и какой-то твёрдый предмет для его измельчения, уксусная кислота (обычно на кухне есть 9%-ая), медная проволока (можно вытащить из старого провода), кусочек воска от свечи, сама свеча, а также посуда типа ложки, миски с водой.
Не поленитесь и выполните руками данные опыты и заполните таблицу ниже. В графе «Наблюдение» следует указывать все наблюдаемые изменения, даже если они кажутся очевидными. В графе «Вывод» мы можем предположить, происходило ли образование новых веществ и какое это было явление: физическое или химическое.
"Физические и химические явления"
Итоги
В школьном курсе химии тема "Физические и химические явления" не является приоритетной и достаточно быстро выветривается из головы, но понимание различий между теми или иными явлениями облегчает дальнейшее взаимодействие с более сложными понятиями.