Paksa at mga gawain ng kimika. Ang lugar ng kimika sa mga likas na agham. Ano ang pinag-aaralan ng agham ng kimika? Kimika natural na agham

Bilang resulta ng pag-aaral ng kabanatang ito, ang mag-aaral ay dapat: alam

• mga pangunahing konsepto at detalye ng kemikal na larawan ng mundo;
• ang papel ng alchemy sa pagbuo ng kimika bilang isang agham;
• mga makasaysayang yugto sa pagbuo ng kimika bilang isang agham;
• ang nangungunang mga prinsipyo ng doktrina ng komposisyon at istraktura ng mga sangkap;
• ang pangunahing mga kadahilanan sa kurso ng mga reaksiyong kemikal at ang mga kondisyon para sa kanilang kontrol;
• mga pangunahing prinsipyo ng evolutionary chemistry at ang papel nito sa pagpapaliwanag ng biogenesis; magagawang
• ihayag ang papel ng pisika ng microworld para sa pag-unawa sa mga pundasyon ng agham kemikal;
• magsagawa ng isang paghahambing na pagsusuri ng mga pangunahing yugto sa pagbuo ng kimika;
• Nagtalo upang ipakita ang papel ng kimika upang ipaliwanag ang mga antas ng istruktura ng sistematikong organisasyon ng bagay;

sariling

• ang mga kasanayan sa pagkuha at paggamit ng kaalaman upang bumuo ng isang kemikal na larawan ng mundo;
• kasanayan sa paggamit ng conceptual apparatus ng chemistry upang makilala ang mga proseso ng kemikal.

Mga makasaysayang yugto sa pag-unlad ng agham kemikal

Mayroong maraming mga kahulugan ng kimika na nagpapakilala dito bilang isang agham:

• tungkol sa mga elemento ng kemikal at kanilang mga compound;
• mga sangkap, ang kanilang komposisyon at istraktura;
• mga proseso ng qualitative transformation ng mga sangkap;
• mga reaksiyong kemikal, gayundin ang mga batas at regularidad na sinusunod ng mga reaksyong ito.

Malinaw, ang bawat isa sa kanila ay sumasalamin lamang sa isa sa mga aspeto ng malawak na kaalaman sa kemikal, at ang kimika mismo ay kumikilos bilang isang napakaayos, patuloy na umuunlad na sistema ng kaalaman. Narito ang isang kahulugan mula sa isang klasikong aklat-aralin: "Ang kimika ay ang agham ng mga pagbabagong-anyo ng mga sangkap. Pinag-aaralan nito ang komposisyon at istraktura ng mga sangkap, ang pag-asa ng mga katangian ng mga sangkap sa kanilang komposisyon at istraktura, ang mga kondisyon at paraan ng pagbabago ng isang sangkap sa isa pa.

Ang kimika ay ang agham ng mga pagbabagong-anyo ng mga sangkap.

Ang pinakamahalagang tampok na nakikilala ang kimika ay nakasalalay sa katotohanan na ito ay higit sa lahat malayang bumubuo paksa ng pananaliksik, lumilikha ng mga sangkap na hindi umiiral sa kalikasan. Tulad ng walang ibang agham, ang kimika ay sabay-sabay na kumikilos bilang isang agham at bilang isang produksyon. Dahil nilulutas ng modernong kimika ang mga problema nito sa antas ng atomic-molecular, malapit itong nauugnay sa pisika, biology, gayundin sa mga agham gaya ng geology, mineralogy, atbp. Ang mga hangganan sa pagitan ng mga agham na ito ay pinag-aaralan ng quantum chemistry, kemikal na pisika, pisikal na kimika, geochemistry, biochemistry, atbp.

Mahigit 200 taon na ang nakalilipas, ang dakilang M. V. Lomonosov ay nagsalita sa isang pampublikong pagpupulong ng St. Petersburg Academy of Sciences. sa ulat "Isang salita tungkol sa mga benepisyo ng kimika" mababasa natin ang mga propetikong linya: “Ipinakalat ng kimika ang mga kamay nito nang malawak sa mga gawain ng tao ... Saan man tayo tumingin, saanman tayo tumingin, ang mga tagumpay ng kasipagan nito ay bumabaling sa ating mga mata.” Nagsimulang palaganapin ng Chemistry ang "sipag" nito kahit sa Egypt - ang maunlad na bansa ng Sinaunang Daigdig. Ang mga sangay ng produksyon tulad ng metalurhiya, keramika, paggawa ng salamin, pagtitina, pabango, mga kosmetiko ay umabot sa makabuluhang pag-unlad doon bago pa ang ating panahon.

Ihambing ang pangalan ng agham ng kimika sa iba't ibang wika:

Ang lahat ng mga salitang ito ay naglalaman ng ugat "chem" o" chem”, na kaayon ng mga salita ng sinaunang wikang Griyego: “himos” o “hyumos” ay nangangahulugang “katas”. Ang pangalang ito ay matatagpuan sa mga manuskrito na naglalaman ng impormasyon sa gamot at parmasya.

Mayroong iba pang mga punto ng view. Ayon kay Plutarch, ang terminong "chemistry" ay nagmula sa isa sa mga sinaunang pangalan ng Egypt - Hemi ("pagguhit ng lupa"). Sa orihinal nitong kahulugan, ang termino ay nangangahulugang "sining ng Egypt". Ang kimika bilang agham ng mga sangkap at ang kanilang mga pakikipag-ugnayan ay itinuturing sa Egypt na isang banal na agham at ganap na nasa kamay ng mga pari.

Ang isa sa mga pinakalumang sangay ng kimika ay metalurhiya. Para sa 4-3 libong taon BC. nagsimulang mag-amoy ng tanso mula sa ores, at nang maglaon ay gumawa ng isang haluang metal na tanso at lata (tanso). Noong II milenyo BC. natutunan kung paano kumuha ng bakal mula sa ores sa pamamagitan ng proseso ng hilaw na pamumulaklak. Para sa 1600 taon BC. nagsimula silang gumamit ng natural na pangulay ng indigo para sa pagtitina ng mga tela, at ilang sandali - lila at alizarin, pati na rin ang paghahanda ng suka, mga gamot mula sa mga materyales ng halaman at iba pang mga produkto, ang paggawa nito ay nauugnay sa mga proseso ng kemikal.

Sa Arab East noong V-VI siglo. ang terminong "alchemy" ay lumilitaw sa pamamagitan ng pagdaragdag ng particle na "al-" sa Greco-Egyptian na "chemistry". Ang layunin ng mga alchemist ay lumikha ng isang "bato ng pilosopo" na may kakayahang gawing ginto ang lahat ng mga base metal. Ito ay batay sa isang praktikal na pagkakasunud-sunod: ginto

sa Europa ay kinakailangan para sa pagpapaunlad ng kalakalan, at kakaunti ang kilalang deposito ng ginto.

Katotohanan mula sa kasaysayan ng agham

Ang pinakalumang natuklasang kemikal na mga teksto ay itinuturing na sinaunang Egyptian "Ebers Papyrus"(pinangalanan pagkatapos ng German Egyptologist na natagpuan ito) - isang koleksyon ng mga recipe para sa paggawa mga gamot ika-16 na siglo BC, pati na rin ang "Brugsch Papyrus" na natagpuan sa Memphis na may mga reseta ng parmasyutiko (XIV siglo BC).

Ang mga kinakailangan para sa pagbuo ng kimika bilang isang independiyenteng pang-agham na disiplina ay unti-unting nabuo noong ika-17 - unang kalahati ng ika-18 siglo. Kasabay nito, sa kabila ng iba't ibang empirical na materyal, sa agham na ito, hanggang sa pagtuklas noong 1869. sistemang pana-panahon mga elemento ng kemikal na D. I. Mendeleev (1834-1907) ay walang ganoong teoryang pangkalahatan sa tulong kung saan posibleng maipaliwanag ang naipon na materyal na katotohanan.

Ang mga pagtatangka na gawing pana-panahon ang kaalaman sa kemikal ay ginawa noong ika-19 na siglo. Ayon sa German scientist na si G. Kopp - ang may-akda ng isang apat na volume na monograph "Kasaysayan ng Chemistry"(1843-1847), ang pag-unlad ng kimika ay naganap sa ilalim ng impluwensya ng isang tiyak gabay na ideya. Tinukoy niya ang limang yugto:

• ang panahon ng akumulasyon ng empirical na kaalaman nang walang mga pagtatangka na theoretically ipaliwanag ang mga ito (mula sa sinaunang panahon hanggang ika-4 na siglo AD);
• panahon ng alchemical (IV - simula ng ika-16 na siglo);
• panahon ng iatrochemistry, i.e. "Chemistry of Healing" (ikalawang quarter ng ika-16 - kalagitnaan ng ika-17 na siglo);
• ang panahon ng paglikha at pangingibabaw ng unang teorya ng kemikal - ang teorya ng phlogiston (kalagitnaan ng ika-17 - ikatlong quarter ng ika-18 siglo);
• panahon ng quantitative research (huling quarter ng ika-18 - 1840s) 1 .

