Горение свечи это химическое явление потому что

В этой статье мы рассмотрим вопрос о том, горение свечи – это физическое или химическое явление, обоснуем свою точку зрения и докажем ее верность. Однако для начала мы уделим внимание общим сведениям о том, что представляет собой процесс горения. Также поговорим, из-за чего его сложно отнести к конкретно физическим или химическим процессам.

Горение – что это с точки зрения науки

Горение – сложный процесс с физическими и химическими реакциями, при котором исходные вещества превращаются в продукты сгорания. Происходит это из-за экзотермической реакции, которая сопровождается обильным выделением тепловой энергии. Из этого определения уже понятно, почему четко разобраться в том, горение свечи – это физическое или химическое явление, довольно сложно.

Отдельно стоит поговорить о таком термине, как «пламя». Это образованная в результате реакций горения зона, от которой исходят свет и тепло. Температура пламени зависит от условий, при которых происходит само горение, а также от смесей, участвующих в этом процессе.

Что представляет собой горение свечи

Теперь, когда мы знаем немного теории, можно плавно переходить к вопросу о том, горение свечи – это физическое или химическое явление, и почему сложно разобраться в этом вопросе. На основе приведенных выше фактов, мы можем с уверенностью утверждать, что горение – это смесь из химических и физических явлений. Если отбросить в сторону сам момент, когда свеча поджигается, то при горении можно обозначить несколько моментов.

Первым делом, происходит физический процесс. От горячего пламени во все стороны исходит тепло, в том числе и в нижнюю часть. Излучение, попадающее на саму парафиновую свечу (возьмем в качестве примера самый простой вариант этого изделия), нагревает ее материал.

Далее происходит расплавление парафина, который под воздействием капиллярных сил равномерно идет вдоль фитиля прямо к его горящей части. В этом месте происходит испарение парафина.

Пары парафина подхватываются восходящим воздухом и смешиваются с ним.

Однако это далеко не вся информация о том, горение свечи – это физическое или химическое явление, ведь дальше в дело вступает химический процесс, а именно, начинается окисление парафина. Говоря иными словами, происходит распадение его молекул, если не вдаваться в подробности, вплоть до самих атомов. Парафины представляют собой углеводороды, чьи молекулы составлены из атомов C и H. Они соединяются с кислородом, вследствие чего появляются вода и углекислый газ. А в результате окисления идет выделение энергии, относящееся к химическим процессам.

На этом можно было бы остановиться и закрыть вопрос о том, горение свечи – это физическое или химическое явление, ведь мы наглядно видим, что здесь происходят сразу оба процесса. Однако давайте рассмотрим процесс горения до конца. За окислением снова начинается физическая часть процесса. Образовавшаяся энергия поступает ко всем задействованным в работе молекулам, благодаря чему повышается их кинетическая сила. Иногда часть этой силы выделяется в качестве света или обычного свечения. Затем поднимающиеся потоки горячих газов способствуют образованию пламени свечи.

Подводим итоги

Выходит, что споры о том, горение свечи – это физическое или химическое явление, наблюдения, о чем ведутся уже очень давно, можно смело закрывать. В горении свечи присутствуют и химические, и физические процессы одновременно.

Источник

Урок-практикум «Горение свечи»

Разделы: Химия

Форма проведения урока: исследование с элементами межпредметной интеграции.

Нельзя кого-либо изменить, передавая ему готовый опыт.
Можно лишь создать атмосферу, способствующую развитию человека.
К.Роджерс

Цель урока: посмотреть на пламя свечи и на саму свечу глазами исследователя.

Задачи урока:

— Начать формирование важнейшего метода познания химических явлений – наблюдения и умения описывать его;

— Показать в ходе практической работы существенные отличия физических и химических реакций;

— Актуализировать опорные знания о процессе горения с учетом материала, усвоенного на уроках других учебных дисциплин;

— Проиллюстрировать зависимость реакции горения свечи от условий проведения реакции;

— Начать формирование простейших приемов проведения качественных реакций по обнаружению продуктов горения свечи;

— Развивать познавательную активность, наблюдательность, расширять кругозор в области естественнонаучного и художественно- эстетического познания действительности.

