Учим химию: Как знание химии поможет в жизни. Для чего человеку надо учить эту науку

Содержание

Щелочные металлы IA – Учим химию вместе!

Гидроксиды –  твердые кристаллические вещества, гигроскопичные, хорошо растворяются в воде ( щелочи), ионные соединения.

2.Соли- ионные соединения, хорошо растворимы в воде (кроме LiF; Li3PO4; Li2CO3)

NaOH-едкий натр, каустик, сода каустическая.   

КОН– едкое кали

·      С кислотными оксидами: NaOH +CO2= NaHCO3;

                                     2NaOH +CO2= Na2CO3 + H2O

2NaOH + 2NO2= NaNO3 + NaNO2+ H2O

·      С кислотами:  NaOH + H2SO4= NaНSO4 + H2O

                            2NaOH + H2SO4= Na2SO4 + 2H2O

·      С солями: 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)

2↓+ Na2SO4

·      С амфотерными гидроксидами: 

NaOH +Al(OH)3= Na[Al(OH)4]

NaOH +Al(OH)3= NaAlO2 + 2H2O (сплав)

·      С неметаллами: 

2NaOH + Cl2= NaCl + NaClO + H2O (холод)

  6NaOH + 3Cl2= 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (горяч. р-р).

·  Na2CO3 – кальцинированная сода (стиральная)

·  NaHCO3 –питьевая сода

·  Na2CO3•H2O- кристаллическая сода

·  Na2SO

4 • 10H2O- глауберова соль, 

·  NаNO3 – чилийская селитра

·  Na3AlF6 –криолит.

·  NaCl- каменная соль,           поваренная соль

·  К2CO3 – поташ

·  NaOH + Cа(OH)2– натронная известь

·  КCl – сильвин

·  NaCl•KCl- сильвинит

Для чего нужно изучать химию? — урок. Химия, 8 класс.

Слово «химия» в современном мире часто вызывает отрицательную реакцию. В воображении предстают отравленные водоемы, кислотные дожди, вредные химические добавки к пище и т. д. Но химия окружает нас повсюду. Нет ни одной сферы, где бы не использовались продукты химической и нефтехимической промышленности. Школьная тетрадь, книга, ручка, доска, мебель, одежда, дома, машины и многое-многое другое изготовлены благодаря знаниям химии.

 

Химия — интересная и сложная наука.

 

Для овладения ею необходимо не только усвоить изучаемый материал, но и научиться применять полученные знания в повседневной жизни.

 

 

Для каждого человека важно знание основ химической науки и понимание химических процессов для объяснения природных явлений, правильного использования химических знаний с целью улучшения своего быта, сохранения здоровья и окружающей среды.
Знания по химии нужны для развития химического производства, улучшения качества жизни людей.

Грамотное использование химических знаний позволяет человечеству решать важнейшие проблемы современности — продовольственную, энергетическую, экологическую.

Пример:

так, благодаря химической науке и химическому производству человек получает современные стройматериалы, лекарственные препараты, топливо, металлы, пластмассы, материалы с новыми свойствами и т. д. Химия играет важную роль в обеспечении людей продуктами сельского хозяйства благодаря производству удобрений для растений, веществ, защищающих сельскохозяйственные культуры от вредителей и сорняков и т.д.

Обрати внимание!

Химические вещества могут принести огромный вред всему живому при неправильном их использовании!

Поэтому важно ответственно относиться к изучению химии, осваивать важнейшие химические понятия и законы, учиться применять знания химии в различных жизненных ситуациях.

Источники:

https://cdn.pixabay.com/photo/2019/04/01/21/39/chemical-4096500_960_720.jpg

Статья : “Как учить» химии”

Как учить?» химии

Как учить?» химии, а главное «как учить результативно?»– это бесконечный поиск ответов на основной вопрос дидактики . Перед каждым учителем в течение всей его педагогической деятельности стоит этот вопрос. Решение этого вопроса на разных жизненных этапах и определяет неповторимость учителя, его профессиональное кредо, личностную позицию.

