Lý thuyết Hóa học 10 Bài 1 (Cánh diều): Nhập môn hóa học

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

A. Lý thuyết 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 trình biến đổi đó.

Hóa học có năm ngành chính, bao gồm: hóa lí thuyết và hóa lí, hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa phân tích, hóa sinh.

Hình 1.1. Năm nhánh chính của hóa học

I. 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.

Hình 1.2. Cấu trúc của kim cương và than chì

- 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.

Hình 1.3. Thanh sắt bị gỉ do tiếp xúc với không khí ẩm

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 4000^oC. 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.

B. Trắc nghiệm Nhập môn hóa học

Câu 1. Đối tượng nghiên cứu của hóa học là

A. sự hình thành hệ Mặt Trời.

B. chất và sự biến đổi của chất.

C. lịch sử phát triển của loài người.

D. tốc độ của ánh sáng trong chân không.

Câu 2. Hóa học có bao nhiêu nhánh chính

A. 2

B. 4

C. 3

D. 5

Câu 3. Tất cả các chất xung quanh chúng ta đều được tạo nên từ

A. các nguyên tử của các nguyên tố hóa học;

B. các phân tử nước;

C. các phân tử oxi;

D. các hạt α.

Câu 4. Tính chất (vật lí và hóa học) của chất được quyết định bởi

A. công thức phân tử của chất;

B. cấu tạo của chất;

C. khối lượng của chất;

D. kích thước của chất.

Câu 5. Để học tập tốt môn Hóa học, cần:

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

B. Chủ động tìm hiểu thế giới tự nhiên thông qua các hoạt động khám phá trong môn Hóa học;

C. Chủ động liên hệ, gắn kết những nội dung kiến thức đã học với thực tiễn;

D. Cả A, B và C đều đúng.

Câu 6. Nội dung chính của các vấn đề lí thuyết hóa học bao gồm:

A. cấu tạo của chất;

B. sự biến đổi vật lí và hóa học của chất, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến đổi chất;

C. ứng dụng của chất, hóa học trong đời sống và sản xuất;

D. Cả A, B và C đều đúng.

Câu 7. Hoạt động khám phá trong môn Hóa học bao gồm:

A. quan sát hoặc tiến hành quá trình thực nghiệm nghiên cứu, thu thập thông tin;

B. phân tích, xử lí số liệu;

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

D. Cả A, B và C đều đúng.

Câu 8. Tiến trình khám phá được thực hiện theo thứ tự là

A. Đề xuất vấn đề; Lập kế hoạch thực hiện quá trình khám phá; Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết nghiên cứu về vấn đề; Thực hiện kế hoạch khám phá; Viết, trình bày báo cáo, thảo luận, tiếp thu, phản biện và kết luận về kết quả khám phá;

B. Lập kế hoạch thực hiện quá trình khám phá; Đề xuất vấn đề; Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết nghiên cứu về vấn đề; Thực hiện kế hoạch khám phá; Viết, trình bày báo cáo, thảo luận, tiếp thu, phản biện và kết luận về kết quả khám phá;

C. Đề xuất vấn đề; Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết nghiên cứu về vấn đề; Lập kế hoạch thực hiện quá trình khám phá; Thực hiện kế hoạch khám phá; Viết, trình bày báo cáo, thảo luận, tiếp thu, phản biện và kết luận về kết quả khám phá;

D. Lập kế hoạch thực hiện quá trình khám phá; Thực hiện kế hoạch khám phá; Đề xuất vấn đề; Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết nghiên cứu về vấn đề; Viết, trình bày báo cáo, thảo luận, tiếp thu, phản biện và kết luận về kết quả khám phá;

Câu 9. Vai trò nào dưới đây không phải là vai trò của hóa học trong đời sống?

A. Hóa học về lương thực – thực phẩm;

B. Hóa học về thuốc;

C. Hóa học về vật liệu;

D. Hóa học về mĩ phẩm.

Câu 10. Vai trò nào dưới đây không phải là vai trò của hóa học trong sản xuất?

A. Hóa học về năng lượng;

B. Hóa học sản xuất hóa chất;

C. Hóa học về môi trường;

D. Hóa học về mĩ phẩm.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 2: Các thành phần của nguyên tử

Lý thuyết Bài 3: Nguyên tố hóa học

Lý thuyết Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử

Lý thuyết Bài 5: Lớp, phân lớp và cấu hình electron

Lý thuyết Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học