Jakie zjawiska fizyczne i przemiany chemiczne spotyka się w naszym otoczeniu?
Wstęp
Czy chętnie wykonujesz proste i bezpieczne doświadczenia przyrodnicze? Czy zawsze trzeba je przeprowadzić wyłącznie w szkolnej pracowni?
Na lekcji chemii zdarza się, że doświadczenia wykonywane przez nauczyciela nie są w pełni zrozumiałe dla ucznia. Nie zawsze można doświadczenie wykonać samodzielnie, przez co nie wszystko można dokładnie zaobserwować. Przykłady zjawisk fizycznychzjawisk fizycznych oraz reakcji chemicznychchemicznych występujących w tym materiale są związane z czynnościami, jakie wykonujesz i obserwujesz z bliska, na co dzień, przeprowadzając równocześnie proste eksperymenty fizyczno‑chemiczne.
![Prostokątny rysunek podzielony po przekątnej od prawego górnego rogu na dwie równe części. Lewy trójkąt to fragment zdjęcia przedstawiającego zjawisko fizyczne w postaci padającego deszczu. W drugim planie rozmyte tło w różnych odcieniach zieleni. W górnym lewym rogu znajduje się czarny prostokąt otoczony białą ramką. Wewnątrz jest napis „ZJAWISKO FIZYCZNE” napisany dużymi literami czcionką w kolorze białym.Dolna część rysunku, prawy dolny trójkąt pokazuje fragment zdjęcia dwóch kół zębatych. Koła zazębiają się. Dolne koło stanowi większy fragment zdjęcia. Jest w kolorze rdzawo-brązowym. Pokryte jest rdzą w skutek zachodzącej przemiany chemicznej. Górne koło jest w kolorze szarym. W dolnym prawym rogu znajduje się zielony prostokąt otoczony białą ramką. Wewnątrz jest napis „PRZEMIANA CHEMICZNA” napisany dużymi literami czcionką w kolorze białym.](https://static.zpe.gov.pl/portal/f/res-minimized/R1QCUkgG64S2B/3/2BZr7DnvsRtLEQDu78dg15J2kpY3MqsH.jpg)
dostrzegać przemiany zachodzące wokół człowieka, podczas przeprowadzania podstawowych czynności życia codziennego,
opisywać różnicę między zjawiskiem fizycznym a przemianą chemiczną,
rozróżniać zjawisko fizyczne od przemiany chemicznej zaobserwowanej w życiu codziennym,
wymieniać przykłady zjawisk fizycznych oraz przemian chemicznych.
Cele edukacyjne zgodne z etapem kształcenia
posługuje się pojęciami zjawisko fizyczne i przemiana chemiczna,
charakteryzuje zjawisko fizyczne i przemianę chemiczną i wykazuje różnice między nimi,
podaje przykłady zjawisk fizycznych i przemian (reakcji) chemicznych zachodzących w otoczeniu człowieka,
ocenia skutki wybranych zjawisk i przemian.
POWSTAJE CZY NIE POWSTAJE NOWA SUBSTANCJA? KIEDY ZACHODZI ZJAWISKO FIZYCZNE, A KIEDY PRZEMIANA CHEMICZNA? - audiobook
Rozdziały audiobooka:
Fizyka i chemia wokół nas
Fizyka i chemia w naszej kuchni
Podsumowanie
Notatka dla prowadzącego:
Przed rozpoczęciem pracy z audiobookiem, możesz skorzystać z przygotowanego scenariusza lekcji, który pokazuje, jak wdrożyć materiały multimedialne w tok lekcji.
gotowanie wody,
wymieszanie wody oraz esencji herbaty,
dodanie cukru do zaparzonej herbaty,
zgniecenie kartki,
topienie wosku.
dodanie cytryny do zaparzonej herbaty,
spalanie benzyny w silniku,
spalanie świeczki,
spalanie kartki papieru,
trawienie pokarmu,
oddychanie.
