Глава I. Первоначальные химические понятия. § 2. Методы изучения химии — с. 14
§ 2. 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 концентрация внимания на познаваемых объектах с целью их изучения. Различают непосредственное, опосредованное, долговременное и кратковременное наблюдение.
Да, этот метод использовался при изучении биологии (наблюдение за ростом растений, развитием проростков), географии (наблюдение за погодой, ведение календаря погоды), физики (наблюдение за плавлением льда, движением тел) и в начальной школе (окружающий мир).
Объектом наблюдения в химии служат вещества, смеси веществ, материалы и изменения, происходящие с ними в определённых условиях (нагревание, растворение, смешивание с другими веществами).
Результаты фиксируют в тетради в виде записей, таблиц, рисунков, схем, фотографий и видеозаписей, указывая условия опыта и признаки изменений (цвет, запах, выделение газа, осадок, тепло, свет).
Да, этот метод использовался при изучении биологии (наблюдение за ростом растений, развитием проростков), географии (наблюдение за погодой, ведение календаря погоды), физики (наблюдение за плавлением льда, движением тел) и в начальной школе (окружающий мир).
Объектом наблюдения в химии служат вещества, смеси веществ, материалы и изменения, происходящие с ними в определённых условиях (нагревание, растворение, смешивание с другими веществами).
Результаты фиксируют в тетради в виде записей, таблиц, рисунков, схем, фотографий и видеозаписей, указывая условия опыта и признаки изменений (цвет, запах, выделение газа, осадок, тепло, свет).
§ 2. Проверьте свои знания.
2. Что такое химический эксперимент?
Каким условиям он должен отвечать?
Химический эксперимент — это исследование, которое проводят с веществами в контролируемых условиях с целью изучения свойств веществ.
Условия: определён объект наблюдения (вещество или изменения, происходящие с ним в определённых условиях); сформулирована цель; часто выдвигается гипотеза — научное предположение, объясняющее свойство объекта и влияние условий; составлен план проверки гипотезы; опыт проводится в контролируемых условиях (специально оборудованное помещение — лаборатория) и при необходимости многократно повторяется, чтобы выявить закономерность; по результатам делается вывод об истинности или ошибочности гипотезы и оформляется отчёт. При этом соблюдаются правила техники безопасности.
Условия: определён объект наблюдения (вещество или изменения, происходящие с ним в определённых условиях); сформулирована цель; часто выдвигается гипотеза — научное предположение, объясняющее свойство объекта и влияние условий; составлен план проверки гипотезы; опыт проводится в контролируемых условиях (специально оборудованное помещение — лаборатория) и при необходимости многократно повторяется, чтобы выявить закономерность; по результатам делается вывод об истинности или ошибочности гипотезы и оформляется отчёт. При этом соблюдаются правила техники безопасности.
§ 2. Примените свои знания.
3. Назовите эксперименты по физике, биологии и физической географии, которые вы проводили при изучении этих учебных предметов.
Физика: измерение длины, массы и объёма тел; определение плотности вещества; опыты по тепловому расширению тел и плавлению льда; наблюдение диффузии; измерение силы тока и напряжения; опыты с магнитом.
Биология: изучение клеток под микроскопом (кожица лука); проращивание семян в разных условиях (тепло, вода, свет); опыты по испарению воды листьями; обнаружение крахмала в клубне картофеля раствором йода.
Физическая география: измерение температуры воздуха и ведение календаря погоды; определение направления и скорости ветра; наблюдение за изменением высоты Солнца; опыты по фильтрации воды через разные породы (песок, глина); определение сторон горизонта по компасу.
Оговорка: перечень примерный, учащийся называет те опыты, которые проводил сам.
Биология: изучение клеток под микроскопом (кожица лука); проращивание семян в разных условиях (тепло, вода, свет); опыты по испарению воды листьями; обнаружение крахмала в клубне картофеля раствором йода.
Физическая география: измерение температуры воздуха и ведение календаря погоды; определение направления и скорости ветра; наблюдение за изменением высоты Солнца; опыты по фильтрации воды через разные породы (песок, глина); определение сторон горизонта по компасу.
Оговорка: перечень примерный, учащийся называет те опыты, которые проводил сам.
§ 2. Примените свои знания.
4. Назовите модели, которые вы использовали при изучении физики, биологии и физической географии. Как можно классифицировать такие модели?
Физика: модель строения вещества (частицы), схемы электрических цепей, чертежи, графики зависимостей, модель материальной точки. Биология: муляжи и таблицы строения клетки, органов, скелета; гербарии; схемы цепей питания. География: глобус, карта, план местности, модель строения Земли, схема круговорота воды.
Классификация: материальные (вещественные, предметные) модели — глобус, муляж, макет, модель молекулы из шариков, гербарий; знаковые (символьные) — карты, схемы, чертежи, графики, формулы, уравнения, условные обозначения; можно выделить и мысленные (идеальные) модели — материальная точка, идеальный газ, модель атома.
