Nội dung thuộc đối tượng nghiên cứu của hóa học là:

(2) Cấu tạo của chất và sự biến đổi của chất.

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 trình biến đổi đó.

Liên kết trong phân tử nước (H₂O) là liên kết cộng hóa trị

Liên kết trong phân tử muối ăn (NaCl) là liên kết ion.

Sản xuất nhôm phục vụ đời sống con người như: làm dây dẫn điện, đồ dùng gia đình (mâm nhôm, chậu nhôm, ấm nhôm,...), làm vật liệu xây dựng,...

Biến đổi hóa học: Có sự tạo thành chất mới.

Biến đổi vật lí: Không có sự tạo thành chất mới.

- Vai trò, ứng dụng của nước:

+ Nước hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống, tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người và động vật.

+ Nước cần thiết cho các hoạt động đời sống hàng ngày như nấu ăn, tắm rửa, ...

+ Nước cần thiết cho các quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và giao thông vận tải,...

- Vai trò của oxygen:

+ Oxygen giúp duy trì sự sống của con người, động vật, thực vật.

+ Oxygen giúp duy trì sự cháy. Oxygen duy trì sự cháy của các nhiên liệu như củi, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên,.. Quá trình đốt cháy tỏa nhiều nhiệt, phục vụ cho việc đun nấu, sưởi ấm, chạy động cơ xe, chạy động cơ các loại máy móc thiết bị.

Môn hóa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm. Bên cạnh đó hóa học là cầu nối giữa các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lí, sinh học, y dược, môi trường và địa chất học. Vì thế để việc học tập hóa học đạt hiệu quả cao nhất, em cần liên hệ nội dung bài học hóa học với nội dung những môn học khác cũng như các thí nghiệm, quá trình thực tiễn có liên quan

Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột và chất béo. Khi nhai kĩ thức ăn được chia nhỏ hơn nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn với các enzyme, khiến các phản ứng trong quá trình tiêu hóa chất béo và tinh bột xảy ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

* Trả lời:

Người ta thường dùng thuốc muối (NaHCO3) để làm giảm cơn đau dạ dày vì trong dạ dày chứa hydrochloric acid (HCl). Khi nồng độ acid này tăng cao ta sẽ bị đau dạ dày. Thuốc muối chứa NaHCO3 sẽ phản ứng với HCl giúp giảm nồng độ HCl trong dạ dày.

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

* Mở rộng:

Đối tượng nghiên cứu của hóa học

1. Chất

- Tất cả những chất xung quanh ta đều được tạo nên từ các nguyên tử của các nguyên tố hóa học.

Ví dụ: Kim cương được tạo nên từ nguyên tử của nguyên tố carbon (C).

- Cấu tạo quyết định đến tính chất vật lí và hóa học của chất.

Ví dụ: Kim cương và than chì đều được tạo nên từ nguyên tử của nguyên tố carbon nhưng kim cương thì cứng, không màu, dẫn điện kém còn than chì lại mềm, màu xám đen và dẫn điện tốt. Điều này được giải thích là do sự khác nhau về cấu tạo của than chì và kim cương.

- Hiểu biết về cấu tạo hóa học góp phần dự đoán và giải thích tính chất của các chất.

2. Sự biến đổi của chất

- Hóa học nghiên cứu về các phản ứng xảy ra trong tự nhiên, chẳng hạn như trong khí quyển, trong các nguồn nước, trong cơ thể động vật và thực vật, trong sản xuất hóa học, ...

Ví dụ: Sắt bị gỉ do tiếp xúc với oxygen và hơi nước trong không khí.

II. Phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học

Một số điều cốt lõi cần thiết trong quá trình học tập môn Hóa học:

- Nắm vững nội dung chính của các vấn đề lí thuyết hóa học.

Các nội dung đó bao gồm: cấu tạo của chất, sự biến đổi vật lí và hóa học của chất, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến đổi chất, ứng dụng của chất, hóa học trong đời sống và sản xuất.

- Chủ động tìm hiểu thế giới tự nhiên thông qua các hoạt động khám phá.

Hoạt động khám phá trong môn Hóa học bao gồm:

+ Quan sát hoặc tiến hành quá trình thực nghiệm nghiên cứu, thu thập thông tin.

+ Phân tích, xử lí số liệu.

+ Giải thích, dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống.

Hình thức của hoạt động khám phá bao gồm:

+ Tìm hiểu trên mạng internet.

+ Tham gia hoạt động trong lớp, trong phòng thí nghiệm.

+ Tham gia hoạt động ngoài lớp học do giáo viên, nhà trường tổ chức.

- Liên hệ, gắn kết những nội dung kiến thức đã học và kinh nghiệm đã được tích lũy trong quá trình tìm hiểu, khám phá để phát hiện, giải thích các hiện tượng tự nhiên, vận dụng vào các tình huống thực tiễn, ...

III. Vai trò của hóa học trong thực tiễn

1. Trong đời sống

Hóa học luôn ở xung quanh ta và có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống.

- Hóa học về lương thực - thực phẩm: Con người cần sử dụng các loại lương thực – thực phẩm chứa các chất đường, tinh bột, chất đạm, chất béo, vitamin và khoáng chất để hoạt động và phát triển.

Ví dụ: Thịt, cá, trứng, sữa cung cấp chất đạm; trái cây cung cấp vitamin.