Я давно привыкла к тому, что люди, узнав о том, что я учитель химии, обычно восклицают удивленно и уважительно: «О-о-о!» И более половины после этого смущенно сообщают: «А я в школе химию совершенно не понимал (а) и не любил (а)».И добавляют, наверное, чтобы не смутить меня: «У нас учитель непонятно объяснял». С ужасом думаю о том, что часть моих учеников осталась навсегда напуганной моим предметом. Почему же именно химия с самого начала ее изучения так пугает и вызывает трудности в освоении? Весь материал учебника логически связан. Пропустив одну тему, самостоятельно ее не проработав, последующий материал понять становится трудно. А тех, кто все-таки освоит подобный материал путем механического заучивания, будет невозможно научить мыслить творчески. И не воспринимать теорию как абсолютную догму. А теперь представьте подростка с неоправдавшимися ожиданиями, горой конспектов и домашних заданий. Естественно, он будет относиться к этому предмету формально и отметку иметь соответствующую. А значит, упустит много интересного и полезного, а, может, и профессию выберет не ту, что по душе, чтоб только ЕГЭ по химии не сдавать.
В классе всегда есть такие ученики, которые схватывают все на лету, и такие, которым все надо подробнейшим образом несколько раз пояснять; увлеченные химией и не любящие ее. Отсюда главный смысл деятельности учителя состоит в том, чтобы создать каждому обучающемуся комфортный темп работы, и, что немаловажно, на мой взгляд, для каждого ученика учитель должен обязательно создать ситуацию успеха. Если ученик не получает удовлетворения от учебы, то учеба становится в тягость, а учеба в тягость – это вид каторги. Какую опору могу дать ребятам я, учитель, ежедневно входя к ним в класс? Может быть, такие знания по предмету, которые позволят им успешно сдать ЕГЭ и продолжить образование по выбранной специальности? Но достаточно ли этого, ведь есть и другие способы освоить тестовые технологии: репетиторство, дистанционное обучение, самообразование? Тогда что же? Для меня очень важно, прежде всего научить ребят самостоятельно мыслить, искать необходимую информацию, сопоставлять факты. Тогда они не перестанут учиться всю жизнь, независимо от своей профессии, обгоняя меня и самих себя.
Но как научить их учиться? ….». Выход один: нужно дать ребятам возможность самостоятельно искать ответ – искать, может быть даже мучительно долго, но всерьез. Вот почему, каждый раз идя на урок, я жду от своих ребят не послушания, а радости от совместной работы по решению учебных проблем. В науке критерием истинности является опыт. Именно химический эксперимент и наблюдение за ним, и задает специфику химии как предмета. На бытовом уровне дети, конечно, знают, что, сунув палец в пламя, получишь ожог, но что из этого опыта можно сделать научные выводы — этому надо учить. У школьников, особенно 8-х классов, работа на результат (измерения, графики, схемы,таблицы) часто затмевает вывод. Химический эксперимент является не только методом обучения, но и важнейшим средством развития познавательных интересов учащихся на уроках химии. Поэтому он может рассматриваться, как фундамент интегративно-деятельностного подхода к развитию экспериментальных умений учащихся, именно химический эксперимент в наибольшей степени обладает необходимым резервом для повышения положительной мотивации учащихся к изучению химии.
Именно в этих условиях становится очевидным принципиальное отличие интегрированных уроков от межпредметных уроков. В первом случае особенно важно, чтобы «интеграция» состоялась в мозгу учащегося, была им осознана. Надо учить ребят по-новому взглянуть на плоды своего труда, осознать, что внушаемые им истины могут быть проверены самостоятельно, нужно лишь иметь условия для практической деятельности: проведение экспериментов, решения задач и выполнения упражнений, составления схем, планов, конспектов, изготовления таблиц, коллекций. Это позволит научить учащихся работать в полном смысле слова, и в процессе собственной творческой деятельности приобретать знания. В связи с внедрением новых критериев оценки учебных достижений учеников в основу системы обучения был положен уровневый подход и технология уровневой дифференциации как совокупность форм и методов обучения, учитывающие индивидуальные особенности ученика, его потребности и интересы. Современный мир – мир скоростей. На современного человека ежедневно обрушивается колоссальный объем различной информации.
Для того чтобы уметь отличит полезную информацию от бесполезной, учитель в первую очередь должен сам учиться этому. Кроме всего в свете информатизации образовательного процесса учитель должен активно осваивать современные технические средства обучения, различные компьютерные программы . В рамках модернизации образования многие школы были оснащены и продолжают оснащаться интерактивными досками. Для эффективного использования этого средства обучения учителю необходимы определенные знания, которые он пополняет систематически. Сегодня учитель перестал быть единственным источником знаний школьника. На второе место среди источников информации вышли компьютер и Интернет. Благодаря анимации, звуковым и динамическим эффектам, материал учебника становится запоминающимся, легко усвояемым. А особой формой контроля является домашняя работа, обсуждение результатов которой в классе оказывает обучающее воздействие. Я учусь сама вместе с детьми: мне не стыдно сказать, что я чего-то не знаю. Особенно, когда дело касается новых информационных технологий.
Меня одолевает гордость за то, что могу поучиться у своих учеников. Так постепенно складывается своя система преподавания, свой стиль, отрабатывался «конструктор» урока, подбираются только самые удобные, эффективные, подходящие по духу приемы и методы в период возрастания объема информации и знаний, накопленных человечеством, учитель школы просто обязан пропустить цель ориентации на модель выпускника «через себя», ведь это заранее спланированный результат. Для достижения этого результата необходимо кардинально поменять отношения ученика и учителя в учебном процессе. Никто не станет оспаривать мнение, что ученик должен учиться сам, а учитель осуществлять мотивационное управление его учением, т.е. задать мотив, организовать, координировать, консультировать, контролировать. Я никогда не мечтала быть учителем, ещё обучаясь в школе, я планировала стать и стала инженером. Но судьба распорядилась так, что свою трудовую деятельность я продолжаю в школе. Не просто в школе, а в родной, в которой училась целых восемь лет.
У меня двойственные чувства: с одной стороны – английский и химия – мои любимые предметы , с другой стороны: страшно – справляюсь ли? Древнеримский философ Сенека утверждал: «Уча других, мы учимся сами». Да, учитель должен сегодня не только учить, но и учиться. Кто-то из моих учеников стал известным врачом, кто-то моряком, кто-то инженером, кто-то хорошим отцом или матерью, кто-то просто хорошим, добрым человеком!

