Γιατί η χημεία ανήκει στις φυσικές επιστήμες. γενική χημεία

Ως αποτέλεσμα της μελέτης αυτού του κεφαλαίου, ο μαθητής θα πρέπει: ξέρω

• βασικές έννοιες και ιδιαιτερότητες της χημικής εικόνας του κόσμου.
• ο ρόλος της αλχημείας στην ανάπτυξη της χημείας ως επιστήμης.
• ιστορικά στάδια στην ανάπτυξη της χημείας ως επιστήμης.
• βασικές αρχές της μελέτης της σύνθεσης και της δομής των ουσιών·
• τους κύριους παράγοντες για την εμφάνιση χημικών αντιδράσεων και τις συνθήκες για τον έλεγχό τους.
• βασικές αρχές της εξελικτικής χημείας και ο ρόλος της στην εξήγηση της βιογένεσης. έχω την δυνατότητα να
• να προσδιορίσει το ρόλο της φυσικής του μικροκόσμου για την κατανόηση των θεμελίων της χημικής επιστήμης.
• διεξάγει μια συγκριτική ανάλυση των κύριων σταδίων στην ανάπτυξη της χημείας.
• είναι λογικό να δείξουμε τον ρόλο της χημείας για να εξηγήσουμε τα δομικά επίπεδα της συστημικής οργάνωσης της ύλης.

τα δικά

• δεξιότητες απόκτησης και εφαρμογής γνώσεων για τη διαμόρφωση μιας χημικής εικόνας του κόσμου·
• δεξιότητες στη χρήση της εννοιολογικής συσκευής της χημείας για τον χαρακτηρισμό χημικών διεργασιών.

Ιστορικά στάδια στην ανάπτυξη της χημικής επιστήμης

Υπάρχουν πολλοί ορισμοί της χημείας που τη χαρακτηρίζουν ως επιστήμη:

• σχετικά με τα χημικά στοιχεία και τις ενώσεις τους·
• ουσίες, τη σύνθεση και τη δομή τους·
• διαδικασίες ποιοτικού μετασχηματισμού ουσιών·
• χημικές αντιδράσεις, καθώς και τους νόμους και τα πρότυπα στα οποία υπακούουν αυτές οι αντιδράσεις.

Προφανώς, καθένα από αυτά αντικατοπτρίζει μόνο μια πτυχή της εκτεταμένης χημικής γνώσης και η ίδια η χημεία λειτουργεί ως ένα εξαιρετικά διατεταγμένο, συνεχώς εξελισσόμενο σύστημα γνώσης. Ας δώσουμε έναν ορισμό από ένα κλασικό σχολικό βιβλίο: «Η χημεία είναι η επιστήμη των μετασχηματισμών των ουσιών. Μελετά τη σύνθεση και τη δομή των ουσιών, την εξάρτηση των ιδιοτήτων των ουσιών από τη σύσταση και τη δομή τους, τις συνθήκες και τους τρόπους μετατροπής ορισμένων ουσιών σε άλλες».

Η χημεία είναι η επιστήμη των μετασχηματισμών των ουσιών.

Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό γνώρισμα της χημείας είναι ότι είναι σε μεγάλο βαθμό σχηματίζει ανεξάρτητααντικείμενο έρευνας, δημιουργώντας ουσίες που δεν υπήρχαν στη φύση. Όπως καμία άλλη επιστήμη, η χημεία λειτουργεί ταυτόχρονα ως επιστήμη και ως παραγωγή. Δεδομένου ότι η σύγχρονη χημεία επιλύει τα προβλήματά της σε ατομικό-μοριακό επίπεδο, σχετίζεται στενά με τη φυσική, τη βιολογία, καθώς και με επιστήμες όπως η γεωλογία, η ορυκτολογία κ.λπ. Οι συνοριακές περιοχές μεταξύ αυτών των επιστημών μελετώνται από την κβαντική χημεία, τη χημική φυσική, τη φυσική χημεία, γεωχημεία, βιοχημεία κ.λπ.

Πριν από περισσότερα από 200 χρόνια, ο σπουδαίος M.V. Lomonosov μίλησε σε μια δημόσια συνάντηση της Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης. στην έκθεση «Μια λέξη για τα οφέλη της χημείας»διαβάζουμε τις προφητικές γραμμές: «Η Χημεία απλώνει διάπλατα τα χέρια της στις ανθρώπινες υποθέσεις... Όπου κι αν κοιτάξουμε, όπου κι αν κοιτάξουμε, οι επιτυχίες της επιμέλειάς της εμφανίζονται μπροστά στα μάτια μας». Η Χημεία άρχισε να διαδίδει την «επιμέλειά» της πίσω στην Αίγυπτο, την κορυφαία χώρα του Αρχαίου Κόσμου. Βιομηχανίες όπως η μεταλλουργία, η κεραμική, η κατασκευή γυαλιού, η βαφή, τα αρώματα και τα καλλυντικά σημείωσαν σημαντική ανάπτυξη εκεί πολύ πριν από την εποχή μας.

Ας συγκρίνουμε το όνομα της επιστήμης της χημείας σε διάφορες γλώσσες:

Όλες αυτές οι λέξεις περιέχουν τη ρίζα "περικλείω"ή " χημ», που είναι σύμφωνο με τις λέξεις της αρχαίας ελληνικής γλώσσας: «χήμος» ή «χούμος» σήμαινε «χυμός». Αυτό το όνομα βρίσκεται σε χειρόγραφα που περιέχουν πληροφορίες για την ιατρική και τη φαρμακευτική.

Υπάρχουν και άλλες απόψεις. Σύμφωνα με τον Πλούταρχο, ο όρος «χημεία» προέρχεται από ένα από τα αρχαία ονόματα της Αιγύπτου - Hemi. ("σκουπίζοντας γη")Στην αρχική του έννοια, ο όρος σήμαινε «αιγυπτιακή τέχνη». Η Χημεία ως επιστήμη των ουσιών και των αλληλεπιδράσεών τους θεωρούνταν θεϊκή επιστήμη στην Αίγυπτο και ήταν εξ ολοκλήρου στα χέρια των ιερέων.

Ένας από τους παλαιότερους κλάδους της χημείας είναι η μεταλλουργία. 4-3 χιλιάδες χρόνια π.Χ. Άρχισαν να λιώνουν χαλκό από μεταλλεύματα, και αργότερα να παράγουν ένα κράμα χαλκού και κασσίτερου (χάλκινο). Στη 2η χιλιετία π.Χ. έμαθε να εξάγει σίδηρο από μεταλλεύματα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία φουσκώματος τυριού. 1600 π.Χ Άρχισαν να χρησιμοποιούν φυσική βαφή indigo για τη βαφή υφασμάτων, και λίγο αργότερα - μωβ και αλιζαρίνη, καθώς και να παρασκευάζουν ξύδι, φάρμακα από φυτικά υλικά και άλλα προϊόντα, η παραγωγή των οποίων συνδέεται με χημικές διεργασίες.

Στην Αραβική Ανατολή στους V-VI αιώνες. Ο όρος «αλχημεία» εμφανίζεται προσθέτοντας το σωματίδιο «al-» στην ελληνοαιγυπτιακή «χημεία». Ο στόχος των αλχημιστών ήταν να δημιουργήσουν μια «φιλοσοφική πέτρα» ικανή να μετατρέψει όλα τα βασικά μέταλλα σε χρυσό. Βασίστηκε σε μια πρακτική παραγγελία: χρυσό

στην Ευρώπη ήταν απαραίτητο για την ανάπτυξη του εμπορίου και υπήρχαν ελάχιστα γνωστά κοιτάσματα χρυσού.

Γεγονός από την ιστορία της επιστήμης

Τα παλαιότερα χημικά κείμενα που ανακαλύφθηκαν θεωρούνται πλέον αρχαία αιγυπτιακά. "Πάπυρος Έμπερς"(που πήρε το όνομά του από τον Γερμανό Αιγυπτιολόγο που το βρήκε) - μια συλλογή συνταγών για την παρασκευή φαρμάκων από τον 16ο αιώνα. π.Χ., καθώς και ο «πάπυρος Brugsch» που βρέθηκε στη Μέμφις με φαρμακευτικές συνταγές (XIV αιώνας π.Χ.).

Οι προϋποθέσεις για την καθιέρωση της χημείας ως ανεξάρτητου επιστημονικού κλάδου διαμορφώθηκαν σταδιακά κατά τον 17ο - πρώτο μισό του 18ου αιώνα. Ταυτόχρονα, παρά την ποικιλομορφία του εμπειρικού υλικού, σε αυτή την επιστήμη, μέχρι την ανακάλυψη το 1869 του περιοδικού συστήματος των χημικών στοιχείων από τον D. I. Mendeleev (1834-1907), δεν υπήρχε γενική θεωρία με τη βοήθεια της οποίας θα ήταν είναι δυνατόν να εξηγηθεί το συσσωρευμένο πραγματικό υλικό.

Απόπειρες περιοδικοποίησης της χημικής γνώσης έγιναν τον 19ο αιώνα. Σύμφωνα με τον Γερμανό επιστήμονα G. Kopp, συγγραφέα μιας τετράτομης μονογραφίας "Ιστορία της Χημείας"(1843-1847), η ανάπτυξη της χημείας επηρεάστηκε από ορισμένους καθοδηγητική ιδέα.Προσδιόρισε πέντε στάδια:

• την εποχή της συσσώρευσης εμπειρικής γνώσης χωρίς απόπειρες θεωρητικής εξήγησης (από την αρχαιότητα έως τον 4ο αιώνα μ.Χ.).
• αλχημική περίοδος (IV - αρχές 16ου αιώνα).
• περίοδος ιατροχημείας, δηλ. "θεραπευτική χημεία" (δεύτερο τέταρτο του 16ου αιώνα - μέσα 17ου αιώνα).
• η περίοδος δημιουργίας και κυριαρχίας της πρώτης χημικής θεωρίας - της θεωρίας του φλογιστώνα (μέσα 17ου - τρίτο τέταρτο του 18ου αιώνα).
• περίοδος ποσοτικής έρευνας (τελευταίο τέταρτο του 18ου αιώνα - δεκαετία 1840) 1.

