Природоведение. Природа. Неживая и живая. 5 класс
Шрифт:
Явления, в результате которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими явлениями или химическими реакциями.
Химические явления происходят в условиях нагревания веществ, при действии на них электрическим током, сильным давлением и др. Некоторые химические реакции человек использует уже тысячи лет – выплавляет металлы из руд, обжигает глину, дубит кожу и т. д.
Химические реакции происходят не только в неживой природе, но и в живых организмах. Благодаря им организмы питаются, движутся, растут.
Реакцию,
Первая свеча (под стаканом) погасла первой. Вторая свеча горела дольше, потому что под банкой было больше воздуха, чем под стаканом. А теперь попробуйте сами объяснить, почему третья свеча горела до тех пор, пока не сгорела полностью.
Это наблюдение подсказывает одно из свойств воздуха – он участвует в горении. Где больше воздуха, там дольше горение, и наоборот. Известно, что воздух – это смесь разных газов. Ученые установили, что участвует в горении только кислород, входящий в состав воздуха. Горение можно представить как реакцию соединения веществ с кислородом.
Многие вещества горят с образованием пламени (рис. 37).
Рис. 37. Строение пламени свечи. Оно состоит из трех слоев. Самый горячий – внешний слой
Вы, наверное, видели, как горит костер. Верхние поленья дров сгорают быстро, и чтобы лучше разгорелись нижние поленья, нужно палкой их немного пошевелить. Этим обеспечивается доступ кислорода к нижним поленьям.
А как решить обратную задачу – погасить пламя? Прежде всего следует прекратить доступ воздуха (кислорода) к горящему предмету. Чтобы погасить горящую древесину или уголь, их заливают водой. Она охлаждает горящие вещества (древесину или уголь) и преграждает доступ к ним воздуха.
Есть такие вещества, которые нельзя гасить водой. Они легче воды и горят на ее поверхности. К ним относятся нефть, бензин, керосин. Их гасят песком или углекислым газом из огнетушителя, так как углекислый газ не поддерживает горения. Если очаг горения небольшой, огонь гасят, накрывая горящий предмет куском плотной ткани – брезентом, одеялом и т. д.
Человек начал использовать огонь с давних времен. Вначале он поддерживал огонь, который возникал от удара молний, потом научился получать его самостоятельно.
Горючие материалы, сжигаемые для использования выделяющейся теплоты, называют топливом.
Топливо может быть твердым (торф, каменный уголь), жидким (бензин, керосин), газообразным (природные горючие газы).
Топливо имеет большое значение в хозяйственной деятельности человека: применяется практически во всех отраслях промышленности, обеспечивает движение транспорта,
1. Какие явления называются химическими? Приведите примеры.
2. Как вы думаете, к какой группе явлений можно отнести гниение листьев?
3. Можно ли сказать, что горение веществ – химический процесс?
4. Что произойдет, если пламя спиртовки накрыть колпачком?
5. Почему при протапливании печей открывают трубы?
6. Почему горящий бензин нельзя тушить водой?
§ 15. Окисление
Кислород, входящий в состав воздуха, вступает в химические реакции со многими веществами.
Взаимодействие веществ с кислородом называется реакцией окисления. Горение – процесс, с которым вы познакомились в предыдущем параграфе, – одна из них.
Менее заметно протекают другие процессы с участием кислорода: гниение растительных и животных остатков, дыхание организмов, появление ржавчины на металлических изделиях и др. Эти химические реакции протекают медленнее горения, без выделения света, хотя небольшое количество тепла и выделяется. Ученые назвали эти процессы медленным окислением.
Если вы возьмете железный гвоздь и опустите его во влажную пробирку, то через 10–15 дней увидите на нем буроватый налет – это ржавчина. Откуда она взялась? Ржавчина образовалась в результате соединения железа с кислородом во влажной среде. Ржавея, металл постепенно разрушается, что приходится учитывать при эксплуатации металлических изделий и изобретать средства, замедляющие этот процесс.
Окислительные способности кислорода человек использует и себе на благо. Так, жидкий кислород применяют в качестве окислителя топлива в ракетных двигателях. Тепло, выделяющееся при окислении навоза, используют в сельском хозяйстве для создания «теплых грядок», на которых круглогодично выращивают растительные культуры.
Вещества, входящие в состав тел живой природы, также соединяются с кислородом. В организмах происходит медленное окисление питательных веществ, в результате чего выделяется тепло и накапливается энергия, которая расходуется на жизнедеятельность. Этот процесс называется дыханием.
Кислород воздуха используют для дыхания большинство бактерий, грибы, растения, животные и человек.
Живые организмы потребляют кислород постоянно. Казалось бы, с каждым годом кислорода в земной атмосфере должно становиться все меньше и меньше. Однако этого не происходит, потому что растения обладают уникальной особенностью: на свету поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. Таким образом происходит пополнение кислорода в атмосфере. Благодаря растениям все живые существа Земли могут дышать.