Как мы учили химию в 6 классе

Сегодня хочу рассказать о том, как мы учили химию в 6 классе. Считаю наш опыт удавшимся. Решила поделиться им, чтобы не забыть. Почему мы начали учить химию так рано? Всё просто. Моя дочь не запоминает всё с первого раза. Чтобы успешно сдавать аттестации, нам нужно опережать программу. Поэтому мы решили изучать физику с 6 класса. Но когда я посмотрела учебник химии, то поняла, что очень многое перекликается. Нет смысла брать один предмет раньше другого, лучше изучать их параллельно.

Как ни странно, химия понравилась дочери больше, чем физика. Поэтому её мы уже завершили изучать в этом учебном году, а вот физика ещё тянется.

Как мы учили химию в 6 классе? Это было легко и интересно.

 

Химия 6 класс учебник

Первое, что предстояло выбрать — учебник. Я пересмотрела очень много учебников химии, но все они вызывали отторжение. Вот сразу, открываю страницу, читаю первые фразы — и всё. Мне не нравится. Хотела искать советские учебники, но вспомнила про белорусские. У них есть линейка учебников на русском языке. Пошла смотреть химию. И нашла то, что мне понравилось. Учебник Шиманович И. Е.

В связи с пандемией я не смогла его приобрести, но я скачала его из интернета и распечатывала к каждому уроку на принтере нужные страницы.

Как вы видите, учебник для 7 класса. В России химию начинают учить с 8 класса, поэтому материал подаётся в более концентрированном виде. А здесь сложность постепенно нарастает. И, честно говоря, сложного для шестиклассника ничего нет.

Вот содержание учебника

Фактически, дети знакомятся с основными понятиями:

  1. что такое химия;
  2. строение атома;
  3. относительная молекулярная масса;
  4. валентность;
  5. виды химических реакций;
  6. кислород, водород, вода;
  7. оксиды, кислоты, соли, основания (щёлочи).

Чему научилась дочь:

  1. находить относительную молекулярную массу вещества;
  2. подбирать валентности;
  3. составлять уравнения химических реакций;
  4. определять кислотность с помощью лакмусовой бумажки.

 

Как мы учили химию в 6 классе: дополнительные материалы

Кроме учебника мы активно пользовались вот таким задачником:

 

Его тоже нашли в электронном виде и распечатывали. Этот задачник составлен к белорусскому учебнику и очень хорошо его дополняет, позволяя разнообразить задания.

Конечно же, мы активно пользовались таблицей Менделеева. Я заказала небольшую ламинированную таблицу размерами А4, было очень удобно.

 

Ещё мы использовали вот такой набор для химических опытов:

Но можно смело покупать тот, что побольше. Хотя и этого хватило.

 

Как мы учили химию в 6 классе: интернет-ресурсы

В учебнике есть небольшие заметки для любознательных. Почти к каждой заметке можно было подобрать интересное видео.

Обычно я просто делала запрос в поисковой строке и выходила на Yoytube.

Часто находились истории в Галилео, другие познавательные ролики.

Когда учили водород, нашли документальный ролик про гибель дирижабля Гинденбург. Очень хорошо запомнилась горючесть водорода.

Никакими другими ресурсами не пользовались.

Что дальше?

Планирую сделать карточки, чтобы выучить основные химические элементы. Это — развлечение на лето.

В седьмом классе возьмём белорусский учебник химии для 8 класса. Я его уже скачала. А в восьмом — посмотрим, то ли возьмём русский учебник, то ли будем дальше двигаться по белорусским. Ещё дожить нужно.

 

[Прелесть химии] Зачем учить физхимию?

Все статьи из цикла “В чем прелесть предмета”
Другие статьи из цикла “В чем прелесть химии”:
Строительные блоки материи
Неорганическая химия
Органическая химия
Полимеры
Синтез жизни
Чистый воздух
Химия и медицина: химическое оружие, аспирин и плесень

Так сложилось, что уже со школьной скамьи химия, физика и биология существуют раздельно в сознании у многих людей. На самом же деле, биология очень тесно связана с химией, а та, в свою очередь, тесно связана с физикой. И химия, и физика, и биология – естественные науки, которые существуют для того, чтобы объяснять явления окружающего нас мира. Вовсе неудивительно, что они неделимы.

Цикл наших статей называется “В чем прелесть химии”, но сегодня речь зайдет о великом и могучем разделе химии, который тесно переплетается с другой наукой – физикой.

