Bài 1 Nhập môn hóa học Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi của các đơn chất, hợp chất và năng lượng đi kèm những quá[.]
Bài 1: Nhập mơn hóa học Hóa học ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất, biến đổi đơn chất, hợp chất lượng kèm q trình biến đổi Hóa học có năm ngành chính, bao gồm: hóa lí thuyết hóa lí, hóa vơ cơ, hóa hữu cơ, hóa phân tích, hóa sinh Hình 1.1 Năm nhánh hóa học I Đối tượng nghiên cứu hóa học Chất - Tất chất xung quanh ta tạo nên từ nguyên tử nguyên tố hóa học Ví dụ: Kim cương tạo nên từ nguyên tử nguyên tố carbon (C) - Cấu tạo định đến tính chất vật lí hóa học chất Ví dụ: Kim cương than chì tạo nên từ nguyên tử nguyên tố carbon kim cương cứng, khơng màu, dẫn điện cịn than chì lại mềm, màu xám đen dẫn điện tốt Điều giải thích khác cấu tạo than chì kim cương Hình 1.2 Cấu trúc kim cương than chì - Hiểu biết cấu tạo hóa học góp phần dự đốn giải thích tính chất chất Sự biến đổi chất - Hóa học nghiên cứu phản ứng xảy tự nhiên, chẳng hạn khí quyển, nguồn nước, thể động vật thực vật, sản xuất hóa học, Ví dụ: Sắt bị gỉ tiếp xúc với oxygen nước khơng khí Hình 1.3 Thanh sắt bị gỉ tiếp xúc với khơng khí ẩm II Phương pháp học tập nghiên cứu hóa học Một số điều cốt lõi cần thiết q trình học tập mơn Hóa học: - Nắm vững nội dung vấn đề lí thuyết hóa học Các nội dung bao gồm: cấu tạo chất, biến đổi vật lí hóa học chất, yếu tố ảnh hưởng đến q trình biến đổi chất, ứng dụng chất, hóa học đời sống sản xuất - Chủ động tìm hiểu giới tự nhiên thơng qua hoạt động khám phá Hoạt động khám phá mơn Hóa học bao gồm: + Quan sát tiến hành trình thực nghiệm nghiên cứu, thu thập thơng tin + Phân tích, xử lí số liệu + Giải thích, dự đoán kết nghiên cứu số vật tượng tự nhiên đời sống Hình thức hoạt động khám phá bao gồm: + Tìm hiểu mạng internet + Tham gia hoạt động lớp, phịng thí nghiệm + Tham gia hoạt động ngồi lớp học giáo viên, nhà trường tổ chức - Liên hệ, gắn kết nội dung kiến thức học kinh nghiệm tích lũy trình tìm hiểu, khám phá để phát hiện, giải thích tượng tự nhiên, vận dụng vào tình thực tiễn, III Vai trị hóa học thực tiễn Trong đời sống Hóa học ln xung quanh ta có vai trị quan trọng sống - Hóa học lương thực - thực phẩm: Con người cần sử dụng loại lương thực – thực phẩm chứa chất đường, tinh bột, chất đạm, chất béo, vitamin khoáng chất để hoạt động phát triển Ví dụ: Thịt, cá, trứng, sữa cung cấp chất đạm; trái cung cấp vitamin + Trong thể người, diễn nhiều phản ứng hóa học, phản ứng chuyển hóa thức ăn thành dạng dạng mà thể hấp thu, phản ứng oxi hóa – khử cung cấp lượng cho thể - Hóa học thuốc: Hóa học giúp tìm sản xuất loại thuốc có hiệu điều trị cao, an tồn rẻ tiền Ví dụ: Cisplatin [PtCl2(NH3)2] thường sử dụng để điều trị nhiều bệnh ung thư như: ung thư tinh hoàn, ung thư buồng trứng, - Hóa học mĩ phẩm: Nghiên cứu hóa học giúp biết cách lựa chọn tạo chất có màu sắc đẹp an tồn, có mùi hương thích hợp tồn lâu hơn, Ví dụ: Son môi từ dầu gấc (chứa chủ yếu - carotene) giúp môi hồng hào, không bị thâm môi mà cịn mềm mại, khơng bị khơ nứt mơi - Hóa học chất tẩy rửa: Xà phòng, bột giặt, nước rửa bát, ví dụ việc sử dụng chất hóa học với mục đích tẩy rửa gia đình Trong sản xuất Con người chủ động tạo q trình hóa học phục vụ mục đích tồn phát triển - Hóa học lượng: Có nhiều phản ứng hóa học xảy kèm theo giải phóng lượng Ví dụ: Các q trình đốt cháy nhiên liệu xăng, dầu, than, củi, Nhiên liệu cần cho tất trình sản xuất, nhà máy nhiệt điện, ô tô, máy bay, tên lửa, + Hiểu biết hóa học giúp lựa chọn nhiên liệu phù hợp với trình sản xuất, đặc biệt xu hướng sử dụng nhiên liệu sạch, nhiên liệu tái tạo tương lai - Hóa học sản xuất hóa chất: Các hóa chất NH3, H2SO4, HCl, HNO3, có vai trị đặc biệt quan trọng, nguyên liệu cho ngành sản xuất khác, sản xuất với lượng lớn nhà máy sản xuất hóa chất Ví dụ: Một lượng lớn NH3 tổng hợp từ N2 H2 sử dụng để sản xuất phân đạm - Hóa học vật liệu: + Các loại vật liệu mới, tiên tiến vật liệu chịu nhiệt, chịu áp suất; vật liệu xúc tác nhằm đẩy nhanh tốc độ phản ứng hóa học, Ví dụ: Tantalum carbide (TaC) hafnium carbide (HfC) vật liệu nhiệt độ tới 4000oC Chúng vật liệu tiềm cho phần vỏ chịu nhiệt tàu vũ trụ + Các vật liệu thông thường sắt, thép, xi măng, nhựa, tạo từ trình hóa học - Hóa học mội trường: Nước thải, khí thải nhà máy trước xả mơi trường phải xử lí biện pháp thích hợp; khí thải động tơ, xe máy cần phải xử lí để đạt đến tiêu chuẩn cho phép Ví dụ: Khí thải chứa CO2, SO2, nước thải chứa ion kim loại nặng Fe3+, Cu2+, số nhà máy thường xử lí cách cho tác dụng với sữa vơi Ca(OH)2 ... pháp học tập nghiên cứu hóa học Một số điều cốt lõi cần thiết q trình học tập mơn Hóa học: - Nắm vững nội dung vấn đề lí thuyết hóa học Các nội dung bao gồm: cấu tạo chất, biến đổi vật lí hóa học. .. người, diễn nhiều phản ứng hóa học, phản ứng chuyển hóa thức ăn thành dạng dạng mà thể hấp thu, phản ứng oxi hóa – khử cung cấp lượng cho thể - Hóa học thuốc: Hóa học giúp tìm sản xuất loại thuốc... tiễn, III Vai trị hóa học thực tiễn Trong đời sống Hóa học ln xung quanh ta có vai trị quan trọng sống - Hóa học lương thực - thực phẩm: Con người cần sử dụng loại lương thực – thực phẩm chứa