Subiectul chimiei și relația sa cu alte științe ale naturii. Chimia este o știință naturală. Chimia în lumea exterioară Chimia ca știință naturală

Chimia este o știință naturală. Chimia în lumea exterioară. Informatie scurta din istoria chimiei

Chimia aparține științelor naturii. Chimia este știința substanțelor, a proprietăților și transformărilor lor. Subiectul chimiei este elementele chimice și compușii acestora, precum și legile care guvernează reacțiile chimice. Chimia modernă este foarte diversă atât în ceea ce privește obiectele, cât și metodele de cercetare a acestora, prin urmare, multe dintre secțiunile sale sunt științe independente. Acum, principalele secțiuni ale chimiei nu sunt luate în considerare Chimie organica, chimie organică și Chimie Fizica... În același timp, secțiuni semnificative de chimie au apărut la granița cu alte științe. Deci, interacțiunea dintre chimie și fizică a dat, pe lângă chimia fizică, și fizica chimică. Una dintre cele mai avansate domenii ale chimiei este biochimia - știința care studiază bazele chimice ale vieții. Aproape fiecare studiu științific necesită utilizarea metodelor fizice pentru a stabili structura materiei și a metodelor matematice pentru a analiza rezultatele.

Chimia joacă un rol important în progresul științific și tehnologic. Ea a găsit aplicații în toate ramurile științei, tehnologiei și producției. Chimia asigură prelucrarea mineralelor în produse valoroase. Chimia are un impact semnificativ asupra productivității agricole. Nu mai puțin semnificativ este rolul chimiei în producția de materiale plastice, vopsele, materiale de construcții, țesături sintetice, detergenți sintetici, parfumerie și produse de parfumerie și produse farmaceutice. Studiul chimiei ajută o persoană nu numai să își sporească erudiția generală, ci și să se cunoască pe sine și lumea din jur.

Termenul „chimie” a apărut pentru prima dată într-un tratat al grecului egiptean Zosimus în 400 d.Hr., în care Zosimus spune că „chimia” a fost învățată oamenilor de către demoni care au coborât pe pământ din ceruri. Denumirea de „chimie” provine din cuvântul „Chemi” sau „Humana”, cu care vechii egipteni și-au numit țara, precum și pământul negru al Nilului.

Primii oameni de știință din domeniul chimiei au fost preoții egipteni. În secolul al III-lea î.Hr., au fost deja colectate și descrise materiale experimentale semnificative. În celebra bibliotecă din Alexandria, erau aproximativ șapte sute de cărți scrise de mână, au fost păstrate multe lucrări despre chimie. Filosoful grec Democrit, care a trăit în secolul al V-lea î.Hr., a exprimat mai întâi ideea că toate corpurile sunt compuse din mici particule invizibile indivizibile de materie solidă, în mișcare. El a numit aceste particule „atomi”. Din secolul al III-lea d.Hr. în istoria chimiei, a început o perioadă de alchimie, al cărei scop a fost de a găsi modalități de a transforma metalele de bază în cele nobile (argint și aur) cu ajutorul pietrei filosofale. În Rusia, alchimia nu era răspândită, deși erau cunoscute tratatele alchimiștilor. La începutul secolului al VI-lea, alchimiștii au început să își aplice cunoștințele pentru nevoile de producție și tratament. În secolele al XVII-lea și al XVIII-lea, metodele experimentale au început să fie utilizate în cercetarea chimică.

Prima teorie a chimiei științifice a fost teoria flogistonului (o substanță fără greutate care se eliberează dintr-o substanță atunci când substanțele ard), propusă de G. Stahl în secolul al XVIII-lea. Această teorie s-a dovedit a fi greșită, deși a durat aproape un secol. Chimistul francez A. Lavoisier și chimistul rus M. V. Lomonosov au folosit măsurători precise în studiul reacțiilor chimice, au infirmat teoria flogistului și au formulat legea conservării masei. Din 1789 până în 1860, a durat perioada legilor chimice cantitative (doctrină atomico-moleculară). Etapa modernă în dezvoltarea științei chimice, care a început în secolul al XX-lea, continuă până în prezent. Orice progres în chimia practică se bazează acum pe realizările științei fundamentale.