Физическая химия – очень массивный раздел, предсказывающий поведение атомов, молекул, химических процессов и систем с помощью законов физики. Физическая химия слишком необъятна, чтобы рассмотреть ее полностью в рамках одной публикации, поэтому выделим три основные ее части: квантовую химию, химическую термодинамику и динамику химических систем. В этой статье мы посмотрим на каждый раздел поближе, изучим его базовые принципы и историю, а также посмотрим, что из себя он представляет сейчас.

Важно заметить, что квантовая химия – это применение квантовой механики к химическим системам, а химическая термодинамика – условное название термодинамики в химии. Поэтому, когда речь будет заходить о квантовой химии и химической термодинамике, мы скорее будем говорить о квантовой механике и термодинамике в целом.

Термодинамика

Почему одни реакции случаются, а другие – нет? А почему некоторые реагенты надо нагреть, чтобы реакция начала протекать? А почему существуют реакции, которые наоборот протекают быстрее при более низких температурах? Ответы на эти и многие другие вопросы дает химическая термодинамика.

Химическая термодинамика – наука, в центре которой стоит трансформация энергии в окружающем нас мире. Ученые издавна имели под рукой объекты изучения и методы анализа термодинамики, поэтому этот раздел увидел свет одним из первых.

У химической термодинамики, как и у любого раздела естественных наук, есть свой свод базовых правил и законов. Первый закон термодинамики формулировался Германом Гессом, Юлиусом Робертом фон Майером, Рудольфом Клаузиусом, Уильямом Ренкином и другими знаменитыми учеными на протяжении полувека.

Первый закон термодинамики – это всем известный закон сохранения энергии. Он гласит, что энергия не берется из ниоткуда и не уходит в никуда.
Ветряные мельницы – один из примеров закона сохранения энергии. Фотография от Luca Bravo с Unsplash 

Рассмотрим обычный воздушный шарик в качестве химической системы. Он герметичен, но при этом ничто не мешает нагреть или охладить этот шарик. Изменить энергию газа внутри шарика возможно двумя путями: нагреть или охладить его или же совершить механическую работу над этим шариком, например, сжав или растянув его. Таким образом, путем теплопередачи или совершения работы энергия газа внутри шарика может изменить свое значение, не появляясь и не пропадая бесследно. Отсюда следует формула первого закона термодинамики: \[ \Delta U = q – w \], где \( \Delta U \) – изменение внутренней энергии; \( q \) – теплота, переданная системе;  \( w \) – работа, совершенная системой.

Чтобы обсудить второй закон термодинамики, нам необходимо ввести функцию, которую ученые прозвали энтропией.

Энтропия – это величина, описывающая хаос.

Да-да, именно хаос. Энтропия описывает естественное стремление материи к хаосу, проявляющееся во многих формах. Представим любимую вазу вашей мамы, мирно стоящую на столе. Эта ваза обладает рядом параметров: массой, высотой, толщиной, плотностью, прозрачностью стекла и многим другим. В этот список можно добавить еще один параметр – энтропия вазы. Вся система (ваза) обладает неким значением энтропии. Вдруг ваза неудачно приземляется на пол, и нет уже никакой вазы в привычном понимании, а вместо нее – россыпь осколков. Аккуратно собранные осколки будут весить так же, как и сама ваза, некогда стоявшая на столе. А что насчет энтропии? Если бы существовал способ измерить абсолютное значение энтропии, то энтропия системы этих осколков была бы равна величине, отличной от энтропии целой вазы. Что очень логично! Ведь энтропия – это мера беспорядка, а множество стеклянных осколков действительно будут более удачным описанием беспорядка, нежели целая ваза.

Чем больше беспорядок, тем больше энтропия. Источник

Вот так на простом примере с любимой вазой мамы раскрывается второй закон термодинамики. Его можно сформулировать по-разному и опираться на разные явления физического мира, но мы выразим его следующим образом: всякая система стремится к наибольшему беспорядку.

Теперь, разобрав первый и второй законы термодинамики, мы можем перейти к одной из важнейших задач химии – ответу на вопрос “а если мы смешаем два соединения, что-то случится?”. Рассмотрим на примере.

Основными составляющими воздуха, которым мы дышим, являются азот и кислород, однако из кислорода и азота может образовываться сильнодействующий яд – бурый газ диоксида азота \( NO_2 \), в народе известный как “лисий хвост”. Но воздух вовсе не бур и не ядовит, так как в обычных условиях эта реакция не протекает. \[ N_2 + 2O_2 \rightarrow 2NO_2 \]

Бурый газ \(NO_2\). Источник

Как же с точки зрения химической термодинамики установить, будут ли реагировать два определенных вещества? Возможно, вы решите посмотреть на изменение энергии в ходе реакции и предпочтете ту реакцию, в которой система стремится к минимальной энергии. В конце концов, об энергии так часто говорится, особенно в рамках школьной программы, что вполне логично предположить, что она является главным мерилом всего. Однако, это не так! Химическая термодинамика утверждает, что спонтанны лишь те реакции, что не противоречат второму закону термодинамики.