Gayunpaman, ayon sa modernong ideya, ang pag-uuri na ito ay tumutukoy sa mga yugto kung kailan agham ng kemikal hindi pa binubuo bilang sistematikong teoretikal na kaalaman.

Ang mga domestic historian ng kimika ay nakikilala ang apat na antas ng konsepto, na batay sa isang paraan upang malutas ang sentral na problema ng kimika bilang isang agham at bilang isang produksyon (Larawan 13.1).

Unang antas ng konsepto - pag-aaral ng istruktura ng isang chemical substance. Sa antas na ito, ang iba't ibang mga katangian at pagbabago ng mga sangkap ay pinag-aralan depende sa kanilang kemikal na komposisyon.

kanin. 13.1.

Madaling makita ang pagkakatulad ng konseptong ito sa pisikal na konsepto ng atomismo. Ang parehong mga physicist at chemist ay naghangad na mahanap ang paunang batayan kung saan posible na ipaliwanag ang mga katangian ng lahat ng simple at kumplikadong mga sangkap. Ang konsepto na ito ay nabuo nang huli - noong 1860, sa unang International Congress of Chemists sa Karlsruhe, Germany. Ang mga chemist ay nagpatuloy mula sa katotohanan na Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula at lahat ng mga molekula, sa turn ay binubuo ng mga atomo. Ang parehong mga atomo at molekula ay nasa tuluy-tuloy na paggalaw, habang ang mga atomo ay ang pinakamaliit, at pagkatapos ay hindi mahahati na mga bahagi ng mga molekula 1.

Ang kahalagahan ng Kongreso ay malinaw na ipinahayag ni D. I. Mendeleev: G. A.), tinanggap ng mga chemist ng lahat ng bansa ang simula ng unitary system; ngayon ay magiging isang malaking hindi pagkakapare-pareho, pagkilala sa simula, hindi pagkilala sa mga kahihinatnan nito.

Pangalawang antas ng konsepto - pag-aaral ng istruktura mga kemikal na sangkap, pagtukoy ng isang tiyak na paraan ng pakikipag-ugnayan ng mga elemento sa komposisyon ng mga partikular na kemikal. Napag-alaman na ang mga katangian ng mga sangkap ay nakasalalay hindi lamang sa kanilang mga sangkap na kemikal, kundi pati na rin sa relasyon at pakikipag-ugnayan ng mga elementong ito sa kurso ng isang kemikal na reaksyon. Kaya, ang brilyante at karbon ay may iba't ibang mga katangian nang tumpak dahil sa pagkakaiba sa mga istruktura, kahit na ang mga ito komposisyong kemikal katulad.

Ikatlong antas ng konsepto ang kimika ay nabuo sa pamamagitan ng mga pangangailangan ng pagtaas ng produktibidad ng mga industriya ng kemikal at paggalugad mga panloob na mekanismo at panlabas na kondisyon ang kurso ng mga proseso ng kemikal: temperatura, presyon, rate ng reaksyon, atbp.

Ikaapat na antas ng konsepto - antas ng ebolusyonaryong kimika. Sa antas na ito, ang likas na katangian ng mga reagents na kasangkot sa mga reaksiyong kemikal, ang mga detalye ng pagkilos ng mga catalyst, na makabuluhang pinabilis ang kanilang rate, ay pinag-aralan nang mas malalim. Sa antas na ito naiintindihan ang proseso ng pinagmulan. buhay bagay mula sa inert matter.

• Glinka II. L. Pangkalahatang kimika. 2b ed. L .: Chemistry: Leningrad branch, 1987. S. 13.
• Cit. Sinipi mula sa: Koltun M. World of Chemistry. M .: Panitikang pambata, 1988. S. 7.
• Mendeleev D. I. Op. sa 25 tomo L. - M.: Publishing House ng Academy of Sciences ng USSR, 1949. T. 15. S. 171-172.

Ang buong magkakaibang mundo sa paligid natin ay bagay na lumilitaw sa dalawang anyo: mga sangkap at larangan. sangkap ay binubuo ng mga particle na may sariling masa. Patlang- isang anyo ng pagkakaroon ng bagay, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng enerhiya.

Ang ari-arian ng bagay ay galaw. Ang mga anyo ng paggalaw ng bagay ay pinag-aaralan ng iba't ibang natural na agham: pisika, kimika, biology, atbp.

Hindi dapat ipagpalagay na mayroong isang hindi malabo na mahigpit na pagsusulatan sa pagitan ng mga agham sa isang banda, at ang mga anyo ng paggalaw ng bagay sa kabilang banda. Dapat itong isipin na sa pangkalahatan ay walang ganoong anyo ng paggalaw ng bagay na iiral sa dalisay nitong anyo, na hiwalay sa iba pang mga anyo. Ang lahat ng ito ay nagbibigay-diin sa kahirapan ng pag-uuri ng mga agham.

X imyu maaaring tukuyin bilang isang agham na nag-aaral ng kemikal na anyo ng paggalaw ng bagay, na nauunawaan bilang pagbabago ng husay Substances: Pinag-aaralan ng Chemistry ang istruktura, katangian at pagbabago ng mga substance.

Upang phenomena ng kemikal tumutukoy sa mga phenomena kung saan ang isang substance ay na-convert sa isa pa. Ang mga kemikal na phenomena ay kilala rin bilang mga reaksiyong kemikal. Ang mga pisikal na phenomena ay hindi sinamahan ng pagbabago ng isang sangkap sa isa pa.

Sa gitna ng bawat agham ay ilang hanay ng mga naunang paniniwala, pangunahing pilosopiya, at mga sagot sa tanong tungkol sa kalikasan ng katotohanan at kaalaman ng tao. Ang hanay ng mga paniniwala, mga halaga na ibinahagi ng mga miyembro ng isang partikular na komunidad na pang-agham ay tinatawag na paradigms.

Ang mga pangunahing paradigms ng modernong kimika:

1. Atomic at molekular na istraktura ng bagay

2. Batas ng konserbasyon ng bagay

3. Elektronikong katangian ng chemical bond

4. Hindi malabo na ugnayan sa pagitan ng istruktura ng bagay at ng mga kemikal na katangian nito (periodic law)

Ang kimika, pisika, biology lamang sa unang tingin ay maaaring tila mga agham na malayo sa isa't isa. Kahit na ang mga laboratoryo ng isang physicist, isang chemist at isang biologist ay ibang-iba, lahat ng mga mananaliksik na ito ay nakikitungo sa mga natural (natural) na mga bagay. Tinutukoy nito ang mga likas na agham mula sa matematika, kasaysayan, ekonomiya at marami pang ibang agham na nag-aaral kung ano ang hindi nilikha ng kalikasan, ngunit pangunahin ng tao mismo.

Ang ekolohiya ay malapit sa mga natural na agham. Hindi dapat isipin na ang ekolohiya ay "magandang" kimika, kabaligtaran sa klasikal na "masamang" kimika na nagpaparumi sa kapaligiran. Walang "masamang" chemistry o "masamang" nuclear physics - mayroong siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad o kakulangan nito sa ilang larangan ng aktibidad. Ang gawain ng ecologist ay gamitin ang mga bagong tagumpay ng mga natural na agham upang mabawasan ang panganib na makagambala sa tirahan ng mga nabubuhay na nilalang na may pinakamataas na benepisyo. Ang balanse ng "risk-benefit" ay ang paksa ng pag-aaral ng mga ecologist.

Walang mahigpit na mga hangganan sa pagitan ng mga natural na agham. Halimbawa, ang pagtuklas at pag-aaral ng mga katangian ng mga bagong uri ng atom ay minsang itinuturing na gawain ng mga chemist. Gayunpaman, lumabas na sa kasalukuyang kilalang mga uri ng mga atomo, ang ilan ay natuklasan ng mga chemist, at ang ilan - ng mga physicist. Isa lamang ito sa maraming halimbawa ng "bukas na mga hangganan" sa pagitan ng pisika at kimika.

Ang buhay ay isang kumplikadong kadena ng mga pagbabagong kemikal. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay sumisipsip kapaligiran ilang mga sangkap at pinakawalan ang iba. Nangangahulugan ito na ang isang seryosong biologist (botanist, zoologist, doktor) ay hindi magagawa nang walang kaalaman sa kimika.

Mamaya makikita natin na walang ganap na tumpak na hangganan sa pagitan ng pisikal at kemikal na pagbabagong-anyo. Ang kalikasan ay iisa, kaya't dapat nating laging tandaan na imposibleng maunawaan ang istruktura ng mundo sa ating paligid, na sumasalamin sa isa lamang sa mga lugar ng kaalaman ng tao.