Czy umiesz odróżnić zjawiska fizycznezjawiska fizyczne od reakcji chemicznychreakcji chemicznych w codziennym życiu? Wysłuchaj audiobooka. Wskaż przemiany jakie zaszły podczas czynności przedstawionych w materiale. Dokonaj podziału przemian na zjawisko fizyczne oraz przemianę chemiczną.
Jakie zjawiska fizyczne i przemiany chemiczne spotyka się w naszym otoczeniu?
Rozdział 1
Fizyka i chemia wokół nas
Rozmowa dwóch uczniów o sytuacjach dnia codziennego, które mogą zostać zaliczone do zjawisk fizycznych bądź przemian chemicznych.
— Cześć, co było na ostatniej lekcji chemii?
— Zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne.
— Co? To brzmi skomplikowanie.
— No co Ty! Mieliśmy to już na fizyce i biologii.
— Nie pamiętam. Przypomnisz mi?
— Oczywiście. Ze zjawiskami fizycznymi i chemicznymi masz do czynienia każdego dnia. Najprościej na przykładzie. Opisz szczegółowo swój wczorajszy dzień.
— Wstałem o 7.00. Poszedłem do łazienki, wziąłem prysznic i umyłem zęby. Zagotowałem wodę. Zaparzyłem herbatę, posłodziłem i dodałem cytrynę. Nie było już czasu na kanapkę, więc tylko wypiłem herbatę. Pojechałem autobusem do szkoły na 8.00. Na polskim pisaliśmy dyktando. Pani zwróciła mi uwagę, że mam mocno pogniecioną kartkę. Powiedziała, że wygląda to nieestetycznie. Na kolejnej lekcji były zajęcia artystyczne. Naszym zadaniem było wejść w rolę króla i napisać list do poddanych. Chciałem, żeby papier wyglądał na stary. Zgniotłem więc kartkę. Zapaliłem świeczkę i opaliłem lekko jej brzegi. Wpadłem też na taki pomysł zrobienia średniowiecznej pieczęci. Wykonałem ją z rozgrzanego, stopionego wosku ze świecy. List zwinąłem w rulon i odcisnąłem na wosku znak orła z monety. Tym razem nauczycielka była zachwycona. Czasami trudno mi się połapać, kto czego ode mnie oczekuje. Dla jednej nauczycielki wygnieciona kartka to praca nieestetyczna, dla innej coś rewelacyjnego. Po lekcji zjadłem śniadanie, które zrobiła mi mama. Na ostatniej przerwie wyszliśmy dotlenić się na boisko. W sumie nic nadzwyczajnego. Normalne lekcje.
Rozdział 2
Fizyka i chemia w naszej kuchni
Kontynuacja rozmowy dwóch uczniów o sytuacjach dnia codziennego, które mogą zostać zaliczone do zjawisk fizycznych bądź przemian chemicznych. Przykładami są poszczególne czynności w trakcie przygotowywania posiłku.
— A jak było w domu?
— Super! Jest u nas babcia Zosia. Piecze świetne ciasta! Uwielbiam jej pomagać. Postanowiliśmy upiec placek ze śliwkami. Wymieszałem składniki: mąkę, mleko, jajka, drożdże, cukier. Babcia w tym czasie umyła i pokroiła śliwki. Upiekliśmy pyszny placek drożdżowy. W całym domu pachniało. Wszyscy od razu się zbiegli. Zrobiliśmy też mrożoną kawę. Babcia zna prosty, ale dobry przepis. Do mleka dodaje się kostki lodu i kawę rozpuszczalną. Wszystko razem się miksuje. Niestety tym razem mieliśmy pecha. Okazało się, że mleko było kwaśne i kawę trzeba było robić od nowa.
— I co? Babcia pewnie jeszcze zrobiła dobrą kolację?