I Организационный момент. Вступительное слово учителя.

Свеча? — традиционное приспособление для освещения, представляющее собой чаще всего цилиндр из твердого горючего материала (воск, стеарин, парафин) служащий своего рода резервуаром твёрдого топлива, подводимого в расплавленном виде к пламени фитилём. Предки свечи — светильники; чаши, наполненные растительным маслом или легкоплавким жиром, с фитилем или просто щепочкой для подъёма горючего в зону горения. Некоторые народы использовали в качестве примитивных светильников фитили, вставленные в необработанный жир (даже тушку) животных, птиц или рыб. Первые восковые свечи появились в Средневековье. Свечи долгое время были очень дороги. Чтобы осветить большое помещение, требовались сотни свечей, они чадили, черня потолки и стены. Свечи прошли огромный путь с момента их создания. Люди изменили их предназначение и сегодня у человека есть другие источники света в домах. Но, тем не менее, сегодня свечи символизируют праздник, помогают создать романтическую обстановку в доме, успокаивают человека, и являются неотъемлемой частью декора наших жилищ, принося с собой в дом комфорт и уют. Свечку можно изготовить из свиного или говяжьего жира, масел, пчелиного воска, китового жира, парафина, который получают из нефти. Сегодня легче всего встретить свечи, изготовленные из парафина. С ними мы сегодня и будем проводить опыты.

II Актуализация знаний учащихся.

Инструктаж. Правила по технике безопасности

Беседа:

Зажгите свечу. Вы увидите, как начинает таять парафин около фитиля, образуя круглую лужицу. Какой процесс здесь имеет место? Что происходит, когда горит свеча? Ведь парафин просто плавится. Но откуда тогда тепло и свет?

— Что происходит, когда горит электрическая лампочка?

Учитель:

Когда парафин просто плавится, нет ни тепла, ни света. Большая часть парафина сгорает, превращаясь в углекислый газ и водяной пар. Из-за этого и появляется тепло и свет. А от тепла часть парафина плавится, ведь он боится горячего. Когда свеча сгорит, парафина останется меньше, чем было вначале. Но когда горит электрическая лампочка, тоже выделяется тепло и свет, а лампочка не становится меньше? Горение лампочки – это не химическое, а физическое явление. Она горит не сама по себе, а превращает в свет и тепло энергию электричества. Как только электричество отключаешь, лампочка гаснет. А свечу стоит лишь зажечь, дальше она горит сама.

А теперь наша задача посмотреть на пламя свечи и на саму свечу глазами исследователя.

III Изучение нового материала.

Опыт “Строение свечи”

Фитили сплетают из хлопчатобумажных нитей. Восковые свечи должны иметь рыхло сплетенный фитиль из толстых волокон, для всех остальных свечей фитили делают из туго сплетенных нитей. Это связано с вязкостью свечной массы в расплавленном состоянии: для вязкого воска нужны широкие капилляры, а легкоподвижные парафин, стеарин и жиры требуют более тонких капилляров, иначе из-за избытка горючего материала свеча станет сильно коптить.

Опыт “Изучение физических и химических процессов, происходящих при горении свечи”

3. Свеча не горит вдоль всего фитиля. Жидкий парафин смачивает фитиль, обеспечивая его горение. Сам парафин не горит. Хлопчатобумажный фитиль перестает гореть на том уровне, где появляется жидкий парафин.3. Роль жидкого парафина – не дать фитилю сгореть быстро, способствовать его долгому горению. Жидкий парафин возле огня испаряется, освобождая углерод, пар которого поддерживает горение. При достаточном количестве воздуха возле пламени оно горит ясно. Растопленный парафин гасит пламя, поэтому свеча не горит вдоль всего фитиля.

Опыт “Изучение строения пламени свечи. Обнаружение продуктов горения в пламени. Наблюдение за неоднородностью пламени”

Пламя свечи имеет продолговатую форму. В разных частях пламени наблюдается разный цвет.