Temă: Chimia este o știință naturală. Chimia în lumea exterioară.

Ţintă: să intereseze studenții pentru o nouă disciplină pentru ei - chimie;

să dezvăluie rolul chimiei în viața omului; educa copiii

atitudine responsabilă față de natură.

Sarcini: 1. considerați sensul cuvântului chimie, ca fiind unul dintre cele naturale

2. determinați semnificația și relația chimiei cu ceilalți

3. pentru a afla ce efect are chimia asupra oamenilor și

Echipamente și materiale:„Chimia în Cartea Recordurilor Guinness”;

Piața chimică: articole pe această temă; ce spun oamenii de știință despre

chimie; apă minerală; pâine, iod; sampon, tablete, dentare

pastă, lac, etc.

Termeni și concepte: chimie; substanțe: simple și complexe; chimic

element; atom, moleculă.

Tipul lecției:învățarea de materiale noi.

În timpul orelor

І. Etapa organizatorică.

Clopotul a sunat

Lecția a început. Am venit aici să studiem

Nu fi leneș, ci lucrează.

Lucrăm cu sârguință

Ascultăm cu atenție.

buna baieti

II. Actualizare și motivație activități de învățare ... Astăzi, începeți să învățați un subiect nou - chimie.

Te-ai familiarizat deja cu câteva concepte de chimie în lecțiile de istorie naturală. ... Dă exemple

(Corp, substanță, element chimic, moleculă, atom).Ce substanțe folosiți acasă(apă, zahăr, sare, oțet, sodă, alcool etc.) Ce asociați cu cuvântul chimie? (Alimente, îmbrăcăminte, apă, produse cosmetice, acasă)... Nu ne putem imagina viața fără astfel de mijloace: ca Pastă de dinţi, șampon, pulberi, produse de igienă care ne mențin corpul și hainele curate și ordonate- Obiectele care ne înconjoară sunt formate din substanțe: simple sau complexe și, la rândul lor, din elemente chimice una sau mai multe. Corpul nostru include, de asemenea, aproape întregul tabel periodic, de exemplu: sângele conține elementul chimic Ferum (fier), care, atunci când este combinat cu oxigenul, face parte din hemoglobină, formând celule roșii din sânge - eritrocite, stomacul conține acid clorhidric, care promovează împărțirea mai rapidă a hranei, corpul nostru este format din 70% din apă, fără de care viața umană nu este posibilă. Vom face cunoștință cu aceasta și cu alte substanțe pe tot parcursul chimiei.

Desigur, în chimie, ca în orice știință, în afară de distracție, vor fi întâmpinați și dificultățile. Dar este dificil și interesant - de asta are nevoie doar o persoană care gândește, astfel încât mintea noastră să nu fie în trândăvie și lene, ci să trudească și să trudească constant. Prin urmare, subiectul primei lecții este o introducere în chimie ca fiind una dintre Stiintele Naturii.

Scriem într-un caiet:

Munca la clasă.

Subiect: Chimia este o știință naturală. Chimia în lumea exterioară.

ІІІ. Învățarea de materiale noi.

Epigraf:

O, științe fericite!

Întindeți mâinile cu sârguință

Și priviți spre cele mai îndepărtate locuri.

Treci prin pământ și prăpastie,

Și stepele și pădurea adâncă,

Și chiar înălțimea cerului.

Explorați peste tot în fiecare oră

Ce este minunat și frumos

Ceea ce lumea nu a văzut încă ... ..

În măruntaiele pământului tu, Chimie,

Am pătruns în ochi cu claritate,

Și ce conține Rusia în ea,

Deschide draga comorilor ...

M.V. Lomonosov „Oda de Ziua Recunoștinței”

Fizic un minut

Mânerele au fost trase spre cer (tragem în sus)

Coloana vertebrală a fost întinsă (despărțită)

Toți am avut timp să ne odihnim (strângem mâna)

Și s-au așezat din nou la birou.

Cuvântul „chimie” provine din cuvântul „chemi” sau „huma” din Egiptul antic, ca pământul negru, adică negru ca pământul, care se ocupă cu diferite minerale.

