Презентация на тему к исследовательской работе по химии Химия и свет (10 класс)

сессии
Генеральной ассамблеи ООН 2015 год был провозглашен Международным годом света

и
световых технологий. В связи с этим, увлекаясь естественнонаучными предметами, особенно
химией, я считаю, что выбранная мною тема
исследовательской работы «Химия и свет» в
настоящее время очень актуальна.

Главная цель моей исследовательской работы: выяснить влияние света на химические процессы, рассказать о важности света для науки, культуры и нашей жизни.
Задачи работы :
изучить теоретические основы по данной теме, расширив область своих знаний из школьной программы;
провести практические исследования, показывающие значение света для химических процессов.

Гипотеза: всегда ли воздействие света оказывает положительное воздействие на химические реакции.

известны и другие виды энергии, например световая.

Может ли свет

вызывать химические реакции?

Немного физики...
Видимый свет – довольно узкий участок электромагнитных волн, он простирается от 4000 до 8000 ангстрем. Разные области этого участка воспринимаются глазом как свет определённого цвета. Свет можно рассматривать не только как волны, но и как поток частиц, называемых квантами или фотонами.

века был открыт первый закон фотохимии, то есть науки,

изучающей химические превращения под действием света: химические реакции вызываются только теми лучами, которые поглощаются веществом.
Отнюдь не все поглощённые лучи вызывают химические превращения. Дело в том, что энергия этих лучей может затратиться на простой нагрев вещества.

Другой закон фотохимии гласит: химическое действие света пропорционально интенсивности света и времени его действия.

Самый важный закон был сформулирован Альбертом Эйнштейном, который установил, что каждый поглощённый квант света вызывает превращение лишь одной молекулы вещества.

хорошо загорать в
солнечный ветреный день, когда
кожа совсем

не ощущает
солнечного тепла, и только свет
вызывает образование в коже
коричневого пигмента.

Известно очень большое число самых различных химических реакций, происходящих под действием света. Здесь и разрушение молекул органических соединений, и присоединение различных веществ, например кислорода, и изомеризация, и фотосинтез, и многие другие.

протекающих под действием света из курса неорганической химии.
2. Галогениды

серебра (кроме фторида) разлагаются под действием света:
2AgГ + hν → 2Ag + Г2

1. Расщепление молекулы перекиси водорода:
2H2O2 + hν → 2H2O + O2

3. Основная масса природного озона образуется в верхних слоях атмосферы из молекул кислорода в результате поглощения "жесткого" (т.е. несущего много энергии) ультрафиолетового излучения Солнца:

хлорметан
Химические

реакции с участием света из курса органической химии.

1. Реакция присоединения хлора бензолом:

бензол

гексахлорциклогексан

C1∙
2. Развитие цепи:
CH4 +

C1∙ → CH3 ∙ + HC1
CH3 ∙ + Cl2 → CH3C1 + C1∙

С

Н

Н

Н

Н

C1

3. Обрыв цепи:
СН3 ∙ + C1∙ → СН3С1
C1∙ + C1∙ → С12
СН3 ∙ + СН3 ∙ → CH3 — СН3

C1∙

С

Н

Н

Н

Н

C1

С

Н

Н

Н

C1∙

∙C1

реакции. Основывается данный эффект на том, что в результате

некоторых химических взаимодействий может выделяться энергия, причем выделяется она в виде света. Например, свечение белого фосфора при медленном окислении:

P4 + 3O2 = P4O6

источников
света при различных аварийно-
спасательных, дорожных, уличных работах, в

чрезвычайных ситуациях, в туризме и спелеологии, подводном плавании, для подачи сигналов, вообще в качестве различного рода резервных осветителей, в декоративном освещении

Светящиеся браслеты для дискотек

Химические лазеры

В качестве маркера для поплавка.

как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении

от некоторых материалов спектр переходит в область видимого излучения вследствие явления фотолюминесценции.

Компоненты света

Окислительный
или тепловой
(инфракрасный)

Осветительный
(видимый свет)

Восстановительный
(ультрафиолетовый)

– для защиты документов от подделки
Обеззараживание воздуха,  воды

и
различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека

На кредитных картах VISA при освещении УФ лучами появляется скрытое изображение

Ещё в Первую мировую войну им пользовались для секретной сигнализации. Применяли для борьбы с германским шпионажем: освещая им записки, конверты удавалось обнаружить различные чертежи, указания для бомбежек и сведения о военных мероприятиях

Например, многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым

излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала.
В химической промышленности «черный свет» позволяет распознавать натуральные смолы и резины. Искусственные шелка,
одинаковые при дневном свете,
под воздействием «черного
света» легко отличаются друг
от друга и от натурального шелка.

C6H12O6 + 6O2
свет
хлорофилл
углекислый
газ
вода
глюкоза
кислород

всем реакции горения - реакции окисления, протекающей с достаточно
большой

скоростью.