В спокойном пламени свечи выделяются 3 зоны. Пламя имеет несколько вытянутый вид; вверху оно ярче, чем внизу, где среднюю его часть занимает фитиль, и некоторые части пламени вследствие неполного сгорания не так ярки, как вверху.Явление конвенции, теплового расширения, закона Архимеда для газов, а также закон всемирного тяготения с силами тяжести заставляют приобрести характерную конусовидную форму пламени.

Восходящий ток воздуха придает пламени продолговатую форму: т.к. пламя, которое мы видим, вытягивается под воздействием этого тока воздуха на значительную высоту.2. Взяли тоненькую длинную щепку, которую держим горизонтально и медленно проводим ее сквозь самую широкую часть пламени, не позволяя ей загореться и сильно задымиться.На щепке остается след, оставленный пламенем. Над его внешними краями копоти больше, над серединой больше.Часть пламени, которая непосредственно прилегает к фитилю, состоит из тяжелого пара парафина – кажется, что она сине – фиолетового цвета. Это самая холодная часть пламени.

Вторую, самую светлую часть, создают раскаленные пары парафина и частички угля. Это самая горячая зона.

Третий, внешний слой содержит больше всего кислорода и светится слабо. Температура его достаточно высока, но несколько ниже температуры светлой части. Он как бы охлаждается окружающим воздухом.3. Взяли кусок белого плотного картона, держим его горизонтально в руке, быстро опускаем его сверху на пламя горящей свечи.На верхней стороне картона появляется опалина от пламени.На картоне образовалась кольцевидная опалина, т.к. центральная часть пламени является недостаточно горячей, чтобы обуглить картон. Пламя имеет разные температурные участки.4. В пламя свечи внесли стеклянную палочку.Пламя свечи имеет желтовато оранжевый цвет и светится.

На поверхности стеклянной палочки образуется копоть.Светящийся характер пламени обусловлен степенью расходования кислорода и полнотой сгорания парафина, конденсацией углерода и свечением его раскалившихся частиц.

Копоть свидетельствует о неполном сгорании парафина и о выделении свободного углерода.5. Сухую пробирку закрепили в держателе, перевернули вверх дном и держали над пламенем спиртовки.Стенки пробирки запотели. На стенках пробирки образуются капельки воды.Вода – продукт сгорания свечи.

Опыт “Изучение зависимости высоты пламени свечи от длины фитиля”

Опыт “Доказательство горения свечи в кислороде воздуха”

В тарелку долили подкрашенную воду (чтобы скрыло дно), свечу накрыли граненым стаканом.Вода начинает забираться под стакан

Свечка постепенно гаснет.Свеча горит, пока в стакане есть кислород. По мере расходования кислорода, свеча гаснет. За счет вакуума, который там образовался, вода поднимается вверх.

Горение – это сложный физико-химический процесс взаимодействия компонентов горючего вещества с кислородом, протекающий с достаточно большой скоростью, с выделением тепла и света.

Опыт “Влияние воздуха на горение свечи. Наблюдение за пламенем горящей свечи”

1.Пламя отклоняется в сторону комнаты.

2. Пламя отклоняется в сторону коридора.

Опыт “Изучение дыма погасшей свечи”

Опыт “Качественная реакция по обнаружению продуктов горения свечи”

Огарок свечи насадили на проволоку, чтобы его удобнее было опускать в стакан.Известковую воду можно приготовить следующим образом: надо взять немного негашеной извести, разболтать ее в воде и процедить сквозь промокательную бумагу. Если раствор получится мутный, необходимо процедить его еще раз, чтобы он был совсем прозрачный.2. Зажгли огарок свечи и опустили его осторожно на дно пустого стакана.

Вытащили огарок, зажгли его и снова опустили в банку.Огарок некоторое время горит, а затем гаснет.

IV Закрепление изученного материала.

Фронтальный опрос:

— Перечислите последовательность процессов горения свечи.

— Какие фазовые превращения наблюдаются при горении свечи?

— Что является горючим материалом свечи?

— Для чего нужен хлопчатобумажный фитиль?

— Какое явление позволяет поднимать жидкий парафин на некоторую высоту?

— Где самая горячая часть пламени?

— Почему происходит уменьшение длины свечи?

— Почему пламя свечи не гаснет, хотя при горении образуются вещества, не поддерживающие горения?

— Почему свеча гаснет, когда мы на нее дуем?

— Какие условия необходимы для более длительного и качественного горения свечи?

— Как можно погасить свечу? На каких свойствах основаны эти способы?

— Что является качественной реакцией на углекислый газ?

Учитель:

Рассмотрение строения и горения свечи убедительно иллюстрирует сложность окружающих нас самых тривиальных бытовых предметов, свидетельствует о том, насколько неразрывны такие науки как химия и физика Свеча – настолько интересный объект изучения, что считать тему исчерпанной никак нельзя.

В заключение нашего урока хочу вам пожелать, чтобы вы, как и свеча, излучали свет и тепло для окружающих, и чтобы вы были красивыми, яркими, нужными, как пламя свечи, о котором мы с вами сегодня говорили.

V Домашнее задание.

1. Задание для желающих осуществить дома исследовательскую работу:

Возьмите для опыта любую вещь, где есть застежка – молния. Несколько раз откройте и закройте застежку молнии. Запомните свои наблюдения. Натрите парафиновой свечкой застежку молнии, например, на спортивной кофте. (Не забудьте спросить разрешения у мамы, когда будете брать кофту для опыта). Изменилось ли движение застежки молнии?

Ответьте на вопрос: “Зачем иногда натирают застежки молнии свечкой?”

(Вещества, из которых делают столбик свечки (стеарин, парафин), являются хорошей смазкой, которая уменьшает трение между звеньями застежки.)

2. Задание для желающих осуществить дома исследовательскую работу.

Возьмите 3 свечи разные по составу, сделанные из парафина, воска, стеарина. Свечи можно купить в магазине, а можно сделать самим. (Попросите маму или папу наблюдать с вами за прохождением опыта). Дождитесь сумерек, установите свечки недалеко друг от друга и подожгите их. Заполните таблицу, по мере наблюдения за горящими свечами.

Использованная литература.

1. Фарадей М. История свечи, М., Наука, 1980.

Источник

Тест по теме «Химические и физические явления».
1 ВАРИАНТ

1.Химическое явление
А)Плавление парафина Б) Испарение воды
В)Горение свечи Г) Растворение соли в воде.

2.Физическое явление
А) Горение бумаги Б) Гниение мяса
В) Потемнение картины Г) Прокат стали.

3.К физическим явлениям относится явление, в результате которых изменяются:
А) Цвет Б) Форма
В) Запах Г) Температура.

4.Взаимодействие соды с уксусной кислотой относится к химическим явлениям, так как:
А) Изменяется цвет Б) Поднимается тесто
В)Изменяется тесто Г) Образуется газ.

5.При горении свечи происходят физические явления, так как
А) Сгорает фитиль Б) Образуется зола
В) Выделяется тепло Г) Парафин становится жидким

6.Физические явления – это
А) Плавление воска Б) Горение древесины
В) Ржавление металла.

7.Химическим явлением является
А) Высыхание дождевых луж
Б)Фотосинтез В) Расплавление меди.

8. Что относится к химическим явлениям?
А) испарение воды Б)горение угля
В)перегонка нефти

9.К физическим явлениям относится
А) Горение магния Б) Скисание молока
В) Ржавление железа Г)Закручивание алюминиевой проволоки в спираль.

10.Запишите в качестве ответа буквы, обозначающие физические явления
А)окисление меди
Б)испарение воды
В)ржавление железа
Г)горение древесины
Д)растворение сахара в стакане крепкого чая
Е)плавление меди
Ж)гашение соды уксусом при приготовлении теста на оладьи
З)пожелтение листьев в сентябре
И)образование росы утром на медвяной траве
К)окисление веществ при дыхании.

