Trả lời nhanh
Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên. Chỗ trống thứ nhất điền cụm “khoa học tự nhiên”. Môn học này nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của đơn chất, hợp chất, cùng năng lượng đi kèm các biến đổi đó. Nếu đề cho bốn phương án hình thức, xã hội, tự nhiên, ứng dụng thì khoanh phương án tự nhiên.
Điền chỗ trống và câu khoanh
Ở bài nhập môn Hóa học 10, câu điền từ thường có dạng: hóa học nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi của các đơn chất, hợp chất và phần đi kèm những quá trình ấy. Chỗ (1) là khoa học tự nhiên. Chỗ (2) là năng lượng. Năng lượng ở đây là nhiệt, điện hoặc ánh sáng tỏa ra hay thu vào khi chất đổi, không phải một môn học riêng.
Câu tiếp theo thường nhắc hóa học gắn lí thuyết với thực nghiệm, là cầu nối giữa các ngành khoa học tự nhiên khác, có năm nhánh chính, và đối tượng nghiên cứu là chất cùng sự biến đổi của chất. Năm nhánh sách hay nêu là hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa lí, hóa phân tích và hóa sinh. Nếu mục lục của em gọi tên nhánh thứ năm khác đi một chút, em chép đúng tên trong sách, nhưng không đổi chỗ “khoa học tự nhiên”.
Dạng khoanh bốn lĩnh vực:
- A. Khoa học hình thức.
- B. Khoa học xã hội.
- C. Khoa học tự nhiên.
- D. Khoa học ứng dụng.
Đáp án C. Lưu ý: thứ tự phương án có thể khác trong đề của em. A sai vì khoa học hình thức, như toán và lô-gic, nghiên cứu hệ suy luận chứ không nghiên cứu mẫu chất trong phòng thí nghiệm. Hóa học có dùng toán, nhưng đối tượng của hóa không phải là bản thân con số. B sai vì khoa học xã hội nghiên cứu quan hệ giữa người với người, thể chế, văn hóa. Luật, kinh tế, lịch sử không trả lời câu “muối ăn cấu tạo từ ion nào”. D dễ lẫn: nhiều kết quả hóa học được đem ứng dụng vào thuốc, vật liệu, phân bón. “Ứng dụng” là cách dùng tri thức, không phải ô phân loại thay cho khoa học tự nhiên. Một kĩ sư hóa vẫn đang làm việc trên chất và sự biến đổi của chất.
Hóa học nghiên cứu cái gì
Chất gồm đơn chất và hợp chất. Đơn chất làm từ một nguyên tố, như oxi O2, sắt Fe. Hợp chất làm từ ít nhất hai nguyên tố, như nước H2O, natri clorua NaCl. Thành phần trả lời “có những nguyên tố nào, theo tỉ lệ nào”. Cấu trúc trả lời các hạt xếp thế nào: liên kết, góc, mạng tinh thể. Tính chất chia thành tính chất vật lí (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, khả năng tan) và tính chất hóa học (chất phản ứng với chất khác ra sao).
Sự biến đổi hóa học làm đổi chất. Đốt hiđro trong oxi tạo nước:
2H2 + O2 → 2H2O
Đếm nguyên tử: hiđro 4 ở cả hai vế, oxi 2 ở cả hai vế. Phản ứng tỏa nhiệt, nên năng lượng đi kèm là phần không viết thành chất nhưng vẫn thuộc đối tượng của bài. Axit và bazơ trung hòa cũng cân bằng: NaOH + HCl → NaCl + H2O, mỗi nguyên tố một hạt ở mỗi vế.
Biến đổi vật lí không tạo chất mới. Nước sôi thành hơi vẫn là H2O. Đường tan trong nước vẫn là đường. Hóa học vẫn mô tả các tính chất ấy, nhưng không gọi đó là phản ứng hóa học. Câu “nước sôi bay hơi nên đây là phản ứng hóa học” là sai. Gỉ sắt thì khác: sắt kết hợp oxi tạo hợp chất mới. Phương trình rút gọn 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 có 4 sắt và 6 oxi mỗi vế.