V Viata de zi cu ziîntâlnești adesea reacții chimice. De exemplu:

O experienta: 1. Pe pâine, cartofi, aruncați o picătură de iod - culoare albastră, adică răspuns de calitate pe amidon. Vă puteți verifica pe alte obiecte pentru conținutul de amidon din ele.

2. Deschideți o sticlă de apă spumantă. Există o reacție de descompunere a acidului carbonic sau carbonic în dioxid de carbon și apă.

H2CO3 CO2 + H2O

3. Acid acetic + sodă dioxid de carbon + acetat de sodiu. Bunicile și mămicile coace plăcinte pentru tine. Pentru ca aluatul să fie moale și pufos, adăugați sifon de oțet.

Toate aceste fenomene sunt explicate de chimie.

niste Fapte interesante legat de chimie.:

De ce a fost numită așa mimoză timidă?

Planta timidă mimoză este cunoscută pentru faptul că frunzele sale se pliază după atingerea cuiva și, după un timp, se îndreaptă din nou. Acest mecanism se datorează faptului că zone specifice de pe tulpina plantei, la stimularea externă, eliberează substanțe chimice, inclusiv ioni de potasiu. Aceștia acționează asupra celulelor frunzelor, din care începe scurgerea apei. Din această cauză, presiunea internă din celule scade și, ca rezultat, pețiolul și petalele de pe frunze se pliază, iar acest efect poate fi transmis de-a lungul lanțului și al altor frunze.

Aplicarea pastei de dinți: curăță placa de ceai de pe ceașcă, deoarece conține sodă care o curăță.

Investigația asupra morții împăratului Napoleon .

Napoleonul capturat, însoțit de escorta sa, a ajuns la Sfânta Elena în 1815, cu o sănătate de invidiat, dar în 1821 a murit. A fost diagnosticat cu cancer de stomac. Șuvițe din părul decedatului au fost tăiate și distribuite susținătorilor loiali ai împăratului. Așa că au ajuns la vremea noastră. În 1961, au fost publicate studii de arsen pe părul lui Napoleon. Părul s-a dovedit a avea un conținut crescut de arsen și antimoniu, care s-au amestecat treptat în alimente, ceea ce a cauzat otrăviri treptate. Astfel, chimia, la un secol și jumătate după moartea sa, a ajutat la rezolvarea unor infracțiuni.

Lucrul cu tutorialul p. 5 găsiți și notați definiția chimiei.

Chimia este știința substanțelor și a transformărilor lor. Ca știință, este precisă și experimentală, deoarece este însoțită de experimente sau se efectuează un experiment în acest caz calculele necesare iar după aceea trag doar concluzii.

Chimiștii studiază o varietate de substanțe și proprietățile lor; fenomene care apar cu substanțele; compoziția substanțelor; structura; proprietăți; condiții de transformare; posibilități de utilizare.

Distribuția substanțelor în natură. Luați în considerare Figura 1. Ce concluzie se poate trage din aceasta.(Substanțele există nu numai pe Pământ, ci și în afara acestuia.) Dar toate substanțele sunt compuse din elemente chimice. Sunt introduse câteva informații despre elemente și substanțe chimice la Cartea Recordurilor Guinness: de exemplu

Cel mai comun element: în litosferă - oxigen (47%), în atmosferă - azot (78%), în afara Pământului - hidrogen (90%), cel mai scump - California.

Cel mai maleabil metal este Aurul de 1 g, puteți trage un fir lung de 2,4 km (2.400 m), cel mai greu este cromul, cel mai cald și cel mai conductiv este argintul. Cea mai scumpă substanță este interferonul: o milionime de micrograme dintr-un preparat pur costă 10 USD.

Chimia este strâns legată de alte științe ale naturii. Ce științe naturale puteți numi?

Luați în considerare diagrama 1 c. 6

Ecologie Agricultură Agrochimie

Fizimie

Fizică Chimie Biologie Biochimie Medicină

Matematică Geografie Astronomie Cosmochimie

Chimie farmaceutică

În afară de aceasta, puteți clasifica chimia în sine:

Clasificarea chimiei

Analize organice anorganice

Chimie generală

Vei studia toate acestea pe tot parcursul curs de scoala chimie.

Omul trebuie să existe în armonie cu natura, dar în același timp el însuși o distruge. Fiecare dintre voi poate proteja și polua natura. Hârtia, polietilena, plasticul - trebuie aruncate numai în coșurile de gunoi speciale și nu împrăștiate acolo unde vă aflați, deoarece acestea nu se descompun. La arderea plasticului și a polietilenei se eliberează substanțe foarte toxice care afectează oamenii. Toamna, când frunzele ard, se formează și substanțe toxice, deși pot fi pliate pentru procesul de descompunere și apoi utilizate ca îngrășăminte biologice. Utilizarea substanțelor chimice de uz casnic duce la poluarea apei. Prin urmare, conservarea naturii pentru generațiile viitoare depinde de atitudinea atentă a fiecăruia dintre noi față de aceasta, de nivelul culturii, al cunoștințelor chimice.

IV. Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor.

1. Continuați definiția:

Chimia este ………………………………………………………………… ..

2. Alegeți afirmațiile corecte:

A. Chimie - umaniste

b. Chimia este o știință naturală.

v. Cunoașterea chimiei este necesară doar pentru biologi.

d. Produsele chimice se găsesc numai pe Pământ.

e. Pentru viață, respirație, o persoană are nevoie de dioxid de carbon.

e. Fără oxigen, viața pe planetă nu este posibilă.

3. Din științele enumerate care sunt corelate cu chimia, selectați-le pe cele legate de definiții.

Biochimie, ecologie, chimie fizică, geologie, agrochimie

1. Procesele chimice care apar în corpul uman sunt studiate de știință - Biochimie.

2. Știința protecției mediului se numește Ecologie

3. Caută minerale - Geologie

4. Transformarea unor substanțe în altele este însoțită de absorbția sau eliberarea de căldură studiată de știința Chimia fizică

5. Studiul efectului îngrășămintelor asupra solului și plantelor este implicat în știință - Agrochimie.

4. Ce efect are chimia asupra naturii?

V. Rezumând lecția.

Din materialul prezentat rezultă că Chimia este știința substanțelor și a transformărilor lor. În lumea modernă, o persoană nu își poate imagina viața fără substanțe chimice... Practic nu există nicio industrie în care cunoștințele chimice să nu fie necesare. Efectul chimiei și al substanțelor chimice asupra oamenilor și mediu inconjurator atât pozitive cât și negative. Fiecare dintre noi poate păstra o bucată de natură așa cum este. Protejează mediul.

VІ. Teme pentru acasă.

2. Răspundeți la întrebările de la p. zece. 1- oral, 2-4 în scris.

3. Pregătiți rapoarte pe tema: "Istoria dezvoltării chimiei ca știință"

În urma studierii acestui capitol, studentul trebuie: știu

concepte de bază și specificul imaginii chimice a lumii;
rolul alchimiei în dezvoltarea chimiei ca știință;
etape istorice în dezvoltarea chimiei ca știință;
principiile conducătoare ale teoriei compoziției și structurii substanțelor;
principalii factori ai evoluției reacțiilor chimice și condițiile pentru controlul acestora;
principiile de bază ale chimiei evolutive și rolul acesteia în explicarea biogenezei; a fi capabil să
identificați rolul fizicii micromondei pentru înțelegerea bazelor științei chimice;
să efectueze o analiză comparativă a principalelor etape în dezvoltarea chimiei;
se susține că arată rolul chimiei pentru explicarea nivelurilor structurale ale organizării sistemice a materiei;

proprii

abilitățile de dobândire și aplicare a cunoștințelor pentru a forma imaginea chimică a lumii;
abilitățile de utilizare a aparatului conceptual al chimiei pentru a caracteriza procesele chimice.

Etape istorice în dezvoltarea științei chimice

Există multe definiții ale chimiei care o caracterizează ca știință:

despre elementele chimice și compușii acestora;
substanțe, compoziția și structura acestora;
procese de transformare calitativă a substanțelor;
reacții chimice, precum și acele legi și tipare la care se supun aceste reacții.

