Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 15

Проверьте свои знания

1. Что такое наблюдение? Использовали ли вы этот метод в процессе изучения других естественно-научных предметов? Что является объектом наблюдения в химии? Как вы фиксировали результаты наблюдений?

Наблюдение – это метод познания, при котором человек концентрирует внимание на изучаемом объекте с целью его исследования. Оно играет важную роль в науке и помогает выявлять закономерности в природных явлениях.

Этот метод широко используется в разных естественно-научных дисциплинах. Например, в биологии с его помощью можно изучать поведение животных, рост растений, процессы фотосинтеза. В географии наблюдение применяется для исследования изменений климата, природных катаклизмов, работы вулканов. В физике метод помогает анализировать движение тел, изучать оптические явления, электрические процессы.

В химии объектами наблюдения являются вещества, их смеси, химические реакции и изменения, которые происходят в ходе опытов. Например, при нагревании сахара можно наблюдать его плавление и карамелизацию, а при добавлении кислоты к мрамору – выделение пузырьков газа.

Результаты наблюдений фиксируются разными способами:

• Письменно – записываются в тетрадь или лабораторный журнал;

• Графически – создаются схемы, диаграммы, таблицы;

• Фото- и видеосъёмка – используется для более точной фиксации процессов;

• Числовые измерения – фиксируются при помощи приборов, например, термометра, весов, рН-метра.

Таким образом, наблюдение – один из важнейших методов познания, который помогает не только изучать явления, но и делать выводы на их основе.

2. Что такое химический эксперимент? Каким условиям он должен отвечать?

Химический эксперимент – это исследование, которое проводится с веществами в контролируемых условиях с целью изучения их свойств и закономерностей химических превращений. Он позволяет проверять гипотезы, выявлять закономерности в поведении веществ и разрабатывать новые технологии.

Чтобы эксперимент был научно обоснованным, он должен отвечать нескольким условиям:

6. Контролируемость условий – эксперимент проводится в специально оборудованной лаборатории или другой среде, где можно регулировать температуру, давление, концентрацию веществ.

7. Воспроизводимость – результаты эксперимента должны повторяться при тех же условиях, что подтверждает их достоверность.

8. Наличие объекта исследования – в химии объектами могут быть вещества, их смеси, продукты реакций.

9. Фиксация результатов – измерения проводятся при помощи лабораторных приборов (термометры, весы, рН-метры, спектрометры) и записываются в виде таблиц, графиков, диаграмм.

10. Выводы и оформление отчёта – после проведения эксперимента анализируются полученные данные, проверяется гипотеза, формируются заключения.

Эксперименты в химии могут быть качественными (определение признаков реакции: выделение газа, изменение цвета, выпадение осадка) и количественными (измерение массы, объёма, концентрации веществ).

Таким образом, химический эксперимент – это ключевой метод в химии, позволяющий не только изучать свойства веществ, но и разрабатывать новые материалы, лекарства и технологии.

Стр. 15

Примените свои знания

3. Назовите эксперименты по физике, биологии и физической географии, которые вы проводили при изучении этих учебных предметов.

Во время изучения естественных наук в школе проводятся различные эксперименты, которые помогают лучше понять законы природы и их применение.

1. Эксперименты по физике:

• Изучение закона Архимеда. Опыт с погружением тела в воду, где измеряется выталкивающая сила, действующая на тело.

• Демонстрация закона сохранения энергии. Использование маятника, где наблюдается превращение потенциальной энергии в кинетическую.

• Опыт с электромагнитом. Показывает, как магнитное поле создаётся электрическим током.

• Изучение явления диффузии. Добавление капли краски в воду и наблюдение её распространения.

2. Эксперименты по биологии:

• Фотосинтез растений. Листок растения помещается в воду с йодом для выявления образования крахмала под действием света.

• Наблюдение за прорастанием семян. Эксперимент с разными условиями влажности и температуры.

• Определение дыхания растений. Помещение листьев в запаянную ёмкость и наблюдение за изменением содержания кислорода.

• Микроскопическое исследование клеток. Рассмотрение строения клеток лука под микроскопом.

3. Эксперименты по физической географии:

• Изучение испарения и конденсации воды. Нагревание воды и последующее наблюдение за её конденсацией.

• Опыт с ветром. Использование вентиляторов или вееров для моделирования движения воздушных масс.

• Создание модели вулкана. Смесь соды и уксуса имитирует извержение вулкана.

• Измерение температуры почвы в разных местах. Сравнение нагрева почвы на солнце и в тени.