+ Trong cơ thể người, luôn diễn ra rất nhiều phản ứng hóa học, như phản ứng chuyển hóa thức ăn thành các dạng các dạng mà cơ thể có thể hấp thu, phản ứng oxi hóa – khử cung cấp năng lượng cho cơ thể.

- Hóa học về thuốc: Hóa học giúp tìm và sản xuất được những loại thuốc có hiệu quả điều trị cao, an toàn cùng như rẻ tiền.

Ví dụ: Cisplatin [PtCl2(NH3)2] thường được sử dụng để điều trị nhiều bệnh ung thư như: ung thư tinh hoàn, ung thư buồng trứng, ...

- Hóa học về mĩ phẩm: Nghiên cứu về hóa học giúp biết cách lựa chọn hoặc tạo ra những chất có màu sắc đẹp và an toàn, có mùi hương thích hợp và tồn tại lâu hơn, ...

Ví dụ: Son môi từ dầu gấc (chứa chủ yếu b - carotene) giúp môi hồng hào, không bị thâm môi mà còn mềm mại, không bị khô nứt môi.

- Hóa học về chất tẩy rửa: Xà phòng, bột giặt, nước rửa bát, ... là những ví dụ về việc sử dụng các chất hóa học với mục đích tẩy rửa trong gia đình.

2. Trong sản xuất

Con người đã chủ động tạo ra các quá trình hóa học phục vụ mục đích tồn tại và phát triển.

- Hóa học về năng lượng: Có rất nhiều phản ứng hóa học xảy ra kèm theo sự giải phóng năng lượng.

Ví dụ: Các quá trình đốt cháy nhiên liệu như xăng, dầu, than, củi, ... Nhiên liệu cần cho tất cả các quá trình sản xuất, các nhà máy nhiệt điện, ô tô, máy bay, tên lửa, ...

+ Hiểu biết về hóa học giúp lựa chọn được nhiên liệu phù hợp với từng quá trình sản xuất, đặc biệt là xu hướng sử dụng nhiên liệu sạch, nhiên liệu tái tạo trong tương lai.

- Hóa học về sản xuất hóa chất: Các hóa chất cơ bản như NH3, H2SO4, HCl, HNO3, ... có vai trò đặc biệt quan trọng, là nguyên liệu cho các ngành sản xuất khác, được sản xuất với lượng lớn trong các nhà máy sản xuất hóa chất.

Ví dụ: Một lượng lớn NH3 tổng hợp từ N2 và H2 được sử dụng để sản xuất phân đạm.

- Hóa học về vật liệu:

+ Các loại vật liệu mới, tiên tiến như vật liệu chịu nhiệt, chịu áp suất; vật liệu xúc tác nhằm đẩy nhanh tốc độ các phản ứng hóa học, ...

Ví dụ: Tantalum carbide (TaC) và hafnium carbide (HfC) là những vật liệu có thể được nhiệt độ tới 4000oC. Chúng là các vật liệu tiềm năng cho phần vỏ chịu nhiệt của những con tàu vũ trụ.

+ Các vật liệu thông thường như sắt, thép, xi măng, nhựa, ... đều được tạo ra từ các quá trình hóa học.

- Hóa học về mội trường: Nước thải, khí thải nhà máy trước khi xả ra môi trường phải được xử lí bằng các biện pháp thích hợp; khí thải động cơ ô tô, xe máy cũng cần phải được xử lí để đạt đến tiêu chuẩn cho phép.

Ví dụ: Khí thải chứa CO2, SO2, ... cũng như nước thải chứa ion kim loại nặng như Fe3+, Cu2+, ... ở một số nhà máy thường được xử lí bằng cách cho tác dụng với sữa vôi Ca(OH)2.

Xem thêm các bài viết liên quan,chi tiết khác:

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 1: Nhập môn hóa học

Giải bài tập Hóa 10 Bài 1: Nhập môn hóa học

Khi thiếu oxygen, than (carbon) sẽ xảy ra phản ứng: C + CO₂ → 2CO

Khi vào cơ thể, khí CO kết hợp với hemoglonin trong máu làm giảm khả năng hấp thụ và vận chuyển oxi của hemoglobin. Người ngộ độc có thể hôn mê, bất tỉnh, để lại di chứng về trí tuệ, thậm chí tử vong nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời.

Thit, cá, trứng, sữa cung cấp protein.

Rau xanh cung cấp chất xơ.

- Phương trình hóa học của phản ứng:

N₂ + 3H₂ $\underset{Fe,200-300atm}{\overset{450-{500}^{o}C}{\to }}$ 2NH₃

NH₃ được dùng để sản xuất phân đạm như (NH₂)₂CO (ure), NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄, ...

Vì Ca(OH)₂ có giá thành rẻ, có thể được sản xuất dễ dàng từ nguyên liệu sẵn có là đá vôi (CaCO₃).

Bản chất của cách xử lí này là dùng Ca(OH)₂ hấp thụ các khí thải (SO₂, NO₂,...) cũng như các ion kim loại nặng (Fe³⁺, Cu²⁺,...) chuyển hóa thành dạng muối hoặc các kết tủa ít độc hại hơn, dễ dàng thu gom, vận chuyển và xử lí hơn.

Một số phương trình hóa học minh họa: