методы познания в химии химия и жизнь

Проверяемые элементы содержания

Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы. Идентификация органических соединений

Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола).

Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия. Природные источники углеводородов, их переработка. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки

Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей; вычисление массовой доли вещества в растворе

Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси); если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества.

Расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного.

Расчеты массовой доли (массы) химического соединения в смеси

Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения. Расчеты теплового эффекта реакции

Расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ

Нахождение молекулярной формулы вещества

4.1. Теоретический материал

Экспериментальные основы химии

Правила работы в химической лаборатории, посуда и оборудование, техника безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами и средствами бытовой химии, а также методы разделения смесей и очистки веществ подробно рассматриваются в учебниках химии для средней школы; мы на них останавливаться не будем.

При выполнении заданий, проверяющих знание основных методов качественного анализа, существенную помощь могут оказать таблицы, содержащие перечень катионов и анионов, реактивов (или реакций), с помощью которых можно подтвердить наличие или отсутствие ионов в составе исследуемого вещества.

Источник

Урок №2. Методы познания в химии

Метод — это способ достижения какой-нибудь цели, решения конкретной задачи.

Есть методы, которые являются общими для всех наук. В то же время для каждой науки характерны свои методы.

Общенаучные методы : наблюдение, эксперимент, моделирование, прогнозирование.

Химические методы : химический эксперимент, анализ и синтез веществ.

Наблюдение — это способ получения информации путём прямой и непосредственной регистрации событий и условий их протекания.

Наблюдение — это начальный метод познания, позволяющий получить информацию об объекте. Наблюдение является целенаправленным и планомерным методом: оно ведётся для решения заранее поставленных задач, строго по составленному исследователем плану, согласованному с поставленными задачами. Результаты наблюдений фиксируются в виде описания признаков наблюдаемого объекта, таблиц, схем и т. д.

Наблюдения могут быть непосредственными, воспринимаемыми органами чувств человека, и опосредованными, которые проводятся с использованием приборов: микроскопов, телескопов и др.

Эксперимент — это метод исследования явления в определённых условиях.

Это более сложный метод познания по сравнению с наблюдением. Он отличается тем, что в ходе эксперимента исследователь может изменять условия (давление, температуру, напряжение и т. д.), устранять побочные факторы. Эксперимент может повторяться несколько раз для получения наиболее достоверных результатов.

Моделирование — процесс исследования реального мира с помощью создания абстрактных, графических и математических моделей.

Моделирование основано на изучении модели. Модель строится по подобию оригинала, на ней воспроизводят свойственные оригиналу процессы, и полученные сведения переносятся на моделируемый объект — оригинал.

Пример: в химии широко используются модели молекул, которые помогают понять их строение.

Прогнозирование — научно обоснованное предсказание развития событий или явлений на будущее на основе исследований.

Анализ — разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью изучения их по отдельности.

Анализ позволяет изучить отдельные элементы объекта.

Синтез — соединение составных частей объекта с целью изучения его как единого целого.

Для изучения объекта как единого целого необходимо рассматривать его составные части в совокупности, в единстве. В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей изучаемого объекта.

Анализ и синтез лишь в своем единстве дают полное и всестороннее знание действительности.