— No jasne! Była smażona ryba, starta i ugotowana marchewka z groszkiem. Była też sałatka warzywna z pokrojonych i wymieszanych warzyw.
— Wspaniałe są takie rodzinne kolacje.
— Bardzo je lubię. Chcieliśmy zjeść w ogródku, ale nadchodziła burza. W nocy rozpadało się na dobre. Całą noc grzmiało i błyskało się. Rano czuć było ozon w powietrzu, jak to po wyładowaniach atmosferycznych, ale poranek był śliczny.
Rozdział 3
Podsumowanie
Materiał podsumowuje audiobook. Opisuje różnice pomiędzy zjawiskiem fizycznym, a przemianą chemiczną.
Pamiętaj! Zjawisko fizyczne to przemiana, w której nie powstaje nowa substancja. Inaczej jest w przypadku reakcji chemicznej. Tutaj zdecydowanie powstaje nowa substancja. Czasami jest ona niewidoczna lub bezwonna. Znacznie trudniej wówczas określić czy zaszła reakcja chemiczna, w wyniku której rzeczywiście powstała nowa substancja, czy może jednak miało miejsce zjawisko fizyczne. Jeżeli zobaczysz po wymieszaniu czy spaleniu substancji nową barwę, poczujesz nowy zapach czy smak, to istnieje duże prawdopodobieństwo, że zaszła reakcja chemiczna. Jeżeli substancja po wymieszaniu z inną substancją nie zmienia swoich właściwości, to zachodzi zjawisko fizyczne.
Zaplanuj po jednym doświadczeniu, które będą przedstawiały zjawisko fizycznezjawisko fizyczne oraz przemianę chemicznąprzemianę chemiczną, jakie można zaobserwować poza szkolną pracownią chemiczną. Notatka powinna zawierać:
postawiony problem badawczy,
przyjętą hipotezę,
opis niezbędnych substancji i sprzętu,
instrukcję przeprowadzenia doświadczenia,
rysunek.
Doświadczenie wykonaj w domu z zachowaniem zasad BHP pod nadzorem osób dorosłych lub zwróć się z prośbą o pomoc do nauczyciela, w celu przeprowadzenia go w szkolnej pracowni chemicznej.
Zanotuj obserwacje i wnioski.
Najczęściej stosowanym spożywczym środkiem spulchniającym jest wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) NaHCOIndeks dolny 33, który podczas ogrzewania ulega rozkładowi, w wyniku przemiany chemicznej. Zjawisko to zachodzi podczas pieczenia ciasta, co można opisać równaniem chemicznym:
2NaHCOIndeks dolny 33 → NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33 + HIndeks dolny 22O + COIndeks dolny 22
Oblicz ile gramów COIndeks dolny 22 może się wydzielić jeżeli do pieczonego ciasta użyto całego opakowania środka spulchniającego o gramaturze 50 g?
Pamiętaj jednak, że średnio używa się 1 łyżeczkę sody oczyszczonej (około 5 g) na 500 g mąki, tak aby w cieście nie powstało zbyt dużo węglanu sodu NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33, ponieważ substancja nadaje potrawom nieprzyjemny posmak.
Ile mąki należy użyć do upieczenia tego ciasta, aby nie miało nieprzyjemnego posmaku?
Jeżeli masz problem, jak rozwiązać zadanie, skorzystaj z podpowiedzi:
z równania wynika, że ze 168 g NaHCOIndeks dolny 33 można otrzymać 44 g COIndeks dolny 22.
Rozpuszczalność cukru w wodzie w temperaturze 303 K (Kelwinów) wynosi 220 g.
Oblicz stężenie roztworu, który powstanie podczas zjawiska fizycznegozjawiska fizycznego polegającego na wymieszaniu 100 g wody z 220 g cukru. Podaj temperaturę wody w stopniach Celsjusza.