Как это показать математически? Во-первых, нужно учесть изменение энтропии в ходе реакции \( \Delta S\). Во-вторых, важно помнить, что второй закон термодинамики описывает всю Вселенную, а не только одну систему (определенную реакцию), поэтому нужно еще учесть изменение энтропии окружающей среды. А энтропия окружающей среды изменяется за счет выделения или поглощения тепла в ходе реакции, изменение которого обозначается \( \Delta H\). В итоге, после нехитрых преобразований мы получаем энергию Гиббса \( \Delta G\) – метрику спонтанности реакций: \[ \Delta G = \Delta H – T \cdot \Delta S\]

Здесь мы ввели новую функцию под названием энтальпия. Энтальпия, \( H \) – это еще один термодинамический параметр, который является суммой внутренней энергии системы с произведением объема на давление: \[ H = U + P\cdot V ,\] где \( U \) – внутренняя энергия системы, \( P \) – давление, \( V \) – объем. Вообще, расчет абсолютного значения энтальпии по этой формуле – задание невыполнимое, так как оно включает в себя определение абсолютного значения внутренней энергии системы.

Однако не составит труда определить изменение энтальпии \( \Delta H \) в ходе реакции. \[ \Delta H = H_f – H_i = U_f + P_fV_f – U_i – P_iV_i\ = \Delta U + \Delta (PV) \]

А если мы посмотрим внимательнее на вторую часть уравнения, то мы можем увидеть, что \( \Delta (PV) = w \), где \( w \) – механическая работа. Таким образом, все выражение становится похожим на первый закон термодинамики, и тогда: \[ \Delta H = \Delta U + \Delta (PV) \ =  q \]

Теперь мы с вами знаем, как определить значение изменения энтальпии – просто определить количество тепла, полученного системой в ходе реакции. С помощью изменения энтальпии можно посчитать и изменение энергии Гиббса. Если значение изменения энергии Гиббса некого процесса будет отрицательным, то реакция протекает при данной температуре. В случае положительного значения – реакция не происходит. {\circ} C \)) изменение энергии Гиббса будет равно: \[ \Delta G = 33.2 кДж/моль – (298 К)\cdot(-249 Дж/моль \cdot К) = 51.3 кДж/моль \]

Величина положительная, из чего следует, что реакция не протекает при комнатной температуре. Вот так, очень просто химическая термодинамика может предсказать, будет ли протекать та или иная реакция!

Кванты

“Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую механику не понимает никто”
– Ричард Фейнман

В начале прошлого века величайшие умы человечества столкнулись с проблемой – задачей об абсолютно черном теле. Давайте представим, что у нас существует некое тело, и, нагреваясь, оно будет излучать волны определенной частоты. Сначала тело покраснеет, а потом и вовсе побелеет. Ученые того времени хотели установить зависимость интенсивности излучаемых волн от температуры тела, но сразу же обнаружили парадокс, который окрестили ультрафиолетовой катастрофой. Британские ученые Рэлей и Джинс вывели формулу, описывающую интенсивность излучаемых волн при различных температурах. {h \nu / k_B T} – 1}  \]

Не пугайтесь, если формулы кажутся вам страшными. Главное, обратите внимание, что они немного похожи.

Планк понимал, что его формула – это нечто революционное, так как в результате вывода он получил новую величину, h, которую считал новой фундаментальной константой. Сам Планк назвал ее “квантом действия”, но сейчас мы с вами именуем ее «постоянной Планка». В чем же на самом деле была революционность формулы Планка?

Во-первых, согласно формуле Планка стало ясно, что энергия – это дискретная величина. Это означает, что энергия не может принимать абсолютно любое значение, а может лишь находиться на определенных “ступеньках”. Кстати, говоря “ясно”, имеется в виду, что это очевидно нам с вами, а вот каких-то \(100\) лет назад это было объектом жарких споров в научном сообществе, которые не утихали десятилетиями.

Во-вторых, именно введенные Планком новые константы и понятие о дискретности энергии и положили начало развитию новому разделу физики – квантовой механике.

Но почему это все вообще важно химикам? Квантовая механика выходит на сцену в те моменты, когда бессильна классическая. На атомарном уровне законы классической механики не работают, и чтобы разобраться, как устроены электроны, отвечающие за все химические свойства, мы и продолжаем изучать и погружаться глубже в малопонятный нам мир квантовой химии.

Следом за Планком последовали открытия и других ученых, прорубившие окно в мир квантовой механики. Луи де Бройль, например, описал теорию корпускулярно-волнового дуализма, подразумевающую, что электрон (а также фотон и многие другие частицы) не является просто частицей в привычном нам понимании, а также может обладать и волновыми свойствами. Связь между корпускулярными (с др.-греч. корпускула – частица) и волновыми свойствами описывается волной де Бройля:

\[ \lambda = \frac{h}{p} \], где \( \lambda \) – длина волны; \( h \) –  постоянная Планка; \( p \) – импульс движущейся частицы.