Evident, fiecare dintre ele reflectă doar un aspect al vastelor cunoștințe chimice, iar chimia în sine acționează ca un sistem de cunoaștere foarte ordonat, în continuă evoluție. Iată o definiție dintr-un manual clasic: „Chimia este știința transformării substanțelor. Studiază compoziția și structura substanțelor, dependența proprietăților substanțelor de compoziția și structura lor, condițiile și modalitățile de transformare a unor substanțe în altele. "

Chimia este știința transformării substanțelor.

Cea mai importantă trăsătură distinctivă a chimiei este că este în multe feluri formează independent subiect de cercetare, creând astfel de substanțe care nu aveau natură. Ca nici o altă știință, chimia este simultan o știință și o producție. Întrucât chimia modernă își rezolvă problemele la nivel atomico-molecular, este strâns legată de fizică, biologie, precum și de științe precum geologia, mineralogia etc. Zonele de graniță dintre aceste științe sunt studiate de chimia cuantică, fizica chimică, fizică chimie, geochimie, biochimie etc.

În urmă cu mai bine de 200 de ani, marele MV Lomonosov a vorbit la o întâlnire publică a Academiei de Științe din Sankt Petersburg. în raport „Un cuvânt despre beneficiile chimiei” citim liniile profetice: „Chimia își întinde mâinile pe scară largă în treburile umane ... Oriunde ne uităm, oriunde ne uităm, peste tot, succesele diligenței ei se întorc înaintea ochilor noștri”. Chimia a început să-și răspândească „diligența” înapoi în Egipt - o țară avansată Din lumea antică... Industrii precum metalurgia, ceramica, fabricarea sticlei, vopsirea, parfumeria, produsele cosmetice au atins o dezvoltare semnificativă acolo cu mult înainte de era noastră.

Să comparăm numele științei chimiei în diferite limbi:

Toate aceste cuvinte conțin rădăcina "Tiv" sau " chim", Care este consonant cu cuvintele limbii grecești antice:" himos "sau" humos "însemna" suc ". Acest nume se găsește în manuscrise care conțin informații despre medicină și farmacie.

Există și alte puncte de vedere. Potrivit lui Plutarh, termenul „chimie” provine de la unul dintre numele antice ale Egiptului - Chemi („Scooping the earth”).În sensul original, acest termen însemna „artă egipteană”. Chimia ca știință a substanțelor și a interacțiunilor lor a fost considerată o știință divină în Egipt și a fost în întregime în mâinile preoților.

Una dintre cele mai vechi ramuri ale chimiei este metalurgia. Timp de 4-3 mii de ani î.Hr. a început să miroasă cupru din minereuri, iar mai târziu să facă un aliaj de cupru și staniu (bronz). În mileniul II î.Hr. am învățat cum să obțin fierul din minereuri printr-un proces brut. 1600 î.Hr. a început să folosească vopsea naturală indigo pentru vopsirea țesăturilor și puțin mai târziu - mov și alizarină, precum și pregătirea oțetului, medicamentelor din materiale vegetale și alte produse, a căror producție este asociată cu procesele chimice.

În Orientul Arab în secolele V-VI. termenul „alchimie” apare prin adăugarea particulei „al-” la „chimia” greco-egipteană. Scopul alchimiștilor a fost de a crea o „piatră filosofică” capabilă să transforme toate metalele de bază în aur. Se baza pe o ordine practică: aurul

în Europa era necesar pentru dezvoltarea comerțului și erau puține zăcăminte cunoscute de aur.

Un fapt din istoria științei

Cele mai vechi texte chimice descoperite sunt acum considerate a fi egipteanul antic Papirusul Ebers(numit după egiptologul german care a găsit-o) - o colecție de rețete pentru preparare medicamente Al XVI-lea Î.Hr., și găsit și în Memphis „papirusul Brugsch” cu rețete farmaceutice (sec. XIV î.Hr.).

Condiții preliminare pentru formarea chimiei ca independent disciplina științifică format treptat în timpul secolului al XVII-lea - prima jumătate a secolului al XVIII-lea. În același timp, în ciuda diversității materialului empiric, în această știință, până la descoperirea din 1869, sistem periodic elemente chimice D.I.Mendeleev (1834-1907) nu a avut acea teorie generalizatoare cu ajutorul căreia ar fi posibil să se explice materialul faptic acumulat.

Încercările de periodizare a cunoștințelor chimice au fost făcute încă din secolul al XIX-lea. Potrivit savantului german G. Kopp, autorul unei monografii în patru volume „Istoria chimiei”(1843-1847), dezvoltarea chimiei a avut loc sub influența unui anume o idee călăuzitoare. El a identificat cinci etape:

era acumulării de cunoștințe empirice fără încercări de a le explica teoretic (din cele mai vechi timpuri până în secolul al IV-lea d.Hr.);
perioada alchimică (IV - începutul secolului al XVI-lea);
perioada iatrochimiei, adică „Chimia vindecării” (al doilea sfert al secolului al XVI-lea - mijlocul secolului al XVII-lea);
perioada de creație și domnie a primei teoria chimică- teoria flogistonului (mijlocul secolului al XVII-lea - al treilea sfert al secolului al XVIII-lea);
perioadă cercetare cantitativă(ultimul sfert al anilor 18-1840) 1.

Cu toate acestea, conform conceptelor moderne, această clasificare se referă la acele etape în care știința chimică nu era încă constituită ca o cunoaștere teoretică sistemică.

Istoricii chimiei interne disting patru niveluri conceptuale, care se bazează pe o modalitate de a rezolva problema centrală a chimiei ca știință și ca producție (Fig. 13.1).

Primul nivel conceptual este doctrina structurii unei substanțe chimice. La acest nivel, a avut loc studiul diferitelor proprietăți și transformări ale substanțelor, în funcție de compoziția lor chimică.

Orez. 13.1.

Nu este dificil să vedem analogia acestui concept cu conceptul fizic al atomismului. Fizicienii și chimiștii s-au străduit, deopotrivă, să găsească acea bază inițială cu care s-ar putea explica proprietățile tuturor substanțelor simple și complexe. Acest concept a fost formulat destul de târziu - în 1860, la primul Congres Internațional al Chimiștilor de la Karlsruhe din Germania. Oamenii de știință din domeniul chimiei au plecat de la faptul că toate substanțele constau dintr-o moleculă și toate moleculele, la rândul lor, sunt compuse din atomi. Atât atomii, cât și moleculele sunt în mișcare continuă, în timp ce atomii sunt cei mai mici și apoi părțile indivizibile ale moleculelor 1.

Semnificația Congresului a fost exprimată clar de D. I. Mendeleev: G. O.), chimiștii din toate țările au acceptat începutul unui sistem unitar; acum ar fi o mare inconsecvență să recunoaștem începutul, nu să recunoaștem consecințele sale ".

Al doilea nivel conceptual - studiul structurii substanțelor chimice, identificarea unui mod specific de interacțiune a elementelor în compoziția substanțelor chimice specifice. S-a constatat că proprietățile substanțelor depind nu numai de elementele lor chimice constitutive, ci și de relația și interacțiunea acestor elemente în cursul unei reacții chimice. Deci, diamantul și cărbunele au proprietăți diferite tocmai datorită diferenței de structuri, deși a lor compoziție chimică similar.

Al treilea nivel conceptual chimia este generată de nevoile de creștere a productivității industriilor chimice și explorează mecanismele interne și condițiile externe ale cursului proceselor chimice: temperatură, presiune, viteza reacțiilor etc.

Al patrulea nivel conceptual este nivel de chimie evolutivă. La acest nivel, natura reactivilor implicați în reacțiile chimice, specificitatea acțiunii catalizatorilor, care accelerează semnificativ viteza de curgere a acestora, sunt studiate mai în profunzime. Procesul de origine este înțeles la acest nivel în viaţă materie din materie inertă.

Glinka II. L. Chimie generală. A 2-a ed. L.: Chimie: ramura Leningrad, 1987.S. 13.
Cit. Citat din: Koltun M. Lumea chimiei. M.: Literatură pentru copii, 1988.S. 7.
Mendeleev D.I. în 25 de volume L. - M.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1949. Vol. 15, pp. 171-172.