Jeżeli masz problem, jak rozwiązać zadanie – skorzystaj z podpowiedzi:
Cp = 100%
Cp – stężenie procentowe
mIndeks dolny ss – masa substancji
mIndeks dolny roztwroztw - masa roztworu
Przykładowe rozwiązania do poleceń:
Polecenie 1.
Zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne | |
Zjawisko fizyczne | Rozdzielanie składników tuszu używanego do produkcji pisaków. |
Problem badawczy | Jakie barwy miesza producent pisaków, aby otrzymać tusz czarny/brązowy/niebieski/zielony? |
Opis niezbędnych substancji i sprzętu | Kwas octowy (ocet) lub aceton, pisaki różnych barw i producentów, zlewka lub szklanka, pasek bibuły. |
Przyjęta hipoteza | Tusz czarny/brązowy/niebieski/zielony do pisaków powstaje przez wymieszanie kilku innych barw. |
Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia | Do naczynia wlej niewielką ilość octu lub acetonu. Przygotuj pasek bibuły na którym różnymi pisakami wykonaj 2‑3 kropki lub kreski w pewnych odległościach od siebie. Pasek bibuły umieść w naczyniu z rozpuszczalnikiem tak, aby tylko jego dolna część (poniżej narysowanych kropek lub kresek) była zanurzona w occie lub acetonie. Obserwuj zmiany. |
Obserwacje | Na pasku bibuły widoczne są barwne pasma podstawowych kolorów(żółty, czerwony, niebieski).Barwne pasma są różnej długości w zależności od barwy i producenta użytego do doświadczenia pisaka. |
Wnioski | Każdy producent pisaków miesza różne, barwy chcąc otrzymać dany kolor tuszu. Podobne zjawisko można zaobserwować podczas mieszania różnych kolorów farb. |
Polecenie 2.
2NaHCOIndeks dolny 33 → NaIndeks dolny 22COIndeks dolny 33 + HIndeks dolny 22O + COIndeks dolny 22
168 g NaHCOIndeks dolny 33 –––––-- 44 g COIndeks dolny 22
50 g NaHCOIndeks dolny 33 ––––––-- x g COIndeks dolny 22
x = 13,1 g
Jeżeli do pieczonego ciasta użyto całego opakowania środka spulchniającego o gramaturze 50 g to wówczas wydzieli się 13,1 g COIndeks dolny 22. Do ciasta należy użyć 5 kg mąki.
Polecenie 3.
I metoda rozwiązania
mIndeks dolny ss = 220 g
mIndeks dolny rozprozp = 100 g
mIndeks dolny roztwroztw = 320 g
Cp = 100%
Cp = 68,75%
0°C= 273,15 K
303 K = 29,85°C
II metoda rozwiązania
220 g substancji –––––– 320 g roztworu
x g substancji ––––––-- 100 g roztworu
x = 68,75 g
W 100g roztworu o tym samym stężeniu rozpuszczone jest 68,75 g substancji. Procentowe stężenie roztworu wynosi więc : (68,75g/100g)* 100%= 68,75%
Stężenie procentowe roztworu, który powstanie przez rozpuszczenie cukru o rozpuszczalności w wodzie wynosi 220g/100g wody w temperaturze 303K (kelwinów) wynosi 68,75%. Temperatura 303K odpowiada 29,85 °C.
Podsumowanie
Pamiętaj! Zjawisko fizyczneZjawisko fizyczne to przemiana, w której nie powstaje nowa substancjasubstancja, natomiast przemiana chemicznaprzemiana chemiczna to reakcja w której powstaje nowa substancja. Czasami nowa powstała substancja jest niewidoczna, czy bezwonna. Wówczas znacznie trudniej określić, jaki jest rodzaj przemiany - fizyczny czy chemiczny? Jeżeli jednak zobaczysz po wymieszaniu, czy spaleniu substancji nową barwę, poczujesz nowy zapach, czy smak (jeżeli masz pozwolenie na określenie smaku), to jest wysokie prawdopodobieństwo, że zaszła przemiana chemiczna. Jeżeli substancja po wymieszaniu z inną substancją nie zmienia swoich właściwości, to zachodzi zjawisko fizyczne.