Корпускулярно-волновой дуализм – это очередное доказательство того, что планетарное представление о строение атома – это лишь упрощение реального положения дел. В атоме электроны не вращаются по четким орбитам вокруг ядра. Согласно квантовой теории их поведение описывается функцией, прозванной волновой (\( \psi \)). Таким образом, электрон – это и волна, и частица в одном лице, а орбиталь – это та область пространства, где описана волновая функция электрона.

Фото пятого Солвеевского конгресса по физике, где величайшие умы того времени собрались обсудить новую квантовую теорию, 1927 год. А сколько лиц на этой фотографии узнаете вы? Источник

В первые годы своего становления квантовая механика порождала много споров и скандалов, но сейчас ее существование не оставляет каких-либо сомнений. За годы её становления появилось много ученых, имена которых находятся на слуху: Шрёдингер, описавший поведение электрона, Гейзенберг, записавший уравнение неопределённости, Фейнман, давший начало квантовой электродинамике, и многие другие. Об этих явлениях вы можете подробнее почитать в статье “Я знаю, что ничего не знаю”, написанной в рамках проекта “В чем прелесть физики”.

Динамика и химическая кинетика

Чтобы описывать протекание химических процессов, необходимо понимать, как различные элементы химической системы взаимодействуют между собой. Изучением таких взаимодействий занимается химическая динамика.

Химическая динамика – довольно крупный раздел, поэтому сейчас остановимся только на одном из самых важных его подразделов, изучающем скорость реакций. Этот подраздел – химическая кинетика. Именно благодаря кинетике можно разобраться, почему одни реакции протекают быстро, а другие – медленно, и предположить, как ускорить один процесс и избежать образования нежелательных продуктов в другом.

Для начала разберемся, что же такое химическая реакция в своей сущности? Для любой реакции необходимы реагенты – вещества (это могут быть и атомы, и молекулы, и ионы, и радикалы), которые будут претерпевать изменения, превращаясь в продукты. Но для протекания реакции реагентам недостаточно просто превратиться в продукт, перед этим им необходимо преодолеть некий энергетический барьер. Чем более велик этот барьер, тем сложнее реагентам его преодолеть, что и делает химическую реакцию медленнее.

Энергетическая диаграмма реакции. \( E_a \) – энергия активации реакции, соответствует энергетическому барьеру. ИсточникСъемка в реальном времени: реагенты преодолевают энергетический барьер. Источник

Чаще всего под химической реакцией мы представляем простое столкновение пары частиц, но за одной простой строчкой химического уравнения может скрываться очень сложный процесс, состоящий из нескольких стадий. Как показано на изображении ниже, одна простая реакция образования иодоводорода состоит из трех стадий. Изучением таких механизмов образования веществ также занимается химическая кинетика, что помогает улучшить процессы производства различных химических соединений.

Механизм образования йодоводорода состоит из трех стадий

В химической кинетике появляется новая величина, известная как константа скорости химической реакции (строчная k), без которой никакой химической кинетики и не было бы. Известно, что скорость химической реакции зависит от количества реагентов в системе: зачастую чем больше реагентов, тем быстрее протекает реакция. Так вот, константа скорости описывает, насколько быстро протекает реакция вне зависимости от количества реагента.

Теперь, имея общее представление о химической реакции, приходит осознание, насколько сильно ее скорость подвержена влиянию разнообразных факторов: от температуры до пространственного расположения молекул. Все эти факторы находят свое место в математических уравнениях, вроде уравнения Аррениуса, связывающего константу скорости, энергетический барьер, температуру и некоторые физические постоянные. Таким образом, зная энергетический барьер реакции, вполне можно рассчитать, как изменится скорость реакции при увеличении температуры с привычной комнатной до, скажем, \(200\) градусов по Цельсию.

Один из важных подразделов химической кинетики – это катализ. Когда упомянутый энергетический барьер слишком высок, реакция протекает очень медленно. Чтобы преодолеть слишком высокий энергетический барьер для быстрого протекания реакции, часто необходимы экстремальные условия ( высокое давление и температура). Но создание этих самых экстремальных условий – дорогостоящий, энергозатратный и временами опасный процесс, поэтому химики стараются ускорять химические реакции другими способами. В таких случаях на помощь приходят катализаторы. Катализатор – это вещество, которое буквально ускоряет реакцию, но при этом само в результате реакции не расходуется. Катализатором может быть и маленькая молекула, и очень большой белок.

Наверняка, каждый человек хотя бы раз сталкивался с феноменом катализа в своей жизни. Возьмем, к примеру, перекись водорода – знакомый флакон, встречающийся во многих аптечках. Реакция разложения перекиси водорода выглядит следующим образом: \[ 2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2 \] Эта реакция протекает очень медленно, так как её энергетический барьер достаточно велик. Но как только вы начнёте обрабатывать ссадину раствором перекиси, сразу же заметите бурное выделение газа кислорода, что свидетельствует о быстром протекании реакции. Почему это происходит? Попадая на ссадину, перекись взаимодействует с ферментами крови, биологическими катализаторами организма, которые и ускоряют реакцию разложения.

В современной химии синтез новых катализаторов – это объект работы множества лабораторий по всему миру. Новые катализаторы могут помочь нам удешевить некоторые промышленные процессы, сделать синтез лекарств более точным и сымитировать работу биологических катализаторов in vitro.

in vitro означает эксперименты над живыми клетками, которые проводятся вне их биологической среды обитания. Иными словами, эксперименты в пробирке.

Вывод

Физическая химия велика и необъятна, а ее элементы есть в любом химическом исследовании. Анализ сложных органических молекул, контроль производства желаемого продукта в ходе органического синтеза, дизайн сложных биомолекул, разработка инновационных биотехнологий – все это и многое другое есть результат нашего понимания физической химии. Не страшитесь больших математических формул и выражений, ведь физическая химия намного интересней, чем кажется на первый взгляд!

Фонд «Beyond Curriculum» публикует цикл материалов «В чем прелесть предмета» в партнерстве с проектом «Караван знаний» при поддержке компании «Шеврон». Караван знаний – инициатива по исследованию и обсуждению передовых образовательных практик с участием ведущих казахстанских и международных экспертов.

Редактор статьи: Дарина Мухамеджанова

Более 150 обучающихся за рубежом студентов захотели перевестись в вузы РФ

В Минобрнауки обратились 157 российских студентов, обучающихся за рубежом, и попросили о переводе в российские вузы. Об этом министерство рассказало РИА «Новости». 

Уточняется, что большинство просьб о переводе поступает от студентов из Чехии, Германии, Польши. Также обращения поступают из Австрии, Нидерландов, Франции, Финляндии, Великобритании, США, Канады, Испании, Латвии, Словакии, Канады, Италии.  

Среди обратившихся — студенты разных факультетов и направлений, среди которых экономика, экономика и строительство, медицинская химия, лечебное дело, информационные технологии, гостиничное дело, право, журналистика, экология, философия, менеджмент, юриспруденция, русский язык и литература, математика и информационные технологии и другие.

Ранее сообщалось, что в Россию в последние дни вернулись 67 студентов, обучавшихся за рубежом и отчисленных из иностранных вузов. Минобрнауки оперативно выделит для них дополнительные места, заявил зампредседателя комитета Госдумы по науке и высшему образованию Александр Мажуга («Единая Россия»).

По словам Мажуги, будут созданы условия для каждого вернувшегося соотечественника и оперативно разработаны инструменты поддержки.

Читайте также:

• В вузах будут учить на микробиологов, социотехнологов и корабельщиков • СМИ: Власов предложил дать скидку на обучение абитуриентам 2022 года

Кроме того, уполномоченный по правам человека Татьяна Москалькова направила обращения в защиту прав российских студентов, обучающихся за рубежом, Комиссару Совета Европы по правам человека, Председателю Французской национальной консультативной комиссии по правам человека, Общественному защитнику прав в Чешской Республике, ректору Чешского технического университета в Праге, а также директору Технологического университета Труа.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Дистанционное обучение | Химия средней школы

Используйте формы Google, заполненные видеороликами с экспериментами, анимацией и вопросами, чтобы создавать виртуальные уроки, которые учащиеся могут проводить дома!

Ознакомьтесь с этим кратким пошаговым руководством, чтобы узнать, как вы можете использовать эти задания со своими учениками.

Ссылки на задания

Глава 2: Изменения состояния

Студенты наблюдают за экспериментами, проверяющими, влияет ли температура воды на скорость испарения и влияет ли температура водяного пара на скорость конденсации. Студенты также более подробно рассматривают молекулу воды, чтобы объяснить изменения состояния воды.

  1. 2.1 Тепло, температура и теплопроводность
  2. 2.2 Изменение состояния — испарение
  3. 2.3 Изменение состояния — конденсация
  4. 2.4 Изменение состояния — замораживание
  5. 2.5 Изменение состояния — плавление

Глава 4: Периодическая таблица и связь

Учащиеся более глубоко изучают структуру атома.Они играют в игру с периодической таблицей, чтобы лучше понять взаимосвязь между протонами, нейтронами, электронами и энергетическими уровнями в атомах и их расположение в периодической таблице. Студенты также изучат ковалентную и ионную связь.

  1. 4.1 Протоны, нейтроны и электроны
  2. 4.2 Периодическая таблица
  3. 4.3 Периодическая таблица и модели уровней энергии
  4. 4.4 Уровни энергии, электроны и ковалентная связь
  5. 4.5 энергетических уровней, электроны и ионная связь

Глава 6: Химическое изменение

Учащиеся изучают концепцию, согласно которой химические реакции включают разрыв связей между атомами в реагентах, а также перегруппировку и повторное связывание этих атомов с образованием продуктов. Они исследуют реакции, в результате которых выделяется газ, образуется осадок и происходит изменение цвета. Студенты также изучают эндотермические и экзотермические реакции.