Источник

Блок 4. Методы познания в химии. Химия и жизнь

4.1. Экспериментальные основы химии

4.1.2. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ

Весь окружающий нас мир, все существующее — это материя, которая проявляется в двух формах: вещества и поля. Вещество состоит из частиц, имеющих собственную массу, например, атомов, молекул, ионов. Поле — это такая форма существования материи, которая, в первую очередь, характеризуется энергией, посредством поля осуществляется взаимодействие между частицами.
Неотъемлемым свойством материи является движение. Формы движения материи изучаются разными естественными науками: физикой, химией, биологией и др.
Химия имеет дело прежде всего с веществами, их свойствами, взаимными превращениями и процессами, сопровождающими эти превращения.
Химия — фундаментальная наука об одной из основных форм движения материи — химической.
При изучении химии, как и других естественных дисциплин, широко используют такой важнейший метод по знания, как наблюдение.
Наблюдение — это целенаправленное восприятие химических объектов (веществ и их свойств) с целью их изучения.
Для того чтобы наблюдение было плодотворным, необходимо соблюдать ряд условий:
1. Нужно четко определить предмет наблюдения, т.е. то, на что будет обращено внимание наблюдателя, — конкретное вещество, его свойства, то или иное превращение вещества и т.д.
2. Необходимо знать, зачем проводится наблюдение, т.е. четко сформулировать его цель.
3. Нужно составить план наблюдения. А для этого следует выдвинуть гипотезу о том, как будет происходить наблюдаемое явление. Гипотеза может быть выдвинута и в результате наблюдения, когда получен какой-то результат, который нужно объяснить.
Научное наблюдение отличается от наблюдения в житейском смысле этого слова. Как правило, научное наблюдение проводится в строго контролируемых условиях, причем условия эти можно изменять по желанию наблюдателя. Чаще всего такое наблюдение проводится в специальном помещении — лаборатории.
Исследования, которые проводятся в строго контролируемых и управляемых условиях, называют экспериментом.
Эксперимент позволяет подтвердить или опровергнуть гипотезу. Так формулируется вывод.
Некоторые наблюдения неудобно или невозможно проводить непосредственно в природе, поэтому в изучении химии большую роль играет моделирование.
В лабораторных условиях используют особые приборы, установки и предметы — модели, в которых копируются только самые важные, существенные признаки и свойства объектов изучения.
Моделирование — это изучение объекта с помощью по строения и изучения моделей, т.е. его заменителей или аналогов.
Условно химические модели можно разделить на две группы: предметные (модели атомов, молекул, кристаллов, химических установок и т.д.) и знаковые, или символьные (символы химических элементов, формулы веществ, уравнения реакций).
А что изучает химия? Химия — это наука о веществах, их свойствах и превращениях.
Вещество — это то, из чего состоят физические тела.
В жизни, как правило, мы встречаемся не с чистыми веществами, а со смесями веществ. Эти смеси могут быть неоднородными (например, мутная речная вода содержит в себе нерастворимые частицы песка и глины, которые видны невооруженным глазом) и однородными (растворы спирта, сахара), в которых нельзя заметить границу раздела между веществами.
Среди однородных смесей можно выделить жидкие, твердые и газообразные. Важнейшая газообразная смесь — воздух — представляет собой смесь азота, кислорода, углекислого газа, аргона и других веществ. К твердым смесям можно отнести стекло и различные сплавы — сталь, бронзу, латунь и др.
Состав смесей может быть самым разнообразным, и они, в отличие от чистых веществ, имеют другие свойства. Так, чистая вода замерзает при 0°С, а если растворить в ней поваренную соль, то можно добиться значительного понижения температуры замерзания.
Состав смесей устанавливают с помощью химического анализа. Химический анализ применяется очень широко, он необходим при решении важнейших хозяйственных и научно-технических задач. Проведение анализа стали по ходу ее выплавки (например, определение содержания углерода) — обязательное условие успешного проведения металлургического процесса.
Без определения концентрации примесей, загрязняющих воду и воздух, невозможен контроль за состоянием окружающей среды. Химический анализ горных пород и руд используется при разведке полезных ископаемых. С помощью особых методов с применением химического анализа получают особо чистые вещества, в которых содержание примесей, влияющих на их специфические свойства, не превышает одной стотысячной и даже одной миллионной процента. Эти вещества играют важную роль в атомной энергетике, полупроводниковой промышленности, волоконной оптике. Свойства особо чистых веществ используются для создания принципиально новых приборов или технологических процессов.

Источник

Основные методы познания, используемые в химии

Методы познания в химии — таблица с примерами

Метод познания — это комплекс операций и приемов теоретического и практического освоения действительности.

Классическая схема метода познания предполагает наличие 5 основных звеньев. Кратко их можно обозначить так:

Методы познания в химии подчиняются общим для всех наук тенденциям, но имеют и свои особенности, связанные с изучением веществ и химических явлений.

Описание и характеристика основных концепций

Ключевым для большинства научных направлений является такой метод как наблюдение. Концепция этого метода основана на сочетании непосредственного человеческого восприятия и возможности применения специальных приборов, инструментов.

Наблюдение предполагает следование заранее составленному плану, согласованность с поставленными задачами, фиксацию получаемой информации в виде описаний, схем, таблиц.

Кроме того, в химии используются следующие методы:

Для химиков крайне важны анализ — метод, позволяющий выяснять состав разных веществ, синтез — получение новых веществ.

В химии различают 2 уровня познания: теоретический, эмпирический. К теоретическому, к примеру, относят абстрагирование, индукцию, моделирование. К эмпирическому — измерение, наблюдение, эксперимент, синтез, анализ.

Правила техники безопасности при работе в кабинете химии

В кабинете химии ученикам запрещено:

Важно помнить, что любое химическое вещество — потенциальный источник опасности для несведущего человека.

