1.1. Đối tượng nghiên cứu của Hóa học

* Nhận biết đối tượng nghiên cứu của hoá học

– Nghiên cứu thành phần 

+ Đơn chất là những chất được tạo nên từ 1 nguyên tố hóa học. Đơn chất có thể chứa một hoặc nhiều nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học (Ví dụ: Lá nhôm, Bình khí nitrogen)

+ Hợp chất là những chất tạo nên từ 2 nguyên tố hóa học trở lên (Ví dụ: Cốc nước, Muối ăn)

(a) Lá nhôm         (b) Bình khí nitrogen      (c) Cốc nước           (d) Muối ăn

Hình 1.1. Một số đơn chất và hợp chất

– Nghiên cứu tính chất vật lý 

+ Hiện tượng vật lí: là hiện tượng chỉ biến đổi về thể, trạng thái của chất, không có chất mới sinh ra.

Hình 1.2. Ba thể của bromine

– Nghiên cứu tính chất Hóa học

+ Hiện tượng hóa học: là hiện tượng biến đổi chất này thành chất mới.

      

(a) Quá trình thăng hoa của iodine         (b) Nhúng định sắt vào dung dịch copper sulfate

Hình 1.3. Quá trình biến đổi vật lí và quá trình biến đổi hoá học

→ Dấu hiệu chính để phân biệt hiện tượng vật lý và hiện tượng hóa học là có chất mới tạo thành.

Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của chất cũng như ứng dụng của chúng.

* Củng cố: Khi đốt nến (được làm bằng paraffin), nến chảy ra ở dạng lỏng, thấm vào bấc, cháy trong không khí, sinh ra khí carbon dioxide và hơi nước. Cho biết giai đoạn nào diễn ra hiện tượng biến đổi vật lí, giai đoạn nào diễn ra hiện tượng vật lí, giai đoạn nào diễn ra hiện tượng biến đổi hóa học. Giải thích?

Hướng dẫn giải

– Nến chảy ra chuyển từ thể rắn sang thể lỏng → Sự chuyển thể, không có sự tạo thành chất mất

→ Biến đổi vật lí

– Nến cháy trong không khí, sinh ra chất mới là CO₂ và H₂O → Có sự tạo thành chất mới

→ Biến đổi hóa học

* Tìm hiểu vai trò của hoá học trong đời sống và sản xuất

Hình 1.4. Một số loại nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong

Hình 1.5. Một số loại vật liệu xây dựng

Hoá học có ứng dụng trong các lĩnh vực như sau:

– Dùng làm nhiên, vật liệu

– Bón phân cho cây trồng

– Thuốc phòng, chữa bệnh cho người

– Chỉ khâu tự tiêu được dùng trong y khoa

– Mỹ phẩm

– Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm…

⇒ Hoá học có vai trò quan trọng trong đời sống, sản xuất và nghiên cứu khoa học.

* Củng cố: Kể tên một vài ứng dụng khác của hóa học trong đời sống.

Hướng dẫn giải

– Một vài ứng dụng khác của hóa học trong đời sống là:

+ Lấy vân tay tội phạm

+ Dùng cồn để sát khuẩn vết thương

+ Sử dụng chất phù hợp để dập tắt đám cháy xăng, khí gas

+ Bảo quản thực phẩm

+ Để hoa quả nhanh chín

* Trình bày phương pháp học tập hoá học

Để học tốt môn Hoá học, chúng ta cần có phương pháp học tập đúng đắn thông qua một số hoạt động được thực hiện trên lớp học, cũng như ở nhà.

Thông qua một số hình thức sau:

– Ôn tập và nghiên cứu bài học trước khi đến lớp

– Rèn luyện tư duy hoá học

– Ghi chép

– Luyện tập thường xuyên

– Thực hành thí nghiệm

– Sử dụng thẻ ghi nhớ

– Hoạt động tham quan, trải nghiệm

– Sử dụng sơ đồ tư duy

* Phương pháp học tập hoá học nhằm phát triển năng lực hoá học, bao gồm:

(1) Phương pháp tìm hiểu lí thuyết

(2) Phương pháp học tập thông qua thực hành thí nghiệm

(3) Phương pháp luyện tập, ôn tập

(4) Phương pháp học tập trải nghiệm.