4. Назовите модели, которые вы использовали при изучении физики, биологии и физической географии. Как можно классифицировать такие модели?

При изучении различных естественно-научных предметов используются различные модели, которые помогают лучше понять сложные процессы и явления.

1. Модели в физике:

• Модель атома (планетарная модель атома Бора);

• Модели молекул веществ (шаростержневые модели молекул воды, углекислого газа);

• Модель маятника (для изучения механических колебаний);

• Электрическая цепь (модели цепей с резисторами, лампами, батарейками);

• Модель солнечной системы (демонстрирует движение планет вокруг Солнца).

2. Модели в биологии:

• Модель клетки (растительной и животной);

• Скелет человека (демонстрационная модель для изучения строения костей);

• Модель строения сердца (для изучения работы сердечно-сосудистой системы);

• Гербарии растений (сушёные образцы листьев и цветов для изучения их строения);

• Модель ДНК (спиральная структура молекулы ДНК).

3. Модели в физической географии:

• Глобус (модель Земли, используемая для изучения картографии и географических явлений);

• Рельефная карта (трёхмерные модели, показывающие особенности поверхности суши и океанов);

• Модель вулкана (изготовленная из пластилина или бумаги с имитацией извержения);

• Модель водного цикла (показывает круговорот воды в природе);

• Модель атмосферы (слои атмосферы, их свойства и влияние на климат).

Классификация моделей

Все модели можно разделить на несколько видов:

5. Материальные модели – физические объекты, которые можно увидеть и потрогать (глобус, скелет человека, макет клетки).

6. Знаковые модели – представленные в виде графиков, схем, формул, диаграмм (карты, графики температур, электрические схемы).

7. Компьютерные модели – создаются с помощью программного обеспечения (виртуальные симуляции, 3D-модели).

8. Математические модели – описывают процессы с помощью формул и уравнений (расчёты движения планет, уравнения в физике).

Использование моделей помогает лучше понять природные явления и законы, поскольку они упрощают сложные процессы и делают их более наглядными.

5. Изготовьте из пластилина модели молекул метана, сернистого газа, хлора, хлороводорода, сероводорода, сероуглерода. За информацией о составе этих веществ обратитесь к Интернету.

​Для изготовления моделей молекул из пластилина необходимо знать состав и строение соответствующих веществ. Ниже представлены сведения о каждом из них: ​

7. Метан (CH₄): молекула состоит из одного атома углерода (C) и четырёх атомов водорода (H).

8. Сернистый газ (SO₂): молекула состоит из одного атома серы (S) и двух атомов кислорода (O).

9. Хлор (Cl₂): молекула состоит из двух атомов хлора (Cl).

10. Хлороводород (HCl): молекула состоит из одного атома водорода (H) и одного атома хлора (Cl).

11. Сероводород (H₂S): молекула состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома серы (S).

12. Сероуглерод (CS₂): молекула состоит из одного атома углерода (C) и двух атомов серы (S).

При изготовлении моделей рекомендуется использовать пластилин разных цветов для обозначения различных атомов, что позволит наглядно представить структуру молекул.

Стр. 15

Используйте дополнительную информацию

6. Приведите примеры долговременных и кратковременных наблюдений по биологии, химии, физике.

​В естественных науках наблюдения подразделяются на долговременные и кратковременные в зависимости от продолжительности и характера изучаемых процессов. Ниже приведены примеры таких наблюдений в биологии, химии и физике. ​

Биология:

• Долговременные наблюдения:

  • Влияние удобрений на рост растений. Исследование, как различные виды и дозы удобрений влияют на рост и развитие растений в течение всего вегетационного периода.

  • Образование плодов. Наблюдение за процессом цветения, опыления и формирования плодов у растений на протяжении нескольких месяцев.

• Кратковременные наблюдения:

  • Транспирация. Изучение процесса испарения воды листьями растений, которое можно наблюдать в течение короткого времени.

  • Перелёт птиц на юг. Наблюдение за миграцией птиц в определённый сезон, что занимает относительно короткий период.

Химия:

• Долговременные наблюдения:

  • Атмосферная коррозия железа. Изучение процесса ржавления железных объектов под воздействием атмосферных условий, которое происходит постепенно в течение длительного времени.

  • Образование патины на медных изделиях. Наблюдение за изменением цвета и структуры поверхности меди под воздействием окружающей среды, что происходит на протяжении длительного времени.