Перед началом урока преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности, в ходе которого ученики знакомятся с правилами поведения, при необходимости получают защитные очки, халаты, респираторы, перчатки. По окончании учитель или лаборант контролируют уборку на рабочих местах, сдачу использованных реактивов, оборудования.

Источник

МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ В ХИМИИ. ХИМИЯ И ЖИЗНЬ

В структуре данного блока выделены три содержательные линии:

• Экспериментальные основы химии

• Общие представления о промышленных способах получения важнейших веществ

• Расчёты по химическим формулам и уравнениям реакций

Представление об элементах содержания данного блока, на проверку усвоения которого ориентированы задания, включенные в него, дает таблица 4.

Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы. Идентификация органических соединений

Задания с комментариями и решениями

Пример 1. Банки с притертой пробкой необходимо применять для хранения

В банках с притертой пробкой хранят вещества с высокой гигроскопичностью (способные поглощать воду) или способные вступать с водой во взаимодействие. Среди предложенных веществ такими свойствами обладает только оксид фосфора(V). При его взаимодействии с водой образуются фосфорные кислоты.

Ответ:

Пример 2. Какой из перечисленных ионов наименее токсичен?

Ответ:

Пример 3. Соляную кислоту от других кислот можно отличить по ее реакции с

Содержание этого и подобных ему заданий позволяет проверить знание качественных реакций на ионы. Известно, что с помощью качественных реакций возможно отличать вещества друг от друга по характерным признакам течения реакции: изменению цвета, образованию осадка, выделению газа и др.

Качественной реакцией на хлорид-ион, входящий в состав соляной кислоты, является его взаимодействие с ионом серебра:

При этом образуется творожистый осадок белого цвета.

Ответ:

Пример 4. Из предложенного перечня выберите два вещества, для которых характерна реакция «серебряного зеркала».

Ответ:

Необходимо выбрать вещество, которое будет взаимодействовать с каждым из перечисленных веществ. Причем взаимодействие должно сопровождаться качественными признаками (выпадением или растворением осадка, выделением газа или изменением цвета раствора). Взаимодействие уксусной кислоты с Сu(ОН)₂ сопровождается растворением голубого осадка гидроксида меди(II) и приводит к образованию раствора сине-зеленого цвета. Таким образом, уксусную кислоту можно распознать с помощью этого реактива. При взаимодействии ацетальдегида с Сu(ОН)₂ выделяется красный осадок Cu₂O, а глицерин вступает в реакцию гидроксидом меди(II) с образованием раствора ярко-синего цвета.

Ответ:

Задания для самостоятельной работы

1. Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами?

А. Вещества в лаборатории запрещается пробовать на вкус.

Б. С солями ртути следует обращаться особо осторожно ввиду их ядовитости.

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Ответ:

2. Обожжённую кислотой кожу сначала промывают водой, а затем обрабатывают раствором

Ответ:

3. Верны ли следующие суждения о правилах техники безопасности?

А. Пробирку с бензолом запрещается нагревать на открытом пламени.

Б. Для приготовления раствора серной кислоты нужно приливать воду к концентрированной кислоте.

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Ответ:

4. Верны ли следующие суждения о свойствах концентрированных кислот и сероводорода, которые необходимо учитывать при работе с ними?

А. Концентрированные кислоты при попадании на кожу вызывают долго не заживающие ожоги.

Б. Сероводород не относится к ядовитым газам.

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Ответ:

5. Из предложенного перечня выберите два вещества, образующие взрывчатые смеси с кислородом

Ответ:

6. Присутствие хлорид-ионов в растворе можно обнаружить с помощью раствора

Ответ:

7. Определить наличие сульфат-иона в растворе можно с помощью нитрата

Ответ:

8. Из предложенного перечня выберите два газа, которые являются нетоксичными.

Ответ:

9. Аммиачный раствор оксида серебра является реактивом на:

Ответ:

10. Различить водные растворы этанола и уксусной кислоты можно с помощью

1) гидрокарбоната калия

4) гидроксида меди(II)

5) гидроксида натрия

Ответ:

11. Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не обесцвечивают бромную воду

Ответ:

12. Из предложенного перечня выберите два реактива, с помощью можно которых различить уксусную кислоту и этилацетат.

Ответ:

13. Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают раствор перманганата калия.

Ответ:

14. Реактивом на многоатомные спирты является

2) свежеполученный гидроксид меди(II)

3) аммиачный раствор оксида серебра(I)

Ответ:

Источник