  1. 6.1 Что такое химическая реакция?
  2. 6.2 Контроль количества продуктов химической реакции
  3. 6.3 Формирование осадка
  4. 6.4 Температура и скорость химической реакции
  5. 6.5 Катализатор и скорость реакции
  6. 6.6 Использование химического изменения для идентификации неизвестного
  7. 6.7 Изменения энергии в химических реакциях
  8. 6.8 pH и изменение цвета
  9. 6.9 Нейтрализация кислот и оснований
  10. 6.10 Углекислый газ может сделать раствор кислым

Как

  • Нажмите на задание дистанционного обучения, чтобы скопировать его на свой Google Диск
  • Не редактировать ссылку для копирования при нажатии на нее
  • Создайте копию на своем Google Диске и внесите необходимые изменения
  • Нажмите на символ «глаз» в правом верхнем углу, чтобы просмотреть форму и просмотреть видео, которые отображаются только как изображения в вашей редактируемой копии
  • Назначьте свою копию своим ученикам
  • Учащиеся получат электронное письмо со своими ответами после отправки
  • Оцените работу учащегося, нажав «Ответы» в верхней части редактируемой формы на вашем Google Диске

Нужна дополнительная помощь?

Ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами ►

Как копировать, редактировать и назначать

Назначить индивидуальную встречу

Индивидуальные встречи

Используйте инструмент планирования TimeSlot, чтобы встретиться с тренером CLC 1:1. Мы рекомендуем сделать повторяющаяся встреча , это позволит вам работать с одним и тем же тренером каждую неделю и построить хорошую рабочую отношения со своим тренером. Мы также предлагаем разовых встреч , что позволяет вам встречаться с тренером по мере необходимости. Вы можете сделать столько разовых встреч как вам нужно. Если вы выберете виртуальную встречу, ваш тренер отправит вам информацию по электронной почте. о том, как присоединиться через Zoom или Hangouts.

Часы работы CLC

Если у вас есть быстрые вопросы и вы не хотите назначать полную 30-минутную встречу, тренеры будут доступны каждый час, когда CLC открыт (см. рамку справа) . Чтобы воспользоваться дополнительными услугами, просто зайдите в Учебный центр химии. в любое время, когда мы открыты, и скажите дежурному тренеру, что вы готовы задать вопросы.Услуги будут оказываться в порядке живой очереди.

 Обратите внимание, что в периоды высокой нагрузки тренеру может потребоваться некоторое время, чтобы связаться с вами, поэтому для лучшего обслуживания мы  настоятельно рекомендуем вам записаться на разовую встречу с тренером в удобное для вас время.

Ресурсы

В CLC есть копии руководства по решению заданных домашних заданий.Также для ваша справка, у нас есть библиотека учебников по химии и храним старые тетради экзамены и викторины в файле. Компьютеры доступны для доступа к Canvas и онлайн-химии. учебные пособия.

Специальные учебные занятия

Тренеры

CLC обычно доступны для специальных учебных занятий в Wadsworth Hall. Приложение перед экзаменами.Будем стараться изо всех сил адаптировать такие мероприятия к эпохе COVID-19. Оставайтесь с нами для более подробной информации. Расписание экзаменов будет объявлено в ваших классах.

Органическая химия

CLC обеспечивает индивидуальные встречи (разовые и повторяющиеся) и дополнительные Инструкция для студентов, обучающихся по курсам органической химии.

Дополнительная инструкция

Дополнительная инструкция

(SI) предлагает еженедельные обзорные сессии, которые дают вам возможность собраться вместе с одноклассниками и сравнивать записи, обсуждать важные концепции, разрабатывать стратегии обучения, и опросить друг друга.

Руководители SI – это студенты, которые уже прошли соответствующий курс химии и получили высокую оценку, поэтому они знакомы с содержанием курса и стремятся помочь вам пройти через это.Они готовы поделиться с вами тем, что узнали об эффективной подготовке к курсу.

Тренеры учебного центра

тренера CLC — это студенты бакалавриата самых разных специальностей, которые недавно прошли курс химии, на котором они проводят коучинг. Наши тренера прекрасно понимают материала курса и желание помочь первокурсникам адаптироваться к колледжу.

Дружба, которую вы развиваете со своим тренером и другими учениками в CLC поможет вам почувствовать, что вы принадлежите к Мичиганскому технологическому институту, что вы и делаете!

Познакомьтесь с тренерами CLC

История и цель

Учебный центр химии (CLC) был создан в качестве ресурса для всего штата Мичиган. Студенты технических вузов зачислены на первый курс и курсы органической химии.Цели CLC должны помочь учащимся в переходе из средней школы в колледж ожидания, обретение уверенности в себе и овладение понятиями химии.

Учащиеся, участвующие в CLC, обычно  получают от половины до одной полной буквенной оценки  , чем учащиеся, которые этого не делают. Если вы боретесь с химией или просто нуждаетесь в помощи с вопрос или два, вы приглашены к нам в гости.

Предоставляемые услуги бесплатны, поэтому мы рекомендуем вам воспользоваться ими. их.

.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.