Ranh giới với vật lí và sinh học
Vật lí nhìn vật chất qua chuyển động, lực, năng lượng, điện và sóng, thường ở mức khái quát hơn một phản ứng cụ thể. Hóa học dừng lâu ở nguyên tử, phân tử, liên kết và việc chất này thành chất kia. Hai môn gặp nhau ở nhiệt phản ứng, cấu tạo nguyên tử và điện hóa. Em không cần chọn một môn rồi loại môn kia khi một hiện tượng có cả hai mặt. Nước sôi là chuyện nhiệt và trạng thái, sách vật lí nói nhiều; muối kết tủa khi trộn hai dung dịch là chuyện hóa học.
Sinh học nghiên cứu sự sống. Quang hợp và hô hấp là quá trình sống, đồng thời là các biến đổi chất. Phương trình quang hợp gọn 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 có 6 cacbon, 12 hiđro và 18 oxi mỗi vế: bên trái 12 oxi từ cacbon đioxit cộng 6 oxi từ nước, bên phải 6 oxi trong glucozơ cộng 12 oxi trong sáu phân tử O2. Hóa học giải thích phản ứng; sinh học giải thích vì sao lá cây làm phản ứng đó và năng lượng dùng vào đâu. Vì thế bài nhập môn gọi hóa học là cầu nối giữa các ngành khoa học tự nhiên.
Thực nghiệm là phần không bỏ được. Em quan sát, đo khối lượng, thử tính tan, nhận khí bằng que đóm hoặc nước vôi trong, rồi mới kết luận. Lí thuyết dự đoán, thí nghiệm kiểm. Không bịa số đo cho đủ bài. Các thao tác với axit, bazơ, chất dễ cháy làm đúng hướng dẫn ở lớp, có kính và áo choàng, không tự trộn thêm hóa chất ngoài danh mục bài.
Ba câu luyện
Câu 1. Điền: Hóa học thuộc lĩnh vực … và nghiên cứu cả … đi kèm sự biến đổi chất. Đáp: khoa học tự nhiên; năng lượng.
Câu 2. Nước đá tan và đinh sắt để ẩm lâu ngày. Việc nào là biến đổi hóa học? Đáp: đinh sắt gỉ, vì tạo chất mới. Nước đá tan vẫn là H2O.
Câu 3. Vì sao không khoanh “khoa học ứng dụng”? Đáp: ứng dụng là đích sử dụng tri thức. Ô phân loại của hóa học trong câu này là khoa học tự nhiên.
Khi chép định nghĩa, em giữ đủ bốn ý thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi, rồi thêm năng lượng nếu chỗ trống yêu cầu. Bỏ “tự nhiên” để thay bằng “thực nghiệm” là sai chỗ: thực nghiệm là phương pháp, không phải tên lĩnh vực.
Câu hỏi thường gặp
Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực nào?
Khoa học tự nhiên. Không khoanh khoa học xã hội, khoa học hình thức hay khoa học ứng dụng.
Chỗ trống về năng lượng điền từ gì?
Điền “năng lượng”. Đó là nhiệt, điện hoặc ánh sáng tỏa ra hay thu vào khi chất biến đổi.
Hóa học có mấy nhánh chính ở bài nhập môn?
Sách lớp 10 thường nêu năm nhánh: hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hóa lí, hóa phân tích và hóa sinh.
Nước sôi có phải phản ứng hóa học không?
Không. Hơi nước vẫn là H2O, đó là biến đổi vật lí. Gỉ sắt mới là biến đổi hóa học vì tạo chất mới.
Đối tượng nghiên cứu của hóa học là gì?
Chất và sự biến đổi của chất. Hóa học vừa dùng lí thuyết vừa dựa trên thực nghiệm.