![Ilustracja stanowi wprowadzenie do tematu rozróżniania zjawisk fizycznych i reakcji chemicznych. Pokazuje przykłady przemian zachodzących w otaczającym nas świecie, które są zjawiskami fizycznymi oraz przykłady przemian będących reakcjami chemicznymi. Na rysunku widzimy widzianą od góry drewnianą płaszczyznę, na której leży duży biały arkusz . Lewy górny róg arkusza dociśnięty jest stojącym na nim kubkiem wypełnionym kolorowymi kredkami, ołówkami i długopisami. Na górze arkusza pośrodku widnieje napis PRZEMIANA” napisany dużymi literami, czcionką w kolorze czarnym. Od napisu w dół na ukos namalowane są ręcznie dwie kolorowe grube, krótkie linie: w lewo w dół niebieska, w prawo w dół czerwona. Na końcach tych linii umieszczone są napisy:- pod niebieską wykonany dużymi literami w kolorze niebieskim napis „ZJAWISKO FIZYCZNE”- pod czerwoną wykonany dużymi literami w kolorze czerwonym napis „REAKCJA CHEMICZNA.”. Poniżej Tych napisów umieszczone są dwie szerokie kolorowe strzałki skierowane ku dołowi. Pod napisem „ZJAWISKO FIZYCZNE” niebieska strzałka z umieszczonym wewnątrz białym sześciokątem. Wewnątrz sześciokąta umieszczony został symbol błyskawicy.Pod napisem „REAKCJA CHEMICZNA” znajduje się czerwona strzałka z umieszczonym wewnątrz białym sześciokątem. Wewnątrz sześciokąta umieszczony został rysunek przedstawiający kolbę laboratoryjną. Na końcach strzałek umieszczone są napisy wykonane dużymi literami w kolorze czarnym. Pod strzałką niebieską napis odnoszącą się do zjawiska fizycznego informuje, że : ”NIE POWSTAJE NOWA SUBSTANCJA”. Pod strzałką czerwoną odnoszącą się do reakcji chemicznej widnieje napis informujący, że : ”POWSTAJE NOWA SUBSTANCJA”. Cały arkusz otoczony jest ośmioma sześciokątami umieszczonymi półkoliście poniżej strzałek. Cztery z nich mają niebieskie obramowania i odnoszą się do zjawisk fizycznych, cztery czerwone, wskazują na reakcje chemiczne. Wewnątrz sześciokątów umieszczone są zdjęcia ilustrujące w niebieskich sześciokątach zjawiska fizyczne: tarkę i starty żółty ser, fragment czajnika z ulatującą z niego parą, pokrojoną cytrynę leżącą na desce, zgniecioną kartkę papieru. W sześciokątach obramowanych czerwoną linią umieszczone są zdjęcia i rysunki ilustrujące reakcje chemiczne: filiżanka z kawą, rysunek pokazujący przekrój żołądka z pokarmem wewnątrz, stary samochód, twarz śmiejącej się osoby sugerująca głęboki oddech.](https://static.zpe.gov.pl/portal/f/res-minimized/RuH5TBtMIkLsP/3/NlvpOA2DsQFNKuG2h09XebV0MvgG2KFy.jpg)
Zaplanuj po jednym eksperymencie, który będzie przedstawiał zjawisko fizycznezjawisko fizyczne oraz przemianę chemicznąprzemianę chemiczną, jakie można zaobserwować poza szkolną pracownią chemiczną.