Ang disiplina na "Chemistry" ay konektado sa iba pang mga natural na disiplina sa agham sa pamamagitan ng mga interdisciplinary na koneksyon: ang mga nauna - sa matematika, pisika, biology, geology at iba pang mga disiplina.

Ang modernong kimika ay isang branched system ng maraming agham: inorganic, organic, physical, analytical chemistry, electrochemistry, biochemistry, na pinagkadalubhasaan ng mga mag-aaral sa mga susunod na kurso.

Ang kaalaman sa kurso ng kimika ay kinakailangan para sa matagumpay na pag-aaral ng iba pang pangkalahatang pang-agham at espesyal na disiplina.

Figure 1.2.1 - Ang lugar ng kimika sa sistema ng mga natural na agham

Ang pagpapabuti ng mga pamamaraan ng pananaliksik, pangunahin ang eksperimentong teknolohiya, ay humantong sa paghahati ng agham sa mas makitid na mga lugar. Bilang resulta, ang dami at "kalidad", i.e. ang pagiging maaasahan ng impormasyon ay tumaas. Gayunpaman, ang imposibilidad para sa isang tao na magkaroon ng kumpletong kaalaman kahit na para sa mga kaugnay na larangang pang-agham ay lumikha ng mga bagong problema. Kung paanong sa estratehiyang militar ang pinakamahinang punto ng depensa at opensiba ay nasa junction ng mga harapan, sa agham ang mga lugar na hindi maaaring matukoy nang malinaw ay nananatiling hindi gaanong binuo. Sa iba pang mga kadahilanan, maaari ding tandaan ang kahirapan sa pagkuha ng naaangkop na antas ng kwalipikasyon (academic degree) para sa mga siyentipiko na nagtatrabaho sa mga lugar ng "junction of sciences". Ngunit ang mga pangunahing pagtuklas sa ating panahon ay ginagawa din doon.

Aralin #1

Paksa: Chemistry - natural na Agham.

Target: ibigay ang konsepto ng kimika bilang isang agham; ipakita ang lugar ng kimika sa mga likas na agham; upang makilala ang kasaysayan ng pinagmulan ng kimika; isaalang-alang ang kahalagahan ng kimika sa buhay ng tao; alamin ang mga patakaran ng pag-uugali sa silid ng kimika; upang pamilyar sa mga siyentipikong pamamaraan ng kaalaman sa kimika; bumuo ng lohika ng pag-iisip, ang kakayahang mag-obserba; upang linangin ang interes sa paksang pinag-aaralan, tiyaga, kasipagan sa pag-aaral ng paksa.

Sa panahon ng mga klase.

akoOrganisasyon ng klase.

IIPag-update ng pangunahing kaalaman.

Anong natural science ang alam mo, pag-aralan mo?

Bakit sila tinatawag na natural?

IIIAng mensahe ng paksa, ang mga layunin ng aralin, ang pagganyak ng mga aktibidad na pang-edukasyon.

Matapos iulat ang paksa at layunin ng aralin, ang guro ay naghaharap ng problemang tanong.

Ano sa palagay mo ang pag-aaral ng kimika? (Ang mga mag-aaral ay nagpapahayag ng kanilang mga palagay, lahat ng ito ay nakasulat sa pisara). Pagkatapos ay sinabi ng guro na sa panahon ng aralin ay malalaman natin kung aling mga pagpapalagay ang tama.

IIIPag-aaral ng bagong materyal.

Bago simulan ang ating aralin, dapat nating matutunan ang mga tuntunin ng pag-uugali sa silid ng kimika. Tumingin sa harap mo sa wall stand kung saan nakasulat ang mga panuntunang ito. Sa tuwing papasok ka sa opisina, dapat mong ulitin ang mga patakarang ito, alamin ang mga ito at mahigpit na sundin ang mga ito.

(Binasa namin nang malakas ang mga tuntunin ng pag-uugali sa silid ng kimika.)

Mga tuntunin ng pag-uugali para sa mga mag-aaral sa silid-aralan ng kimika.

Maaari kang pumasok sa silid ng kimika kung may pahintulot lamang ng guro

Sa silid ng kimika kailangan mong maglakad na may sinusukat na hakbang. Sa anumang kaso ay hindi ka dapat gumalaw nang matindi, dahil maaari mong baligtarin ang kagamitan at reagents na nakatayo sa mga mesa

Sa panahon ng pang-eksperimentong gawain sa silid ng kimika, kinakailangang nakasuot ng dressing gown.

Kapag nagsasagawa ng eksperimentong gawain, maaari ka lamang magsimula ng trabaho pagkatapos ng pahintulot ng guro.

Kapag nagsasagawa ng mga eksperimento, magtrabaho nang mahinahon, nang walang pagkabahala. Huwag itulak ang iyong kasama. Tandaan! Ang katumpakan ay ang susi sa tagumpay!

Matapos ang pagkumpleto ng mga eksperimento, ito ay kinakailangan upang dalhin lugar ng trabaho maglinis at maghugas ng kamay ng maigi gamit ang sabon.

Ang kimika ay isang likas na agham, ang lugar ng kimika sa mga likas na agham.

Kasama sa mga natural na agham ang pisikal na heograpiya, astronomiya, pisika, biology, ekolohiya at iba pa. Pinag-aaralan nila ang mga bagay at phenomena ng kalikasan.

Isaalang-alang natin kung anong lugar ang sinasakop ng kimika sa iba pang mga agham. Nagbibigay ito sa kanila ng mga sangkap, materyales at makabagong teknolohiya. At sa parehong oras, ginagamit niya ang mga nakamit ng matematika, pisika, biology, ekolohiya para sa kanyang sariling pag-unlad. Samakatuwid, ang kimika ay isang sentral, pangunahing agham.

Ang mga hangganan sa pagitan ng kimika at iba pang mga natural na agham ay lalong lumalabo. Sa hangganan ng pisikal at phenomena ng kemikal Ang pisikal na kimika at kemikal na pisika ay lumitaw. Biochemistry - biological chemistry - pinag-aaralan ang komposisyon ng kemikal at istraktura ng mga compound na matatagpuan sa mga buhay na organismo.

Ang kasaysayan ng pinagmulan ng kimika.

Ang agham ng mga sangkap at ang kanilang mga pagbabago ay nagmula sa Egypt, ang teknikal na pinaka-advanced na bansa ng sinaunang mundo. Ang mga pari ng Egypt ang mga unang chemist. Marami silang hawak na hanggang ngayon ay hindi nalutas na mga lihim ng kemikal. Halimbawa, ang mga pamamaraan para sa pag-embalsamo sa mga katawan ng mga patay na pharaoh at maharlika, pati na rin ang pagkuha ng ilang mga pintura.

Ang mga sangay ng produksyon tulad ng palayok, paggawa ng salamin, pagtitina, pabango, ay umabot sa makabuluhang pag-unlad sa Egypt bago pa ang ating panahon. Ang kimika ay itinuturing na isang "banal" na agham, ay ganap na nasa mga kamay ng mga pari at maingat na itinago ng mga ito mula sa lahat ng hindi pa nakakaalam. Gayunpaman, ang ilang impormasyon ay tumagos pa rin sa kabila ng Ehipto.

Humigit-kumulang sa ika-7 siglo. AD Pinagtibay ng mga Arabo ang pag-aari at pamamaraan ng trabaho ng mga pari ng Egypt at pinayaman ang sangkatauhan ng bagong kaalaman. Idinagdag ng mga Arabo ang prefix al sa salitang Hemi, at ang pamumuno sa pag-aaral ng mga sangkap, na naging kilala bilang alchemy, ay ipinasa sa mga Arabo. Dapat pansinin na ang alchemy ay hindi laganap sa Russia, kahit na ang mga gawa ng mga alchemist ay kilala, at kahit na isinalin sa Church Slavonic. Ang Alchemy ay isang medieval na sining ng pagkuha at pagproseso ng iba't ibang mga sangkap para sa mga praktikal na pangangailangan. Hindi tulad ng mga sinaunang pilosopong Griyego, na nagmamasid lamang sa mundo at ibinatay ang kanilang paliwanag sa mga pagpapalagay at pagninilay, ang mga alchemist ay kumilos, nag-eksperimento, gumawa ng mga hindi inaasahang pagtuklas at pagpapabuti ng eksperimentong pamamaraan. Naniniwala ang mga alchemist na ang mga metal ay mga sangkap na binubuo ng tatlong pangunahing elemento: asin - bilang simbolo ng katigasan at kakayahang matunaw; sulfur - bilang isang sangkap na maaaring magpainit at masunog sa mataas na temperatura; mercury - bilang isang sangkap na may kakayahang mag-evaporate at nagtataglay ng kinang. Sa bagay na ito, ito ay ipinapalagay na, halimbawa, ginto, na kung saan ay mahalagang metal, ay mayroon ding eksaktong parehong mga elemento, na nangangahulugang maaari mo itong makuha mula sa anumang metal! Ito ay pinaniniwalaan na ang pagkuha ng ginto mula sa anumang iba pang metal ay nauugnay sa pagkilos ng bato ng pilosopo, na hindi matagumpay na sinubukan ng mga alchemist na mahanap. Bilang karagdagan, naniniwala sila na kung uminom ka ng isang elixir na ginawa mula sa bato ng pilosopo, makakakuha ka ng walang hanggang kabataan! Ngunit nabigo ang mga alchemist na mahanap at hindi makakuha ng bato o ginto ng pilosopo mula sa ibang mga metal.