• Кратковременные наблюдения:

  • Реакция пищевой соды с уксусом. Быстрая химическая реакция с выделением углекислого газа, наблюдаемая в течение нескольких секунд или минут.

  • Горение свечи. Процесс, который можно наблюдать в течение короткого времени, пока горит свеча.

Физика:

• Долговременные наблюдения:

  • Диффузия металлов друг в друга. Процесс взаимного проникновения атомов одного металла в кристаллическую решётку другого, происходящий на протяжении длительного времени.

  • Эксперимент с каплей асфальта. Демонстрация текучести высоковязких материалов, где наблюдение за каплей асфальта может занимать годы.

• Кратковременные наблюдения:

  • Движение тела по наклонной плоскости. Изучение ускорения и скорости объекта, скользящего по наклонной поверхности, что можно наблюдать в течение нескольких секунд.

  • Деформация упругого тела. Наблюдение за изменением формы объекта под воздействием силы и его возвращением в исходное состояние после снятия нагрузки, что происходит мгновенно или в короткий промежуток времени.

Эти примеры иллюстрируют разнообразие процессов, изучаемых в естественных науках, и показывают, как продолжительность наблюдений зависит от природы исследуемых явлений.

7. В каких литературных произведениях описаны химические лаборатории и химические эксперименты?

​В литературе существует множество произведений, в которых описаны химические лаборатории и эксперименты. Вот некоторые из них: ​

11. «Алхимик» Пауло Коэльо

Роман повествует о молодом пастухе Сантьяго, который отправляется в путешествие в поисках своей судьбы. В процессе он встречает алхимика, и в книге описываются аспекты алхимии и философские размышления о жизни.

12. «Странная история доктора Джекила и мистера Хайда» Роберта Льюиса Стивенсона

В этом произведении доктор Джекил проводит химические эксперименты в своей лаборатории, стремясь разделить свою личность на добрую и злую стороны, что приводит к неожиданным и трагическим последствиям.

13. «Открытие Рафлза Хоу» Артура Конан Дойля

Фантастический рассказ о таинственном изобретателе Рафлзе Хоу, который в своей лаборатории делает удивительные открытия, влияющие на жизнь окружающих.

14. «Дом доктора Ди» Питера Акройда

Историческая новелла о реально существовавшем английском алхимике и учёном эпохи Елизаветы I, описывающая его исследования и эксперименты в области алхимии и оккультизма.

15. «Гиперболоид инженера Гарина» Алексея Толстого

В этом научно-фантастическом романе описывается лаборатория инженера Гарина, который создаёт мощное тепловое оружие — гиперболоид, способный плавить металл на расстоянии.

16. «Таинственный остров» Жюля Верна

Герои романа, оказавшись на необитаемом острове, создают импровизированную лабораторию, где проводят химические опыты, такие как получение нитроглицерина и производство стекла, чтобы выжить и обустроить свою жизнь.

17. «Франкенштейн, или Современный Прометей» Мэри Шелли

Роман рассказывает о Викторе Франкенштейне, который в своей лаборатории создаёт живое существо из мёртвой материи, что приводит к трагическим последствиям.

18. «Похитители бриллиантов» Луи Буссенара

В этом приключенческом романе описываются химические опыты, связанные с добычей и обработкой драгоценных камней, а также использование химии для достижения различных целей.

19. «Клеопатра» Генри Райдер Хаггарда

В романе есть сцены, где описываются химические процессы, связанные с древними практиками и ритуалами, включая использование ядов и противоядий.

20. «Зубр» Даниила Гранина

Роман-биография о выдающемся советском учёном, описывающий его работу в лаборатории, научные исследования и эксперименты, а также личную жизнь и взаимоотношения с коллегами.

Эти произведения демонстрируют, как химические лаборатории и эксперименты играют важную роль в развитии сюжета и раскрытии характеров персонажей.

Параграф 3. Агрегатные состояния веществ

Стр. 15

Вопрос

Верны ли утверждения, что вода — это жидкость, а кислород — это газ?

Данные утверждения верны, но только при нормальных условиях (температуре 0 °C и давлении 101,325 кПа). Вода действительно находится в жидком состоянии при обычных условиях, но при понижении температуры до 0 °C она замерзает и превращается в лед, а при повышении до 100 °C кипит и превращается в пар. Кислород при нормальных условиях является газом, однако при температуре -183 °C он становится жидкостью, а при -219 °C затвердевает. Таким образом, агрегатное состояние веществ зависит от условий окружающей среды.