Классификация: материальные (вещественные, предметные) модели — глобус, муляж, макет, модель молекулы из шариков, гербарий; знаковые (символьные) — карты, схемы, чертежи, графики, формулы, уравнения, условные обозначения; можно выделить и мысленные (идеальные) модели — материальная точка, идеальный газ, модель атома.
§ 2. Примените свои знания.
5. Изготовьте из пластилина модели молекул метана, сернистого газа, хлора, хлороводорода, сероводорода, сероуглерода. За информацией о составе этих веществ обратитесь к Интернету.
Состав молекул и устройство моделей (шарики разных цветов, по рис. 7: углерод — тёмный, водород — белый, кислород — красный; для серы и хлора выберите свои цвета и сделайте условные обозначения):
— метан CH₄: один шарик углерода в центре и четыре шарика водорода вокруг (форма — тетраэдр);
— сернистый газ SO₂: один шарик серы и два шарика кислорода, соединённые под углом (молекула угловая);
— хлор Cl₂: два одинаковых шарика хлора, соединённых друг с другом;
— хлороводород HCl: один шарик водорода и один шарик хлора (меньший и больший);
— сероводород H₂S: один шарик серы и два шарика водорода, угловая молекула, как у воды;
— сероуглерод CS₂: один шарик углерода в центре и два шарика серы по бокам на одной прямой (как у CO₂).
Шарики соединяют спичками или зубочистками. Размеры шариков делают пропорциональными размерам атомов: хлор и сера больше углерода, водород самый маленький.
Оговорка: это практическое задание, дан образец состава и устройства моделей.
— метан CH₄: один шарик углерода в центре и четыре шарика водорода вокруг (форма — тетраэдр);
— сернистый газ SO₂: один шарик серы и два шарика кислорода, соединённые под углом (молекула угловая);
— хлор Cl₂: два одинаковых шарика хлора, соединённых друг с другом;
— хлороводород HCl: один шарик водорода и один шарик хлора (меньший и больший);
— сероводород H₂S: один шарик серы и два шарика водорода, угловая молекула, как у воды;
— сероуглерод CS₂: один шарик углерода в центре и два шарика серы по бокам на одной прямой (как у CO₂).
Шарики соединяют спичками или зубочистками. Размеры шариков делают пропорциональными размерам атомов: хлор и сера больше углерода, водород самый маленький.
Оговорка: это практическое задание, дан образец состава и устройства моделей.
§ 2. Используйте дополнительную информацию.
6. Приведите примеры долговременных и кратковременных наблюдений по биологии, химии, физике.
Долговременные наблюдения: биология — за ростом и развитием растения от семени до плодов, за сезонными изменениями в природе, за сменой фаз развития насекомого; химия — за коррозией (ржавлением) железных гвоздей во влажной, сухой и солёной среде в течение недель, за ростом кристаллов соли или медного купороса; физика — за изменением погоды, за движением Луны и её фазами, за остыванием воды в течение суток.
Кратковременные наблюдения: биология — рассматривание клеток под микроскопом, определение частоты пульса; химия — наблюдения при лабораторном опыте: горение магния, реакция соды с уксусом, растворение соли в воде; физика — измерение времени колебаний маятника, плавление льда, наблюдение расширения нагреваемой жидкости в термометре.
Кратковременные наблюдения: биология — рассматривание клеток под микроскопом, определение частоты пульса; химия — наблюдения при лабораторном опыте: горение магния, реакция соды с уксусом, растворение соли в воде; физика — измерение времени колебаний маятника, плавление льда, наблюдение расширения нагреваемой жидкости в термометре.
§ 2. Используйте дополнительную информацию.
7. В каких литературных произведениях описаны химические лаборатории и химические эксперименты?
Химические лаборатории и опыты описаны в произведениях: Ж. Верн «Таинственный остров» (инженер Сайрус Смит получает нитроглицерин, серную кислоту, мыло, стекло, железо); Ж. Верн «Пятнадцатилетний капитан»; А. Конан Дойл — рассказы о Шерлоке Холмсе (химические опыты и анализ следов в лаборатории Холмса, «Этюд в багровых тонах»); Р. Стивенсон «Странная история доктора Джекила и мистера Хайда» (приготовление зелья); А. Беляев «Человек-амфибия», «Голова профессора Доуэля»; И. Ефремов и другие писатели-фантасты; М. Булгаков «Роковые яйца»; научно-популярные книги Я. Перельмана, М. Ильина «Рассказ о великом плане», книги С. Кэан «Исчезающая ложка» (история открытия элементов), Е. Мур, а также «Занимательная химия» и «Занимательные опыты» разных авторов.
Оговорка: список примерный, в школьной библиотеке можно назвать и другие произведения.
Оговорка: список примерный, в школьной библиотеке можно назвать и другие произведения.