Ang papel ng kimika sa buhay ng tao.

Ilista ng mga mag-aaral ang lahat ng panig magandang dulot kimika para sa buhay ng tao. Tinutulungan at ginagabayan ng guro ang mga iniisip ng mga mag-aaral.

Guro: Ngunit ang kimika ba ay kapaki-pakinabang lamang sa lipunan? Anong mga problema ang lumitaw kaugnay sa paggamit ng mga produktong kemikal?

(Sinisikap din ng mga mag-aaral na mahanap ang sagot sa tanong na ito.)

Mga pamamaraan ng kaalaman sa kimika.

Ang isang tao ay tumatanggap ng kaalaman tungkol sa kalikasan sa tulong ng isang mahalagang pamamaraan tulad ng pagmamasid.

Pagmamasid- ito ang konsentrasyon ng atensyon sa mga bagay na nakikilala upang mapag-aralan ang mga ito.

Sa tulong ng pagmamasid, ang isang tao ay nag-iipon ng impormasyon tungkol sa mundo sa paligid niya, na pagkatapos ay isinasaayos niya, na inilalantad pangkalahatang mga pattern resulta ng pagmamasid. Ang susunod na mahalagang hakbang ay ang paghahanap ng mga dahilan na nagpapaliwanag sa mga pattern na natagpuan.

Upang maging mabunga ang pagmamasid, dapat matugunan ang ilang kundisyon:

malinaw na tukuyin ang paksa ng pagmamasid, ibig sabihin, kung ano ang iguguhit ng pansin ng tagamasid - isang tiyak na sangkap, mga katangian nito o ang pagbabago ng ilang mga sangkap sa iba, ang mga kondisyon para sa pagpapatupad ng mga pagbabagong ito, atbp.;

upang mabuo ang layunin ng pagmamasid, dapat malaman ng tagamasid kung bakit niya isinasagawa ang pagmamasid;

bumuo ng isang plano sa pagmamasid upang makamit ang layunin. Upang gawin ito, mas mahusay na maglagay ng isang palagay, iyon ay, isang hypothesis (mula sa Greek. Hypothesis - pundasyon, palagay) tungkol sa kung paano magaganap ang naobserbahang kababalaghan. Ang isang hypothesis ay maaari ding ilagay bilang isang resulta ng pagmamasid, iyon ay, kapag ang isang resulta ay nakuha na kailangang ipaliwanag.

Ang siyentipikong pagmamasid ay iba sa pagmamasid sa pang-araw-araw na kahulugan ng salita. Bilang isang tuntunin, ang siyentipikong pagmamasid ay isinasagawa sa ilalim ng mahigpit na kinokontrol na mga kondisyon, at ang mga kundisyong ito ay maaaring mabago sa kahilingan ng tagamasid. Kadalasan, ang naturang pagmamasid ay isinasagawa sa isang espesyal na silid - isang laboratoryo.

Eksperimento- siyentipikong pagpaparami ng isang kababalaghan para sa layunin ng pag-aaral nito, pagsubok sa ilalim ng ilang mga kundisyon.

Ang eksperimento (mula sa lat. experimentum - karanasan, pagsubok) ay nagpapahintulot sa iyo na kumpirmahin o pabulaanan ang hypothesis na lumitaw sa panahon ng pagmamasid, at bumalangkas ng isang konklusyon.

Magsagawa tayo ng isang maliit na eksperimento upang pag-aralan ang istraktura ng apoy.

Magsindi ng kandila at suriing mabuti ang apoy. Ito ay magkakaiba sa kulay, may tatlong mga zone. Ang dark zone (1) ay nasa ilalim ng apoy. Siya ang pinakamalamig sa iba. Ang madilim na sona ay napapaligiran ng maliwanag na bahagi ng apoy (2), ang temperatura nito ay mas mataas kaysa sa madilim na sona. Gayunpaman, ang pinakamataas na temperatura ay nasa itaas na walang kulay na bahagi ng apoy (zone 3).

Para makasigurado yan iba't ibang mga zone Ang mga apoy ay may iba't ibang temperatura, maaari kang magsagawa ng gayong eksperimento. Maglagay tayo ng splinter o posporo sa apoy upang ito ay tumawid sa lahat ng tatlong zone. Makikita mo na ang splinter ay nasunog sa zone 2 at 3. Nangangahulugan ito na ang temperatura ng apoy ay ang pinakamataas doon.

Ang tanong ay lumitaw kung ang apoy ng isang lampara ng alkohol o tuyong gasolina ay magkakaroon ng parehong istraktura tulad ng apoy ng isang kandila? Ang sagot sa tanong na ito ay maaaring dalawang pagpapalagay - hypotheses: 1) ang istraktura ng apoy ay magiging kapareho ng apoy ng kandila, dahil ito ay batay sa parehong proseso - pagkasunog; 2) ang istraktura ng apoy ay magkakaiba, dahil ito ay lumitaw bilang isang resulta ng pagkasunog ng iba't ibang mga sangkap. Upang kumpirmahin o pabulaanan ang isa sa mga hypotheses na ito, bumaling tayo sa eksperimento - magsasagawa tayo ng isang eksperimento.

Sinisiyasat namin sa tulong ng isang posporo o isang splinter ang istraktura ng apoy ng isang lampara ng alkohol.

Sa kabila ng mga pagkakaiba sa hugis, sukat at kahit na kulay, sa parehong mga kaso ang apoy ay may parehong istraktura - ang parehong tatlong mga zone: ang panloob na madilim (pinakamalamig), ang gitnang maliwanag (mainit) at ang panlabas na walang kulay (pinakamainit).

Samakatuwid, sa batayan ng eksperimento, maaari nating tapusin na ang istraktura ng anumang apoy ay pareho. Ang praktikal na kahalagahan ng konklusyong ito ay ang mga sumusunod: upang mapainit ang anumang bagay sa isang apoy, dapat itong dalhin sa itaas, ibig sabihin, ang pinakamainit, bahagi ng apoy.

Nakaugalian na gumuhit ng pang-eksperimentong data sa isang espesyal na journal sa laboratoryo, kung saan angkop ang isang ordinaryong kuwaderno, ngunit ang mga mahigpit na tinukoy na mga entry ay ginawa sa loob nito. Pansinin nila ang petsa ng eksperimento, ang pangalan nito, ang kurso ng eksperimento, na kadalasang iginuhit sa anyo ng isang talahanayan.

Subukang ilarawan ang isang eksperimento sa istraktura ng apoy sa ganitong paraan.

Lahat ng natural na agham ay eksperimental. At para mag-set up ng eksperimento, kadalasang kailangan ang mga espesyal na kagamitan. Halimbawa, sa biology, ang mga optical na instrumento ay malawakang ginagamit, na nagbibigay-daan sa iyo upang palakihin ang imahe ng naobserbahang bagay nang maraming beses: isang magnifying glass, isang mikroskopyo.

Physics habang nag-aaral mga de-koryenteng circuit Ang mga instrumento ay ginagamit upang sukatin ang boltahe, kasalukuyang at de-koryenteng paglaban.

Ang mga siyentipiko-geographer ay armado ng mga espesyal na instrumento - mula sa pinakasimpleng (compass, meteorological probes) hanggang sa pagsasaliksik ng mga barko, natatanging mga istasyon ng orbital sa espasyo.

Gumagamit din ang mga chemist ng mga espesyal na kagamitan sa kanilang pananaliksik. Ang pinakasimpleng sa kanila ay, halimbawa, isang aparato sa pag-init na pamilyar sa iyo - isang lampara ng alkohol at iba't ibang mga kagamitan sa kemikal kung saan isinasagawa ang mga pagbabagong-anyo ng mga sangkap, iyon ay, mga reaksiyong kemikal.

IV Generalization at systematization ng nakuhang kaalaman.

Kaya ano ang pinag-aaralan ng kimika? (Sa panahon ng aralin, binigyang-pansin ng guro ang tama o mali ng mga palagay ng mga bata tungkol sa paksa ng kimika. At ngayon ay dumating na ang oras upang ibuod at ibigay ang huling sagot. Nakuha natin ang kahulugan ng kimika).

Ano ang papel na ginagampanan ng kimika sa buhay ng tao at lipunan?

Anong mga pamamaraan ng kaalaman sa kimika ang alam mo na ngayon.

Ano ang pagmamasid? Anong mga kondisyon ang dapat matugunan upang maging epektibo ang pagmamasid?

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang hypothesis at isang konklusyon?

