Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 15

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.

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.

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

• 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.

• 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.

• 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.

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

• 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).

• 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).

• 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).

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.

​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.

​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. ​

• 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.

• 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.

• 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.

​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.

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.