Источник

Конспект урока по химии «Физико- химические реакции»

Тип урока: приобретение новых знаний.

Вид урока: беседа с демонстрацией опытов, лабораторными опытами.

Воспитательные – продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, воспитывать культуру общения через индивидуальную работу «ученик-учитель», а также наблюдательность, внимание, инициативу.

Коррекционные –развитие мелкой моторики через проведение лабораторных работ (обращение с лабораторным оборудованием), коррекция памяти через работу над флешмобом, коррекция внимания через работу «Лови ошибку», моделирование.

Методы и методические приемы: беседа, демонстрация опытов; лабораторная работа, составление схемы, тестирование.

Оборудование и реактивы. Лабораторный штатив с пробирками, химические стаканы, парафин, спиртовка, спички, растворы хлорида железа FeCl3, роданида калия KNCS, медного купороса (сульфат меди) CuSO4, гидрооксида натрия NaOH, карбоната натрия Na2CO3, соляной кислоты HCl,

Удивляйтесь, люди, удивляйтесь,
Солнцу, небу, звёздам и Луне,
Никогда друзья не забывайте,
Что мы живём на удивительной земле.

II. Проверка домашнего задания

Перед изучением нового материала, давайте ответим на вопросы.

Мы знаем, что с телами и веществами происходят различные изменения, которые называются явлениями.

• На какие группы делят эти явления?

Повторим различные явления. Прием «Лови ошибку» :

Опадение листьев – биологическое

Ржавление железа – физическое

Свечение фонарика – физическое

Взаимодействие мела и кислоты- биологическое

Получение кислорода из перманганата калия – физическое

А какие явления или реакции называются химическими?

II. Изучение нового материала

(Во время объяснения нового материала учащиеся делают записи в тетрадь)

В отличие от физических явлений при химических явлениях, или химических реакциях, происходит превращение одних веществ в другие, образуются новые вещества, обладающие другими свойствами. Об этом можно судить по внешним признакам. Эти признаки называются признаками химических реакций.

Перечислите внешние признаки химических реакций:

Выделение или поглощение тепла

Демонстрационный опыт №1

Учитель. Внимание! Наблюдаем!

К + вода (немного фенолфталеина)

Взрыв, вода окрашивается в малиновый цвет.

Реакция сопровождается изменением окраски, звук, вспышка.

Где физические признаки? (звук, свет)

Где химические признаки? (изменение окраски)

Физминутка (найти в кабинете надписи реакций, имеющих отношение к уроку)

На самом же деле огонь – это признак такого процесса, в ходе которого горящие вещества взаимодействуют с кислородом с выделением большого количества теплоты и света. Этот физико-химический процесс и называют горением.

Л\О №1 Зажжем свечу. Наблюдаем. Что видим? (свет, тепло, плавление парафина)

Давайте разберемся, каким является то или иное явление?

Плавится парафин (физическое).

Горит фитиль (химическое).

Выделение света (химическое).

Выделение тепла (химическое).

Выделение копоти (химическое).

Застывание парафина (физическое).

Колебание пламени (физическое).

Вывод: горение свечи – сложный процесс, в котором в единстве проявляются явления физические и химические.

В любой реакции горения есть пламя (вспомним его строение. Смоделируйте строение пламени)

Рассмотрите и опишите цвет каждой зоны пламени.

Чем могут отличаться три зоны пламени? (температурой)

(дети составляют схему пламени из цветных частей каждый у себя на парте)

Какая часть пламени самая горячая? (верхняя)

Горение может быть: мгновенным (со взрывом –Д! горение пороха),

Может быть медленным : л/опыт (техника безопасности) –горение серы.

(плавление серы –физический процесс, возгорание –химический)

Уравнение: S + O = SO

Учитель : О химическом взаимодействии вещества с растворителем судят по некоторым признакам. Перечислим признаки химических реакций:

образование и растворение осадка;

выделение или поглощение теплоты.

Проведем опыт, цель которого продемонстрировать, что при образовании растворов может происходить выделение теплоты.