Notatka powinna zawierać:
postawiony problem badawczy
opis niezbędnych substancjisubstancji i sprzętu
instrukcję przeprowadzenia doświadczenia
przyjętą hipotezę
rysunek do eksperymentu
Eksperyment wykonaj w domu z zachowaniem zasad BHP pod nadzorem osób dorosłych lub zwróć się z prośbą o pomoc do nauczyciela, w celu przeprowadzenia go w szkolnej pracowni chemicznej.
Podaj obserwacje i wnioski. Możesz skorzystać z gotowego szablonu notatki.
Przykładowe rozwiązenia do pracy domowej:
Zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne | |
Przemiana chemiczna, czy zjawisko fizyczne | przemiana chemiczna/zjawisko fizyczne |
Problem badawczy | Rozpuszczanie soli kuchennej w wodzie to zjawisko fizyczne, czy przemiana chemiczna? |
Opis niezbędnych substancji i sprzętu | sól kuchenna, woda destylowana, szklane naczynie, detektor przewodnictwa prądu - zestaw do badania przepływu prądu (bateria i dioda połączone przewodami, na końcach których są dwie blaszki wykonane z dowolnego metalu), palnik |
Przyjęta hipoteza | Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie zachodzi zjawisko fizyczne oraz przemiana chemiczna. |
Instrukcja przeprowadzenia doświadczenia | Do naczynia z wodą destylowaną włóż, w pewnych odległościach od siebie, blaszki zestawu do badania przepływu prądu. Następnie czynność powtórz w naczyniu z wodą destylowaną, w której rozpuszczono niewielką ilość soli kuchennej oraz w naczyniu z solą kuchenną. W kolejnym etapie doświadczenia ogrzewaj roztwór soli kuchennej. |
Schemat doświadczenia | ![]() Źródło: Eduexpert Sp. z o.o. / Evaco Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0. |
Obserwacje | Dioda w detektorze przewodnictwa prądu nie zapala się w wodzie destylowanej oraz po zbliżeniu blaszek do kryształu soli kuchennej. Zapala się jedynie w roztworze który powstał przez rozpuszczenie w wodzie soli kuchennej. Im więcej soli zostanie rozpuszczone, tym dioda zapala się mocniej. Woda destylowana nie przewodzi prądu. Sól kuchenna w postaci kryształów nie przewodzi prądu. Roztwór soli kuchennej w wodzie destylowanej przewodzi prąd. Po odparowaniu wody z roztworu soli kuchennej, na dnie naczynia widoczna jest sól kuchenna. |
Wnioski | Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie destylowanej w procesie dysocjacji elektrolitycznej uwalniane są indywidua chemiczne, które przewodzą prąd\*– zachodzi więc przemiana chemiczna.Po odparowaniu wody z roztworu soli kuchennej prostą metodą, można odzyskać rozpuszczoną substancję – zachodzi zjawisko fizyczne. Podczas rozpuszczania soli kuchennej w wodzie zachodzi zarówno zjawisko fizyczne, jak i przemiana chemiczna. |
Zadania
Słowniczek
reakcja chemiczna, przemiana chemiczna - przemiana jednych substancji, zwanych substratami, w inne substancje, zwane produktami reakcji chemicznej;
Encyklopedia PWN
Reakcja, w której powstaje nowa substancja.
spalanie alkoholu w parownicy,
ogrzewanie w probówce wymieszanej siarki i żelaza,
powstanie rdzy na powierzchni metalowego przedmiotu.
ciecz, gaz lub ciało stałe odznaczające się charakterystycznymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi
Słownik Języka Polskiego pod red. W. Doroszewskiego
przemiany fizyczne - zmiany zachodzące w ciałach, w których cząsteczki nie zmieniają swojej budowy, ulegają natomiast zmianie cechy fizyczne, np. stan skupienia, twardość
Słownik Języka Polskiego PWN
Przemiana, w której nie powstaje nowa substancja.
rozpuszczanie alkoholu w wodzie,
rozdrobnienie siarki w moździerzu,
wymieszanie siarki z drobinami żelaza.