Например, свечи применяются как
источник освещения начиная с III тысячелетия
до н. э. До появления и начала распространения электрических ламп
накаливания  с 1880-х годов, наряду с лампадами это был основной источник освещения.

Свечи используются для получения света и на начало 21 века при отсутствии электричества.

товарах народного
потребления, разрушаются под действием УФ света. Проблема проявляется

в исчезновении цвета, потускнению поверхности, растрескиванию, а иногда и полному разрушению самого изделия.
В обширной номенклатуре химических реактивов имеется
большое число светочувствительных веществ, в большей или меньшей степени претерпевающих изменения при действии на них лучевой энергии.

Так, концентрированная азотная кислота имеет обычно жёлтую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения с образованием бурого оксида азота (IV):
4HNO3 → 4NO2↑ + 2H2O + O2↑

Поэтому хранят азотную кислоту  в прохладном и тёмном месте.

красителей под
действием света – тоже химическое превращение.
Свет

может играть и
отрицательную роль в
сохранности картин – музейных экспонатов. Наиболее опасным для экспонатов является естественный свет, особенно прямой солнечный, имеющий в своем составе высокий процент ультрафиолетовых лучей.

Отрицательное воздействие свет,

особенно солнечный, оказывает на хранение большинства продовольственных товаров, так как активизирует окислительные процессы, вследствие чего отмечаются прогоркание жиров, разрушение красящих веществ, и т.д. В результате многие товары подвергаются порче.

наблюдать значение света в химических превращениях.
1.
2.
3.

1. Трафарет на бумажном фильтре с нанесённым осадком хлорида серебра.

2 . «Пластинка» на ярком свету

3. В тех местах, куда попал свет, появилось тёмное окрашивание:
2AgCl = 2Ag + Cl2

Опыт 1. «Модель современной фотографии».

измельчённых древесного угля, перманганата калия, порошка магния в пламя

спиртовки.
Перманганат калия – сильный окислитель. При нагревании он разлагается с выделением кислорода: 2КМnО4 = К2МnО4 + МnО2 + О2

Магний и уголь – восстановители. Они сгорают при накаливании в кислороде:
2Mg + О2 = 2MgO
С + О2 = СО2

соблюдении правил техники безопасности при работе с концентрированной серной

кислотой!

В небольшую
пробирку с
концентрированной
серной кислотой (H2SO4),
приготовленную учителем
химии, сверху осторожно
налила этиловый спирт
(С2Н5ОН). Затем всыпала
предварительно
измельченные кристаллы
перманганата калия
(КМnО4).
Падающие крупинки марганцовки достигали границы, разделяющей спирт и серную кислоту, и вызывали вспышки огней, так что в течение нескольких минут можно наблюдать в жидкости настоящий фейерверк!

при контакте с оксидом марганца(VII), который образуется в результате

реакций: KMnO4 + H2SO4 = KHSO4 + HMnO4

В результате образуется зеленый оксид марганца (VII) - Mn2O7, который обладает очень сильными окислительными свойствами:

2Mn2O7 + C2H5OH = 2CO2 + 3H2O + 4MnO2

Марганцевая
кислота под действием
концентрированной
H2SO4 разлагается:

2HMnO4 = Mn2O7 + H2O

выяснить
Влияние света на химические процессы.
В ходе изучения

специальной литературы
я расширила свои знания в области
фотохимии, хемилюминесценции, использовании
«чёрного света» и о многом другом.

Проведенные мною эксперименты и наблюдения помогли убедиться в правильности выдвинутой гипотезы: влияние света не всегда оказывает на химические реакции положительное воздействие, возможно и отрицательное.

Практическая значимость данной работы заключается в том, что собранные материалы могут быть использованы учащимися и учителем как дополнительный материал на уроках химии и физики, а также на внеклассных занятиях.
     

химия. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений с углубленным

изучением химии. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2004.
2. Габриелян О.С., Шипарёва Г.А., Химия, методическое пособие. – М.: Дрофа, 2007.
3. Крицман В.А., Станцо В.В. – Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1982.
4. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. Справочное пособие. – М.: Высшая школа, 1992.
5. Лидин Р.А. Справочник по общей и неорганической химии. – М.: Просвещение: Учебная литература, 1997.
6. Рябцев А. Н.. Ультрафиолетовое излучение. Физическая энциклопедия.
Гл. ред. А. М. Прохоров. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, Т. 5
Шульпин Г.Б.. Химия для всех. – «Знание», 1987.
7. Рувинский О.А., Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. и др..Общая биология: Учебник для 10-11 классов школ с углубленным изучением биологии. – М.: Просвещение, 1993
8. Шульпин Г.Б.. Химия для всех. – «Знание», 1987.
https://ru.wikipedia.org/wiki/ http://veronium.narod.ru/
http://chemistry-chemists.com/ http://www.mashteh21.ru/