Опыт № 3. Выделение теплоты при растворении кислоты в воде.

Для этого эксперимента мы взяли следующее оборудование: серная кислота (98%), вода, датчик температуры, химический стакан на 100мл.В ходе эксперимента при растворении в воде небольшого количества (5мл) серной кислоты порциями по 1мл наблюдали значительное повышение температуры.

Химическая реакция процесса:

Вывод: При растворении серной кислоты в воде мы наблюдали значительное повышение температуры, а это признак химической реакции.

Опыт№4. Поглощение теплоты при растворении соли в воде.

Цель: продемонстрировать, что при образовании растворов может происходит поглощение теплоты.

Для эксперимента мы взяли 5г нитрата калия и растворили в 10мл воды.

Вывод : Мы наблюдали понижение температуры при растворении нитрата калия в воде, а это признак химического взаимодействия.

О сложности процесса растворения свидетельствуют не только тепловые эффекты, но и такой признак химических реакций, как изменение цвета.

Возьмем белый порошок сульфата меди и растворим его в воде. При этом образуется раствор голубого цвета. Это доказывает, что при растворении происходит химический процесс – гидратация ионов:

Опыт №6 Изменение цвета в процессе растворения йода.

Мы провели эксперимент, растворяя йод в различных растворителях. Пары йода имеют фиолетовый цвет. Такой же цвет и у раствора йода в бензине. В воде раствор йода желтый, в бензоле или спирте – коричневый (этот цвет знакомой всем йодной настойки), в растворе поливинилового спирта йод синий (это цвет лекарственного средства иодинола). И меняется не только цвет в разных растворителях, химически ведет себя тоже по-разному.

Вывод: Молекулы растворенного вещества связываются с молекулами растворителя, в результате образуются новые химические соединения.

Физическая теория растворов:

Растворение – это процесс диффузии, растворы – это однородные смеси

Химическая теория растворов:

Растворение – это процесс химического взаимодействия растворяемого вещества с водой – гидратация, растворы – соединения гидраты

кристаллическое вещество можно выделить из истинного раствора – выпариванием.

— растворение – только диффузия молекул или ионов одних веществ между молекулами веществ – растворителей, т. е. сугубо физический процесс.

Какие аргументы химической теории растворов вы сможете привести?

— выделение или поглощение тепла

— многие вещества после растворения приобретают новые свойства – электропроводность

(рассказать о взаимодействии воды и образовании промежуточных соединений )

Современная теория растворов:

— растворение – это физико-химический процесс

— растворы – это гомогенные системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия – гидратов

Согласно теории растворения при растворении образуются сольваты — неустойчивые химические соединения растворенного вещества с растворителем (в случае водных растворов — гидраты). Особенно подвержены гидратации ионы. Ионы присоединяют полярные молекулы воды, в результате образуются гидратированные ионы. Многие из таких гидратированных ионов непрочные и легко разлагаются.

Если, например, поваренную соль поместить в воду, то можно заметить, как масса твердого вещества постепенно уменьшается. В процессе растворения молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами к положительно заряженным ионов натрия, а положительными полюсами — к отрицательно заряженных хлорид-ионов. В результате этого связь между ионами в соли ослабляется и кристаллическая решетка разрушается. В растворе образуются временные соединения гидрат-ионы натрия и гидрат-ионы хлора.

(Авторы теории – Д.И.Менделеев, И.В.Каблуков.)

Следовательно –растворение – это физико –химический процесс.

III. Закрепление изученного материала

Для закрепления выполним фишбоун.

(растворение, горение, физико –химические, признаки, условия)

IV. Домашнее задание

Приведите примеры физико- химических явлений, которые встречаются в домашнем хозяйстве, в природе.

V. Рефлексия «Плюс-минус-интересно».

Цель: подведение итогов урока. (Это упражнение позволяет учителю взглянуть на урок глазами учеников, проанализировать его с точки зрения ценности для каждого ученика).

VI. Заключительная часть

Учитель подводит итоги урока, анализируя полученные результаты. Выставляет оценки.

Источник