Ano ang isang eksperimento?

Ano ang istraktura ng apoy?

Paano dapat gawin ang pag-init?

V Pagninilay, paglalagom ng aralin, pagmamarka.

VI Mensahe takdang aralin mga tagubilin para sa pagpapatupad nito.

Guro: Dapat mong:

Alamin ang mga batayang tala para sa araling ito.

Ilarawan ang eksperimento upang pag-aralan ang istraktura ng apoy gamit ang talahanayan sa ibaba.

Ang agham ay isa sa pinakamahalagang lugar ng aktibidad ng tao sa kasalukuyang yugto ng pag-unlad ng sibilisasyon sa daigdig. Ngayon ay may daan-daang iba't ibang disiplina: teknikal, panlipunan, humanitarian, natural na agham. Ano ang kanilang pinag-aaralan? Paano umunlad ang natural na agham sa aspetong pangkasaysayan?

Ang natural na agham ay...

Ano ang natural na agham? Kailan ito nagmula at sa anong mga direksyon ito binubuo?

Ang natural na agham ay isang disiplina na nag-aaral ng mga natural na phenomena at phenomena na panlabas sa paksa ng pananaliksik (tao). Ang terminong "natural na agham" sa Russian ay nagmula sa salitang "kalikasan", na isang kasingkahulugan para sa salitang "kalikasan".

Ang pundasyon ng natural na agham ay maaaring ituring na matematika, gayundin ang pilosopiya. Sa pangkalahatan, ang lahat ng modernong natural na agham ay nagmula sa kanila. Sa una, sinubukan ng mga naturalista na sagutin ang lahat ng mga katanungan tungkol sa kalikasan at iba't ibang mga pagpapakita nito. Pagkatapos, habang ang paksa ng pananaliksik ay naging mas kumplikado, ang natural na agham ay nagsimulang maghiwa-hiwalay sa magkakahiwalay na mga disiplina, na sa paglipas ng panahon ay naging mas hiwalay.

Sa konteksto ng modernong panahon, ang natural na agham ay isang kumplikado mga siyentipikong disiplina tungkol sa kalikasan, kinuha sa kanilang malapit na relasyon.

Ang kasaysayan ng pagbuo ng mga natural na agham

Ang pag-unlad ng mga natural na agham ay naganap nang unti-unti. Gayunpaman, ang interes ng tao sa mga natural na phenomena ay nagpakita ng sarili noong unang panahon.

Ang pilosopiya ng kalikasan (sa katunayan, agham) ay aktibong binuo sa sinaunang Greece. Ang mga sinaunang palaisip, sa tulong ng mga primitive na pamamaraan ng pananaliksik at, minsan, intuwisyon, ay nakagawa ng ilang mga natuklasang siyentipiko at mahahalagang pagpapalagay. Kahit na noon, ang mga natural na pilosopo ay sigurado na ang Earth ay umiikot sa Araw, maaari nilang ipaliwanag ang solar at lunar eclipses, at medyo tumpak na sinusukat ang mga parameter ng ating planeta.

Sa Middle Ages, ang pag-unlad ng natural na agham ay kapansin-pansing bumagal at labis na umaasa sa simbahan. Maraming mga siyentipiko noong panahong iyon ang inuusig dahil sa tinatawag na heterodoxy. Ang lahat ng siyentipikong pananaliksik at pananaliksik, sa katunayan, ay bumaba sa interpretasyon at pagpapatibay ng mga banal na kasulatan. Gayunpaman, sa panahon ng Middle Ages, ang lohika at teorya ay umunlad nang malaki. Kapansin-pansin din na sa oras na ito ang sentro ng natural na pilosopiya (ang direktang pag-aaral ng mga natural na phenomena) ay heograpikal na lumipat patungo sa rehiyon ng Arab-Muslim.

Sa Europa, ang mabilis na pag-unlad ng natural na agham ay nagsisimula (nagpatuloy) lamang sa ika-17-18 siglo. Ito ay isang panahon ng malakihang akumulasyon ng makatotohanang kaalaman at materyal na empirikal (mga resulta ng mga obserbasyon at eksperimento sa "field"). Ang mga likas na agham noong ika-18 siglo ay nakabatay din sa kanilang pananaliksik sa mga resulta ng maraming heograpikal na mga ekspedisyon, paglalakbay, at pag-aaral ng mga bagong tuklas na lupain. Noong ika-19 na siglo, muling lumitaw ang lohika at teoretikal na pag-iisip. Sa oras na ito, aktibong pinoproseso ng mga siyentipiko ang lahat ng nakolektang katotohanan, naglalagay ng iba't ibang mga teorya, bumubuo ng mga pattern.

Thales, Eratosthenes, Pythagoras, Claudius Ptolemy, Archimedes, Galileo Galilei, Rene Descartes, Blaise Pascal, Nikola Tesla, Mikhail Lomonosov at marami pang iba pang sikat na siyentipiko ay dapat na i-refer sa mga pinakatanyag na naturalista sa kasaysayan ng agham ng mundo.

Ang problema ng pag-uuri ng natural na agham

Ang mga pangunahing likas na agham ay kinabibilangan ng: matematika (na madalas ding tinatawag na "reyna ng mga agham"), kimika, pisika, biology. Ang problema ng pag-uuri ng natural na agham ay umiral nang mahabang panahon at nag-aalala sa isipan ng higit sa isang dosenang siyentipiko at teorista.

Ang dilemma na ito ay pinakamahusay na nahawakan ni Friedrich Engels, isang pilosopo at siyentipikong Aleman na mas kilala bilang isang matalik na kaibigan ni Karl Marx at kasamang may-akda ng kanyang pinakatanyag na akda na tinatawag na Capital. Nagawa niyang makilala ang dalawang pangunahing prinsipyo (mga diskarte) ng tipolohiya ng mga disiplinang pang-agham: ito ay isang layunin na diskarte, pati na rin ang prinsipyo ng pag-unlad.

Ang pinaka detalyado ay inaalok ng Sobyet na metodologo na si Bonifatiy Kedrov. Hindi ito nawala ang kaugnayan nito kahit ngayon.

Listahan ng mga natural na agham

Ang buong kumplikado ng mga siyentipikong disiplina ay karaniwang nahahati sa tatlong malalaking grupo:

• humanities (o social) sciences;
• teknikal;
• natural.

Ang kalikasan ay pinag-aaralan ng huli. Ang buong listahan ng mga natural na agham ay ipinakita sa ibaba:

• astronomiya;
• biology;
• ang gamot;
• heolohiya;
• agham ng lupa;
• pisika;
• likas na kasaysayan;
• kimika;
• botanika;
• zoology;
• sikolohiya.

Tulad ng para sa matematika, ang mga siyentipiko ay walang karaniwang opinyon kung aling grupo ng mga siyentipikong disiplina ang dapat itong maiugnay. Itinuturing ng ilan na ito ay isang natural na agham, ang iba ay isang eksakto. Ang ilang mga metodologo ay kinabibilangan ng matematika sa isang hiwalay na klase ng tinatawag na pormal (o abstract) na mga agham.

Chemistry

Ang Chemistry ay isang malawak na lugar ng natural na agham, ang pangunahing bagay ng pag-aaral kung saan ay ang bagay, mga katangian at istraktura nito. Isinasaalang-alang din ng agham na ito ang mga bagay sa antas ng atomic-molecular. Nag-aaral din siya mga bono ng kemikal at mga reaksyon na nagmumula sa interaksyon ng iba't ibang mga partikulo ng istruktura ng bagay.

Sa unang pagkakataon, ang teorya na ang lahat ng natural na katawan ay binubuo ng mas maliit (hindi nakikita ng tao) elemento, na iniharap ng sinaunang pilosopong Griyego na si Democritus. Iminungkahi niya na ang bawat sangkap ay may kasamang mas maliliit na particle, tulad ng mga salita ay binubuo ng iba't ibang mga titik.

Ang modernong kimika ay isang kumplikadong agham na kinabibilangan ng ilang dosenang mga disiplina. Ang mga ito ay inorganic at organic chemistry, biochemistry, geochemistry, kahit na cosmochemistry.

Physics

Ang pisika ay isa sa mga pinakalumang agham sa mundo. Ang mga batas na natuklasan nito ay ang batayan, ang pundasyon para sa buong sistema ng mga disiplina ng natural na agham.

Ang terminong "physics" ay unang ginamit ni Aristotle. Sa mga panahong iyon, ito ay halos magkaparehong pilosopiya. Ang pisika ay nagsimulang maging isang malayang agham lamang noong ika-16 na siglo.

Sa ngayon, ang physics ay nauunawaan bilang isang agham na nag-aaral ng bagay, istraktura at paggalaw nito, pati na rin ang mga pangkalahatang batas ng kalikasan. Mayroong ilang mga pangunahing seksyon sa istraktura nito. Ito ang mga klasikal na mekanika, thermodynamics, teorya ng relativity at ilang iba pa.

Physiography

Ang demarcation sa pagitan ng natural at human sciences ay tumakbo tulad ng isang makapal na linya sa pamamagitan ng "katawan" ng dating pinag-isang heograpikal na agham, na naghahati sa mga indibidwal na disiplina nito. Kaya, ang pisikal na heograpiya (kumpara sa pang-ekonomiya at panlipunan) ay natagpuan ang sarili sa dibdib ng natural na agham.

Pinag-aaralan ng agham na ito ang geographic na shell ng Earth sa kabuuan, pati na rin ang mga indibidwal na natural na bahagi at mga sistema na bumubuo sa komposisyon nito. Ang modernong pisikal na heograpiya ay binubuo ng ilan sa mga ito:

• agham ng landscape;
• geomorphology;
• klimatolohiya;
• hydrology;
• oseanolohiya;
• agham ng lupa at iba pa.

Natural at Human Sciences: Pagkakaisa at Mga Pagkakaiba

Mga humanidad, natural na agham - ang mga ito ba ay kasing layo ng maaaring tila?

Siyempre, ang mga disiplinang ito ay naiiba sa layunin ng pananaliksik. Ang mga natural na agham ay nag-aaral ng kalikasan, ang mga humanidades ay nakatuon ang kanilang pansin sa tao at lipunan. Ang mga sangkatauhan ay hindi maaaring makipagkumpitensya sa mga likas na disiplina sa katumpakan, hindi nila mathematically na patunayan ang kanilang mga teorya at kumpirmahin ang mga hypotheses.

Sa kabilang banda, ang mga agham na ito ay malapit na nauugnay, na magkakaugnay sa bawat isa. Lalo na sa ika-21 siglo. Kaya, ang matematika ay matagal nang ipinakilala sa panitikan at musika, pisika at kimika - sa sining, sikolohiya - sa panlipunang heograpiya at ekonomiya, at iba pa. Bukod dito, matagal nang maliwanag na marami mahahalagang tuklas ay ginawa lamang sa junction ng ilang mga siyentipikong disiplina, na, sa unang tingin, ay ganap na walang pagkakatulad.

Sa wakas...

Ang natural na agham ay isang sangay ng agham na nag-aaral ng mga natural na phenomena, proseso at phenomena. Mayroong isang malaking bilang ng mga naturang disiplina: pisika, matematika at biology, heograpiya at astronomiya.

Ang mga natural na agham, sa kabila ng maraming pagkakaiba sa paksa at pamamaraan ng pananaliksik, ay malapit na nauugnay sa panlipunan at humanities. Ang koneksyon na ito ay lalong malakas sa ika-21 siglo, kapag ang lahat ng mga agham ay nagtatagpo at nagsasama.

Chemistry bilang isang agham

Chemistry- isang agham na nag-aaral ng istruktura ng mga sangkap at ang kanilang mga pagbabago, na sinamahan ng pagbabago sa komposisyon at (o) istraktura. Ang modernong kimika ay nahaharap sa tatlong pangunahing gawain:

• Una, ang pangunahing direksyon sa pagbuo ng kimika ay ang pag-aaral ng istraktura ng bagay, ang pagbuo ng teorya ng istraktura at mga katangian ng mga molekula at materyales. Mahalagang magtatag ng isang koneksyon sa pagitan ng istraktura at iba't ibang mga katangian ng mga sangkap at, sa batayan na ito, upang bumuo ng mga teorya ng reaktibiti ng isang sangkap, ang kinetics at mekanismo ng mga reaksiyong kemikal at catalytic phenomena. Ang pagpapatupad ng mga pagbabagong kemikal sa isang direksyon o iba ay tinutukoy ng komposisyon at istraktura ng mga molekula, mga ion, mga radikal, at iba pang mga panandaliang pormasyon. Ang pag-alam nito ay ginagawang posible na makahanap ng mga paraan upang makakuha ng mga bagong produkto na may qualitatively o quantitatively different properties kaysa sa mga umiiral na.
• pangalawa, ang pagpapatupad ng isang direktang synthesis ng mga bagong sangkap na may ninanais na mga katangian. Dito mahalaga din na makahanap ng mga bagong reaksyon at catalyst para sa isang mas mahusay na synthesis ng mga kilala na at komersyal na mahalagang mga compound.
• pangatlo - pagsusuri. Ang tradisyunal na problema ng kimika ay nagkaroon ng espesyal na kahalagahan. Ito ay nauugnay kapwa sa pagtaas ng bilang ng mga kemikal na bagay at pinag-aralan na mga katangian, at sa pangangailangang matukoy at bawasan ang mga kahihinatnan ng epekto ng tao sa kalikasan.

Ang mga kemikal na katangian ng mga sangkap ay pangunahing tinutukoy ng estado ng panlabas mga shell ng elektron mga atomo at molekula na bumubuo ng mga sangkap; estado ng nuclei at panloob na mga electron sa mga proseso ng kemikal halos hindi nagbabago. Ang layunin ng pananaliksik sa kemikal ay mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga kumbinasyon, i.e. atoms, simple (single-element) at complex (molecules, ions, radical ions, carbees, free radicals) chemical compounds, ang kanilang mga asosasyon (associates, clusters, solvates, clathrates, atbp.), materyales, atbp.

Ang modernong kimika ay umabot sa isang antas ng pag-unlad na mayroong isang bilang ng mga espesyal na seksyon nito, na mga independiyenteng agham. Depende sa atomic na katangian ng substance na pinag-aaralan, ang mga uri ng kemikal na bono sa pagitan ng mga atom, inorganic, organic at organoelement chemistry ay nakikilala. bagay di-organikong kimika ay ang lahat ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound, iba pang mga sangkap batay sa kanila. Pinag-aaralan ng organikong kimika ang mga katangian ng isang malawak na klase ng mga compound na nabuo sa pamamagitan ng mga chemical bond ng carbon na may carbon at iba pang organogenic na elemento: hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, chlorine, bromine, at iodine. Ang kimika ng organoelement ay nasa interface sa pagitan ng inorganic at organic na kimika. Ang "ikatlong" chemistry na ito ay tumutukoy sa mga compound na kinasasangkutan ng mga kemikal na bono ng carbon sa natitirang mga elementong hindi organogen sa Periodic Table. Ang molekular na istraktura, ang antas ng pagsasama-sama (pagsasama-sama) ng mga atomo sa komposisyon ng mga molekula at malalaking molekula - ang mga macromolecule ay nagdadala ng kanilang sariling mga tampok na katangian sa kemikal na anyo ng paggalaw ng bagay. Samakatuwid, mayroong chemistry ng mga macromolecular compound, crystal chemistry, geochemistry, biochemistry at iba pang mga agham. Pinag-aaralan nila ang malalaking asosasyon ng mga atomo at higanteng mga pormasyon ng polimer ng iba't ibang kalikasan. Saanman ang pangunahing tanong para sa kimika ay ang tanong ng mga katangian ng kemikal. Ang paksa ng pag-aaral ay ang pisikal, physicochemical at biochemical na katangian ng mga sangkap. Samakatuwid, hindi lamang ang kanilang sariling mga pamamaraan ay masinsinang binuo, ngunit ang iba pang mga agham ay kasangkot din sa pag-aaral ng mga sangkap. Napakahalaga ng mga bahagi ng kimika ay ang pisikal na kimika at kemikal na pisika, na nag-aaral ng mga bagay na kemikal, proseso at kasamang mga phenomena sa tulong ng apparatus ng pagkalkula ng physics at mga pisikal na eksperimentong pamamaraan. Sa ngayon, pinagsasama ng mga agham na ito ang ilan pang iba: quantum chemistry, chemical thermodynamics (thermochemistry), chemical kinetics, electrochemistry, photochemistry, high energy chemistry, computer chemistry, atbp. Isang listahan lamang mga pangunahing agham Ang direksyon ng kemikal ay nagsasalita na ng pambihirang pagkakaiba-iba ng mga pagpapakita ng kemikal na anyo ng paggalaw ng bagay at ang impluwensya nito sa ating pang-araw-araw na buhay. Mayroong maraming mga direksyon sa pagbuo ng inilapat na kimika, na idinisenyo upang malutas ang mga partikular na problema ng praktikal na aktibidad ng tao. Ang agham ng kemikal ay umabot sa ganoong antas ng pag-unlad na nagsimula itong bumuo ng mga bagong industriya at teknolohiya.

Chemistry bilang isang sistema ng kaalaman

Ang kimika bilang isang sistema ng kaalaman tungkol sa mga sangkap at ang kanilang mga pagbabago ay nakapaloob sa isang stock ng mga katotohanan - mapagkakatiwalaang itinatag at napatunayang impormasyon tungkol sa mga elemento ng kemikal at mga compound, ang kanilang mga reaksyon at pag-uugali sa natural at artipisyal na mga kapaligiran. Ang mga pamantayan para sa pagiging maaasahan ng mga katotohanan at mga paraan upang ma-systematize ang mga ito ay patuloy na nagbabago. Ang mga malalaking generalization na mapagkakatiwalaang nagkokonekta sa malalaking hanay ng mga katotohanan ay nagiging mga siyentipikong batas, ang pagbabalangkas nito ay nagbubukas ng mga bagong yugto sa kimika (halimbawa, ang mga batas ng konserbasyon ng masa at enerhiya, mga batas ni Dalton, ang pana-panahong batas ni Mendeleev). Ang mga teorya, gamit ang mga tiyak na konsepto, ay nagpapaliwanag at hinuhulaan ang mga katotohanan ng isang mas partikular na lugar ng paksa. Sa katunayan, ang karanasang kaalaman ay nagiging katotohanan lamang kapag ito ay nakatanggap ng teoretikal na interpretasyon. Kaya, ang unang teorya ng kemikal - ang teorya ng phlogiston, na hindi tama, ay nag-ambag sa pagbuo ng kimika, dahil. nakakonekta ang mga katotohanan sa isang sistema at pinahintulutan ang pagbabalangkas ng mga bagong tanong. Teorya ng istruktura(Butlerov, Kekule) streamline at ipinaliwanag ang malaking materyal ng organic chemistry at tinutukoy mabilis na pag-unlad kemikal na synthesis at pananaliksik sa istruktura ng mga organikong compound.

Ang Chemistry bilang kaalaman ay isang napaka-dynamic na sistema. Ang ebolusyonaryong akumulasyon ng kaalaman ay nagambala ng mga rebolusyon - isang malalim na pagsasaayos ng sistema ng mga katotohanan, teorya at pamamaraan, na may paglitaw ng isang bagong hanay ng mga konsepto o kahit isang bagong istilo ng pag-iisip. Kaya, ang rebolusyon ay sanhi ng mga gawa ni Lavoisier (ang materyalistikong teorya ng oksihenasyon, ang pagpapakilala ng mga dami, mga eksperimentong pamamaraan, ang pagbuo ng mga kemikal na nomenclature), ang pagtuklas ng pana-panahong batas ni Mendeleev, ang paglikha ng mga bagong analytical na pamamaraan sa simula ng ang ika-20 siglo (microanalysis, chromatography). Ang paglitaw ng mga bagong lugar na bumuo ng isang bagong pananaw sa paksa ng kimika at nakakaimpluwensya sa lahat ng mga lugar nito ay maaari ding ituring na isang rebolusyon (halimbawa, ang paglitaw ng pisikal na kimika batay sa chemical thermodynamics at chemical kinetics).

Chemistry bilang isang akademikong disiplina

Ang kimika ay isang pangkalahatang teoretikal na disiplina. Ito ay idinisenyo upang bigyan ang mga mag-aaral ng modernong pang-agham na pag-unawa sa bagay bilang isa sa mga uri ng gumagalaw na bagay, tungkol sa mga paraan, mekanismo at pamamaraan ng pagbabago ng isang substansiya sa isa pa. Ang kaalaman sa mga pangunahing batas ng kemikal, kaalaman sa pamamaraan ng mga kalkulasyon ng kemikal, pag-unawa sa mga pagkakataon na ibinigay ng kimika sa tulong ng iba pang mga espesyalista na nagtatrabaho sa mga indibidwal at makitid na lugar nito, makabuluhang mapabilis ang pagkuha ng nais na resulta sa iba't ibang larangan ng engineering at siyentipiko. aktibidad. Ang Chemistry ay nagpapakilala sa hinaharap na espesyalista sa mga tiyak na pagpapakita ng isang sangkap, ginagawang posible, sa tulong ng isang eksperimento sa laboratoryo, na "pakiramdam" ang isang sangkap, upang matutunan ang mga bagong uri at katangian nito. Ang isang tampok ng chemistry bilang isang disiplina para sa mga mag-aaral ng mga non-chemical specialty ay na sa isang maliit na kurso ay kinakailangan na magkaroon ng impormasyon mula sa halos lahat ng mga sangay ng chemistry na nagkaroon ng hugis bilang mga independiyenteng agham at pinag-aaralan ng mga chemist at chemist-technologist sa espesyal. mga disiplina. Bilang karagdagan, ang pagkakaiba-iba ng mga interes ng mga kinatawan ng iba't ibang mga specialty ay madalas na humahantong sa paglikha ng mga dalubhasang kurso sa kimika. Para sa lahat positibong aspeto Ang ganitong oryentasyon ay mayroon ding malubhang kawalan - ang pananaw sa mundo ng espesyalista ay makitid, ang kanyang kalayaan sa oryentasyon sa mga katangian ng sangkap at ang mga pamamaraan ng paggawa at aplikasyon nito ay bumababa. Samakatuwid, ang kursong kimika para sa mga espesyalista sa hinaharap na wala sa larangan ng kimika at kemikal na teknolohiya ay dapat sapat na malawak at, sa lawak na kinakailangan, masusing magbigay ng isang holistic na pagtingin sa mga posibilidad ng kimika bilang isang agham, bilang isang sangay ng industriya, bilang ang batayan para sa pag-unlad ng siyensya at teknolohiya. Batayang teoretikal upang maunawaan ang magkakaibang at kumplikadong larawan ng mga phenomena ng kemikal pangkalahatang kimika. Ang kimika ng mga elemento ay nagpapakilala sa konkretong mundo ng mga sangkap na nabuo mga elemento ng kemikal. Ang isang modernong inhinyero na walang espesyal na pagsasanay sa kemikal ay kailangang maunawaan ang mga katangian ng iba't ibang uri ng mga materyales, komposisyon at compound. Kadalasan, sa isang paraan o iba pa, kailangan niyang harapin ang mga panggatong, langis, pampadulas, detergent, binder, ceramic, structural, electrical materials, fibers, fabrics, biological objects, mineral fertilizers, at marami pang iba. Ang ibang mga kurso ay maaaring hindi palaging nagbibigay ng unang impresyon dito. Ang puwang na ito ay kailangang punan. Ang seksyong ito ay kabilang sa pinaka-dynamic na pagbabago ng bahagi ng kimika at, siyempre, mabilis na nagiging lipas na. Samakatuwid, ang napapanahon at maingat na pagpili ng materyal dito ay mahalaga para sa regular na pag-renew ng disiplina. Ang lahat ng ito ay humahantong sa pagiging angkop ng pagpapakilala ng isang hiwalay na seksyon ng inilapat na kimika sa kurso ng kimika para sa mga mag-aaral ng mga non-chemical specialty.

Kimika bilang isang sistemang panlipunan

Parang chemistry sistemang panlipunan- ang pinakamalaking bahagi ng buong komunidad ng mga siyentipiko. Ang pagbuo ng isang chemist bilang isang uri ng siyentipiko ay naiimpluwensyahan ng mga tampok ng bagay ng kanyang agham at ang mode ng aktibidad (chemical experiment). Ang mga paghihirap ng matematikal na pormalisasyon ng bagay (kung ihahambing sa pisika) at sa parehong oras ang iba't ibang mga pandama na pagpapakita (amoy, kulay, biological at iba pang aktibidad) mula sa simula ay limitado ang pangingibabaw ng mekanismo sa pag-iisip ng chemist at nag-iwan, samakatuwid, isang larangan para sa intuwisyon at kasiningan. Bilang karagdagan, ang botika ay palaging gumagamit ng isang instrumento ng di-mekanikal na kalikasan - apoy. Sa kabilang banda, hindi tulad ng mga matatag na bagay ng biologist na ibinigay ng kalikasan, ang mundo ng chemist ay may hindi mauubos at mabilis na lumalagong pagkakaiba-iba. Ang hindi naaalis na misteryo ng bagong substansiya ay nagbigay ng responsibilidad at pag-iingat sa pananaw sa mundo ng chemist (bilang uri ng lipunan Ang chemist ay konserbatibo). Ang laboratoryo ng kemikal ay nakabuo ng isang matibay na mekanismo " natural na pagpili”, pagtanggi sa mga taong mayabang at nagkakamali. Nagbibigay ito ng pagka-orihinal hindi lamang sa istilo ng pag-iisip, kundi pati na rin sa espirituwal at moral na organisasyon ng chemist.

Ang komunidad ng mga chemist ay binubuo ng mga taong propesyonal na kasangkot sa chemistry at kinikilala ang kanilang sarili sa larangang ito. Humigit-kumulang kalahati sa kanila ay nagtatrabaho, gayunpaman, sa ibang mga lugar, na nagbibigay sa kanila ng kaalaman sa kemikal. Bilang karagdagan, maraming mga siyentipiko at technologist ang katabi nila - sa isang malaking lawak ng mga chemist, bagaman hindi na nila itinuturing ang kanilang mga sarili na mga chemist (ang pag-master ng mga kasanayan at kakayahan ng isang chemist ng mga siyentipiko sa ibang mga lugar ay mahirap dahil sa mga tampok sa itaas ng paksa).