* Củng cố: Dựa vào các tiêu chí khác nhau, em hãy lập sơ đồ để phân loại các chất sau: oxygen, ethnol, iron (III) oxide, acetic acid, sucrose

Hướng dẫn giải

– Trạng thái ở điều kiện thường

Thể rắn	Thể lỏng	Thể khí
Iron (III) oxide Sucrose	Ethanol Acetic acid	Oxygen

– Chất vô cơ – hữu cơ

Chất vô cơ	Chất hữu cơ
Oxygen Iron (III) aicd	Ethanol Acetic acid Sucrose

– Đơn chất – Hợp chất

Đơn chất	Hợp chất
Oxygen	Ethanol Acetic acid Sucrose Iron (III) aicd

* Tìm hiểu phương pháp nghiên cứu hoá học

– Khi nghiên cứu một vấn để hoá học, chúng ta cần có phương pháp nghiên cứu.

– Không có phương pháp nào là chung cho mọi nghiên cứu.

– Tuỳ vào mục đích và đối tượng nghiên cứu mà chúng ta lựa chọn phương pháp cho phù hợp.

a. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết là sử dụng những định luật, nguyên lí, quy tắc, cơ chế, mô hình, … cũng như các kết quả nghiên cứu đã có để tiếp tục làm rõ những vấn đề của lí thuyết hoá học.

b. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm là nghiên cứu những vấn để dựa trên kết quả thí nghiệm, khảo sát, thu thập số liệu, phân tích, định lượng, …

c. Phương pháp nghiên cứu ứng dụng nhằm mục đích giải quyết các vấn đề hoá học được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

* Tìm hiểu các bước nghiên cứu hoá học

Ví dụ: Để nghiên cứu thành phần hoá học và bước đầu ứng dụng tinh dầu tràm trà (Melaleuca alternifolia) trong sản xuất nước súc miệng, các nhà nghiên cứu đã thực hiện theo các bước được mô tả trong Hình 1.6:

(1) Nghiên cấu thành phần hoá học và ứng dụng của tinh dầu tràm trà làm nước súc miệng qua các công trình khoa học trên các tạp chí đã được xuất bản.

(2) Đặt giả thuyết tình đấu tràm trà có khả năng kháng khuẩn

(3) Thí nghiệm chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp chưng 

(4) Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm cắt lôi cuốn hơi nước nước súc miệng từ tinh dầu tràm trà.

Hình 1.6. Các bước thực hiện trong đề tài nghiên cứu thành phần hoá học và bước đầu ứng dụng tinh dầu tràm trà trong sản xuất nước súc miệng

Như vậy:

– Phương pháp nghiên cứu hoá học bao gồm: nghiên cứu lí thuyết, nghiên cứu thực nghiệm và nghiên cứu ứng dụng.

– Phương pháp nghiên cứu hoá học thường bao gồm một số bước:

(1) Xác định vấn đề nghiên cứu

(2) Nêu giả thuyết khoa học

(3) Thực hiện nghiên cứu (lí thuyết, thực nghiệm, ứng dụng)

(4) Viết báo cáo: thảo luận kết quả và kết luận vấn đề.

Hoá học là một ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, Hoá học còn được gọi là “khoa học trung tâm” vì nó là cầu nối giữa các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lí, địa chất và sinh học, …. Theo truyền thống, hoả học được chia thành 5 chuyên ngành chính, bao gồm: hoá lý thuyết và hoá lí, hoá vô cơ, hoá hữu cơ, hoá phân tích, hoá sinh.

* Củng cố: Hãy chỉ rõ các bước nghiên cứu trong Hình 1.6 tương ứng với những bước nào trong phương pháp nghiên cứu hóa học

Hướng dẫn giải 

– Bước 1: Nghiên cứu thành phần hóa học và ứng dụng của tinh dầu tràm trà làm nước súc miệng qua các công trình khoa học trên các tạp chí đã được xuất bản

– Bước 2: Nêu giả thuyết: tinh dầu tràm trà có khả năng kháng khuẩn

– Bước 3: Thực hiện nghiên cứu: tiến hành thí nghiệm chiết xuất tinh dầu và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm