Хімія — природнича наука. Речовини та їх перетворення у навколишньому світі.

Хімія — природнича наука. Речовини та їх перетворення у навколишньому світі.

Вступ

• Хімія — природнича наука. Речовини та їх перетворення у навколишньому світі

• Історія розвитку хімії

• Правила поведінки учнів у хімічному кабінеті. Ознайомлення з обладнанням кабінету хімії та лабораторним посудом

Із цього параграфа ви дізнаєтеся:

• які науки належать до природничих;

• що вивчає хімія;

• з яких розділів складається хімія і як вона пов’язана з іншими науками;

• про перетворення речовин у навколишньому світі;

• яку роль — позитивну чи негативну — відіграє хімія у суспільному житті.

Пригадайте з вивченого на уроках природознавства:

— які ви знаєте речовини?

Природничі науки — це науки, що вивчають природу і зміни, які у ній відбуваються. Окрім хімії, до природничих наук належать біологія, географія, фізика. Біологія вивчає живі організми: рослини, тварин і людину. Географія описує природну різноманітність Землі. Фізика досліджує найбільш загальні закони і явища природи. Предметом вивчення хімії є речовини. Деякі з них — вода, скло, цукор, залізо, кухонна сіль — відомі вам з дитинства, з багатьма іншими ви ознайомитеся на уроках хімії.

Різноманітні перетворення речовин відбуваються у живих організмах та неживій природі.

Навесні у ґрунт кинули невелику насінину. Вона проросла, перетворилася на рослину. У рослинах вуглекислий газ (що утворився внаслідок дихання людей і тварин, горіння пального, гниття органічних решток, бродіння), вода та інші речовини перетворюються на білки, жири, вуглеводи, вітаміни тощо. Біологія не може пояснити, як відбуваються у клітинах рослини ці дивні перетворення. Щоб пізнати суть цих процесів, людині потрібні знання з хімії.

Кам’яне вугілля, природний газ, нафта, глина, пісок, інші корисні копалини утворилися внаслідок природних хімічних процесів. Різноманітні перетворення речовин відбуваються в атмосфері Землі під час грози, виверження вулканів, у ґрунті, в річках та морях.

Перетворення речовин відбуваються під час приготування їжі, випікання хліба, скисання молока, виплавки металів і скла, виготовлення кераміки і будівельних матеріалів, одержання пластмас та інших синтетичних матеріалів, продукції хімічної промисловості (мінеральних добрив, кислот, мийних засобів, розчинників, фарб, лаків, засобів для чищення і догляду за предметами домашнього вжитку, амоніаку, водню), спалювання бензину тощо.

Чому бензин горить, а вода — ні? Чи можна виростити сині троянди і червоні волошки? Як отримати нові речовини, яких немає у природі? Як одні речовини перетворюються на інші? Чому капронові вироби не можна прасувати гарячою праскою? Чому жовтіє листя на деревах? Відповіді на ці та багато інших питань дає хімія. Хімія розкриває свої таємниці всім, хто наполегливо оволодіває її надбаннями.

Хімія — наука про речовини, їхній склад, властивості, хімічні перетворення речовин та явища, що супроводжують ці перетворення.

Вивчаючи хімію, ви зможете самостійно досліджувати властивості речовин і добувати деякі сполуки.

Сучасна хімія настільки широка галузь природознавства, що багато її розділів є самостійними, хоча й тісно взаємопов’язаними науковими дисциплінами.

Неорганічна хімія — розділ хімії про хімічні елементи та їхні сполуки.

Загальна хімія — це наука про властивості та будову речовин, вчення про розчини.

Органічна хімія вивчає сполуки Карбону з іншими елементами.

Мал. 1. Розділи хімії

Біохімія — наука про хімічні процеси, які відбуваються у живих клітинах.

Комп’ютерна хімія — порівняно молода галузь хімії, яка використовує комп’ютерні програми для вивчення, дослідження і пояснення хімічних перетворень.

Радіохімія вивчає властивості радіоактивних елементів (мал. 1).

Хімія та інші науки існують не кожна сама по собі, вони тісно пов’язані між собою. Наприклад, хімія послуговується надбаннями фізики для дослідження структури речовини, використовує фізичні закони під час дослідження хімічних процесів. Хімічні знання широко використовує біологія (для вивчення хімічного складу і будови сполук, з яких складаються живі організми), екологія (властивості речовин вивчають для їхнього безпечного використання), геологія (під час пошуку корисних копалин та встановлення їхнього складу, вмісту цінних речовин у природних мінералах і способах їх добування).

Хімічні знання також необхідні лікарям, щоб мати чітке уявлення про всі процеси, які відбуваються у тілі людини, а також фармацевтам, щоб знати хімічний склад ліків та їхній вплив на організм людини, щоб правильно застосовувати лікарські препарати під час лікування і синтезувати нові ліки.

Для того, щоб добувати метали з руд, переробляти кам’яне вугілля, нафту, природний газ, виробляти штучні та синтетичні матеріали, отримувати корисні продукти, щоб розуміти ці процеси і правильно керувати ними, треба мати ґрунтовні знання про склад і властивості речовин, про закономірності їхніх перетворень, а це неможливо без вивчення хімії.

Яка ж роль хімії у житті людини? Вона надзвичайно велика. Якби не було хімії, не було б сучасної металургії, космічні кораблі не літали б у космос, адже паливо для їхніх двигунів, міцні термостійкі матеріали для їхніх конструкцій виготовляють за допомогою хімічних процесів. Хіміки добувають із мінеральної, тваринної та рослинної сировини найрізноманітніші речовини. З’являються тисячі й десятки тисяч речовин і матеріалів, невідомих у природі, наприклад, полімерних, із виробами з яких ви постійно стикаєтесь у повсякденному житті. Недаремно наш вік називають віком полімерів (пригадайте з курсу історії, що у житті людства вже були кам’яний, бронзовий і залізний віки).

Використання пластмас (як видно з діаграми) різноманітне (мал. 2).

Із пластмаси виготовляють не лише дитячі іграшки, але й справжні деталі та конструкції. Окрім полімерів, до яких належать синтетичні волокна і пластмаси, хімія створює миючі засоби, мінеральні добрива, засоби захисту рослин, лікарські засоби і багато-багато іншого.

Мал. 2. Використання пластмас

Мал. 3. Хімічна промисловість і науково-технічний прогрес: 1 — металургія; 2 — машинобудування, 3 — сільське господарство; 4 — будівництво; 5, 6 — транспорт; 7 — текстильна промисловість; 8 — харчова промисловість; 9 — целюлозно-паперова промисловість; 10 — виробництво миючих засобів; 11 — виробництво товарів народного споживання; 12 — фармацевтична промисловість

За допомогою хімії людина отримує речовини з наперед заданими властивостями, а з них виробляє продукти харчування, одяг, взуття, техніку, транспортні засоби, сучасні засоби зв’язку тощо.

Хімічна промисловість розвивається на даний час набагато швидше, ніж будь-яка інша, і здебільшого визначає науково-технічний прогрес (мал. 3).

Як ніколи по-сучасному звучать слова М.В. Ломоносова, сказані ним іще у XVIII ст.: «Широко простягає хімія руки свої у справи людські...».

Проте виробництво таких потрібних людині продуктів хімічної промисловості, як метали, пластмаси, кислоти, сода, амоніак, мінеральні добрива, нафтопродукти та багато іншого призводить до забруднення довкілля середовища шкідливими речовинами. Джерелом забруднення у першу чергу є теплові електростанції, підприємства чорної і кольорової металургії, хімічної та гірничодобувної промисловості, сміттєпереробні заводи, автомобільний транспорт. Вони викидають у повітряний океан — атмосферу, яка не знає державних кордонів, небезпечні для життя та здоров’я людей, тварин і рослин речовини, отруйні сполуки, пил тощо (мал. 4).

Над великими промисловими містами висить густий смог.

Кислотні дощі руйнують скульптури (мал. 5, а) і будівлі, повільно вбивають рослини (мал. 5, б).

Мал. 4. Хімічний завод — джерело забруднення атмосфери

Мал. 5. Наслідок дії кислотних дощів на: а — скульптуру; б — рослини

Шлаки металургійних виробництв і відвали гірничодобувної промисловості займають величезні площі родючих орних земель.

Значна кількість природної води стає непридатною для вживання та життя організмів, що в ній мешкають, внаслідок скидання у водойми промислових та побутових стічних вод.

Слово «хімія» в сучасному світі часто викликає негативну реакцію. В уяві постають отруєні водойми, кислотні дощі, шкідливі хімічні домішки до їжі тощо.

Але хімія оточує нас повсюди. Немає жодної сфери, де б не використовувалися продукти хімічної та нафтохімічної промисловостей. Шкільний зошит, книга, ручка, дошка, меблі, одяг, будинки, машини і багато-багато іншого, виготовленого завдяки знанням із хімії.

Хімія — цікава і складна наука. Для того, щоб опанувати її, необхідно не лише засвоїти навчальний матеріал, але й навчитися використовувати отримані знання в повсякденному житті.

Для кожної людини важливі знання основ хімічної науки та розуміння хімічних процесів для пояснення природних явищ, правильного використання хімічних знань з метою покращення свого побуту, збереження здоров'я та довкілля.

Знання хімії потрібні для розвитку хімічного виробництва та покращення якості життя людей.

Грамотне використання хімічних знань дозволяє людству вирішувати найважливіші проблеми сучасності: продовольчу, енергетичну, екологічну.

Приклад:

Продуктивність сільськогосподарського виробництва багато в чому залежить від того, як хімічна промисловість забезпечує його мінеральними добривами і засобами захисту рослин від шкідників. Роль хімії надзвичайно важлива у виробництві будівельних матеріалів, синтетичних тканин, пластмас, фарб, мийних засобів, медикаментів. Хімія забезпечує переробку корисних копалин на цінні продукти: метали та їх сплави, паливо.

Зверни увагу!

Невміле та неконтрольоване використання продуктів хімічного виробництва призводить до забруднення довкілля, що негативно впливає на всі живі організми!

Саме тому хімію необхідно послідовно та уважно вивчати.

Перш за все, потрібно засвоїти основні закони і найважливіші хімічні поняття, а також навчитися застосовувати ці знання в найрізноманітніших життєвих ситуаціях.

Д/З Запишіть в зошит:

Хімія — наука про речовини, їхній склад, властивості, хімічні перетворення речовин та явища, що супроводжують ці перетворення.

Неорганічна хімія — розділ хімії про хімічні елементи та їхні сполуки.

Загальна хімія — це наука про властивості та будову речовин, вчення про розчини.

Органічна хімія вивчає сполуки Карбону з іншими елементами.

Мал. 1. Розділи хімії

Біохімія — наука про хімічні процеси, які відбуваються у живих клітинах.

Комп’ютерна хімія — порівняно молода галузь хімії, яка використовує комп’ютерні програми для вивчення, дослідження і пояснення хімічних перетворень.