Tulad ng iba pang malapit na komunidad, ang mga chemist ay may sariling propesyonal na wika, sistema ng pagpaparami ng tauhan, sistema ng komunikasyon [mga journal, kongreso, atbp.], kanilang sariling kasaysayan, kanilang sariling kultural na pamantayan at istilo ng pag-uugali.

Chemistry bilang isang industriya

Ang modernong pamantayan ng pamumuhay ng sangkatauhan ay imposible lamang nang walang mga produkto at pamamaraan ng kimika. Sila ay tiyak na tinutukoy ang modernong mukha ng mundo sa paligid natin. Napakaraming produkto ng kimika ang kinakailangan na sa mga mauunlad na bansa ay mayroong mga industriya ng kemikal. Ang industriya ng kemikal ay isa sa pinakamahalagang industriya sa ating bansa. Ang mga kemikal na compound na ginawa nito, iba't ibang komposisyon at materyales ay ginagamit sa lahat ng dako: sa mechanical engineering, metalurhiya, agrikultura, konstruksiyon, elektrikal at elektronikong industriya, komunikasyon, transportasyon, teknolohiya sa espasyo, gamot, pang-araw-araw na buhay, atbp. Halos isang libong iba't ibang mga kemikal na compound, at sa kabuuan para sa mga praktikal na pangangailangan ang industriya ay gumagawa ng higit sa isang milyong sangkap. Ang pang-ekonomiyang kagalingan at kakayahan sa pagtatanggol ng bansa ay higit na nakasalalay sa kimika. Samakatuwid, upang hindi hadlangan ang pag-unlad ng iba pang mga industriya at upang mabigyan sila ng mga bagong compound at materyales na may kinakailangang hanay ng mga katangian sa isang napapanahong paraan, ang agham ng kemikal at ang industriya ng kemikal ay dapat na umunlad sa mas mabilis na bilis, pagpapalawak ng hanay ng mga produkto. , pagpapabuti ng kanilang kalidad at pagtaas ng dami ng produksyon. Sa ating bansa mayroong:

• inorganikong produksyon ng pangunahing kimika, paggawa ng mga acid, alkalis, asin at iba pang mga compound, mga pataba;
• produksyon ng petrochemical: paggawa ng mga gatong, langis, solvents, monomer ng organic chemistry (hydrocarbons, alcohols, aldehydes, acids), iba't ibang polymers at materyales batay sa kanila, synthetic rubber, chemical fibers, mga produktong proteksyon ng halaman, feed at feed additives, mga kalakal mga kemikal sa bahay;
• maliit na kimika, kapag ang mga volume ng mga produktong ginawa ay maliit, ngunit ang saklaw nito ay napakalawak. Kasama sa mga naturang produkto ang mga auxiliary para sa paggawa ng mga polymeric na materyales (catalyst, stabilizer, plasticizer, flame retardant), mga tina, gamot, disinfectant at iba pang mga sanitation at hygiene na produkto, mga kemikal sa agrikultura - herbicides, insecticides, fungicides, defoliants, atbp.

Ang mga pangunahing direksyon ng pag-unlad ng modernong industriya ng kemikal ay: ang paggawa ng mga bagong compound at materyales at pagtaas ng kahusayan ng mga umiiral na industriya. Upang gawin ito, mahalagang makahanap ng mga bagong reaksyon at katalista, upang maipaliwanag ang mga mekanismo ng patuloy na proseso. Tinutukoy nito ang chemical approach sa paglutas ng mga problema sa engineering ng pagtaas ng kahusayan sa produksyon. Ang isang tipikal na tampok ng industriya ng kemikal ay isang medyo maliit na bilang ng mga empleyado at mataas na mga kinakailangan para sa kanilang mga kwalipikasyon, at relatibong halaga walang maraming mga espesyalista sa kemikal, ngunit mayroong higit pang mga kinatawan ng iba pang mga specialty (mechanics, heat power engineers, mga espesyalista sa production automation, atbp.). Katangian malalaking sukat pagkonsumo ng enerhiya at tubig, mataas na mga kinakailangan sa kapaligiran para sa produksyon. Sa mga industriyang hindi kemikal, maraming mga teknolohikal na operasyon ang nauugnay sa paghahanda at paglilinis ng mga hilaw na materyales at materyales, pagpipinta, pagdikit, at iba pang proseso ng kemikal.

Ang kimika ay ang batayan ng pag-unlad ng siyensya at teknolohiya

Mga compound, komposisyon at materyales na nilikha ng chemistry play mahalagang papel upang madagdagan ang produktibidad ng paggawa, bawasan ang mga gastos sa enerhiya para sa paggawa ng mga kinakailangang produkto, makabisado ang mga bagong teknolohiya at kagamitan. Mga halimbawa ng matagumpay na impluwensya ng kimika sa mga pamamaraan ng teknolohiya sa paggawa ng makina, mga pamamaraan ng pagpapatakbo ng mga makina at kagamitan, ang pag-unlad ng industriya ng electronics, teknolohiya sa espasyo at jet aviation at marami pang ibang larangan ng siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad ay marami:

• pagpapakilala ng kemikal at mga pamamaraan ng electrochemical ang pagproseso ng mga metal ay kapansin-pansing binabawasan ang dami ng basura na hindi maiiwasan sa pagproseso ng mga metal sa pamamagitan ng pagputol. Kasabay nito, ang mga paghihigpit sa lakas at katigasan ng mga metal at haluang metal, ang hugis ng bahagi ay tinanggal, ang mataas na kalinisan sa ibabaw at ang dimensional na katumpakan ng mga bahagi ay nakamit.
• Ang mga materyales tulad ng synthetic graphite (na mas malakas kaysa sa mga metal sa mataas na temperatura), corundum (alumina-based) at quartz (silica-based) na mga ceramics, synthetic polymer na materyales, at baso ay maaaring magpakita ng mga natatanging katangian.
• Ang mga crystallized na baso (sitalls) ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpasok ng mga substance sa molten glass na nagtataguyod ng paglitaw ng mga crystallization center at ang kasunod na paglaki ng mga kristal. Ang nasabing glass-ceramic bilang "pyroceram" ay siyam na beses na mas malakas kaysa sa rolled glass, mas matigas kaysa sa high-carbon steel, mas magaan kaysa aluminyo at malapit sa quartz sa mga tuntunin ng heat resistance.
• Ang mga modernong pampadulas ay maaaring makabuluhang bawasan ang koepisyent ng friction at dagdagan ang wear resistance ng mga materyales. Ang paggamit ng mga langis at pampadulas na naglalaman ng molibdenum disulfide ay nagpapataas ng buhay ng serbisyo ng mga bahagi at bahagi ng sasakyan ng 1.5 beses, mga indibidwal na bahagi - hanggang dalawang beses, habang ang koepisyent ng friction ay maaaring mabawasan ng higit sa 5 beses.
• mga sangkap ng organoelement - ang polyorganosiloxanes ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang umangkop at isang spiral na istraktura ng mga molekula na bumubuo ng mga coils habang bumababa ang temperatura. Kaya, pinapanatili nila ang bahagyang iba't ibang lagkit sa isang malawak na hanay ng temperatura. Ito ay nagpapahintulot sa kanila na magamit bilang isang hydraulic fluid sa isang malawak na iba't ibang mga kondisyon.
• Ang proteksyon ng mga metal mula sa kaagnasan ay nakakuha ng isang layunin ng pagkilos pagkatapos ng paglikha ng electrochemical theory ng kaagnasan at ginagawang posible upang maiwasan ang mga makabuluhang gastos sa ekonomiya para sa pag-renew ng mga produktong metal.

Sa kasalukuyan, ang kimika, kasama ng iba pang agham, teknolohiya at industriya, ay nahaharap sa maraming apurahan at kumplikadong mga gawain. Ang synthesis at praktikal na aplikasyon ng angkop na mataas na temperatura at, higit pa, mainit na superconductor ay makabuluhang magbabago sa mga paraan ng pag-iimbak at paghahatid ng enerhiya. Kailangan ng mga bagong materyales, bukod sa kung saan ang mga materyales na batay sa mga metal, polimer, keramika at mga composite ay namumukod-tangi. Kaya't ang problema ng paglikha ng isang environment friendly na makina, na batay sa reaksyon ng hydrogen combustion sa oxygen, ay upang lumikha ng mga materyales o proseso na pumipigil sa pagtagos ng hydrogen sa pamamagitan ng mga dingding ng mga tangke ng imbakan ng hydrogen. Ang paglikha ng mga bagong teknolohiyang kemikal ay isa ring mahalagang lugar ng pag-unlad ng siyensya at teknolohikal. Kaya, ang gawain ay upang magbigay ng mga bagong uri ng likido at gas na panggatong na nakuha sa panahon ng pagproseso ng karbon, shale, pit, at kahoy. Posible ito batay sa mga bagong proseso ng catalytic.