Ωστόσο, σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες, αυτή η ταξινόμηση αναφέρεται σε εκείνα τα στάδια όπου η χημική επιστήμη δεν είχε ακόμη συγκροτηθεί ως συστημική θεωρητική γνώση.

Οι εγχώριοι ιστορικοί της χημείας εντοπίζουν τέσσερα εννοιολογικά επίπεδα, τα οποία βασίζονται σε έναν τρόπο επίλυσης του κεντρικού προβλήματος της χημείας ως επιστήμης και ως παραγωγής (Εικ. 13.1).

Πρώτο εννοιολογικό επίπεδο -η μελέτη της δομής μιας χημικής ουσίας. Σε αυτό το επίπεδο πραγματοποιήθηκε η μελέτη διαφόρων ιδιοτήτων και μετασχηματισμών ουσιών ανάλογα με τη χημική τους σύσταση.

Ρύζι. 13.1.

Δεν είναι δύσκολο να δούμε την αναλογία αυτής της έννοιας με τη φυσική έννοια του ατομισμού. Τόσο οι φυσικοί όσο και οι χημικοί προσπάθησαν να βρουν αυτή την αρχική βάση με τη βοήθεια της οποίας θα μπορούσαν να εξηγηθούν οι ιδιότητες όλων των απλών και πολύπλοκων ουσιών. Αυτή η ιδέα διατυπώθηκε αρκετά αργά - το 1860, στο πρώτο Διεθνές Συνέδριο Χημικών στην Καρλσρούη της Γερμανίας. Οι χημικοί επιστήμονες υπέθεσαν ότι όλες οι ουσίες αποτελούνται από μόρια και όλα τα μόρια, με τη σειρά τους αποτελούνται από άτομα.Τόσο τα άτομα όσο και τα μόρια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση, ενώ τα άτομα είναι τα μικρότερα και στη συνέχεια αδιαίρετα μέρη των μορίων 1.

Η σημασία του Συνεδρίου εκφράστηκε ξεκάθαρα από τον D. I. Mendeleev: «Έχοντας αποδεχτεί τη διαφορά μεταξύ ενός ατόμου και ενός σωματιδίου (έτσι ονομάστηκε το μόριο - ΣΟΛ.Ο.), οι χημικοί όλων των χωρών αποδέχθηκαν την αρχή του ενιαίου συστήματος. Τώρα θα ήταν μεγάλη ασυνέπεια, έχοντας αναγνωρίσει την αρχή, να μην αναγνωρίσουμε τις συνέπειές της».

Δεύτερο εννοιολογικό επίπεδο -μελέτη της δομής των χημικών ουσιών, προσδιορίζοντας έναν συγκεκριμένο τρόπο αλληλεπίδρασης στοιχείων στη σύνθεση συγκεκριμένων χημικών ουσιών. Διαπιστώθηκε ότι οι ιδιότητες των ουσιών εξαρτώνται όχι μόνο από τα συστατικά τους χημικά στοιχεία, αλλά και από τη σχέση και την αλληλεπίδραση αυτών των στοιχείων κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Έτσι, το διαμάντι και ο άνθρακας έχουν διαφορετικές ιδιότητες ακριβώς λόγω των διαφορών στις δομές τους, αν και η χημική τους σύσταση είναι παρόμοια.

Τρίτο εννοιολογικό επίπεδοΗ χημεία δημιουργείται από τις ανάγκες αύξησης της παραγωγικότητας της χημικής παραγωγής και διερευνά τους εσωτερικούς μηχανισμούς και τις εξωτερικές συνθήκες των χημικών διεργασιών: θερμοκρασία, πίεση, ρυθμός αντίδρασης κ.λπ.

Τέταρτο εννοιολογικό επίπεδο -επίπεδο εξελικτικής χημείας. Σε αυτό το επίπεδο, μελετάται σε μεγαλύτερο βάθος η φύση των αντιδραστηρίων που εμπλέκονται στις χημικές αντιδράσεις και οι ιδιαιτερότητες της δράσης των καταλυτών, που επιταχύνουν σημαντικά τον ρυθμό εμφάνισής τους. Σε αυτό το επίπεδο γίνεται κατανοητή η διαδικασία προέλευσης ζωντανόςύλη από αδρανή ύλη.

• Γκλίνκα II. Λ. Γενική χημεία. 2η έκδ. Λ.: Χημεία: κλάδος Λένινγκραντ, 1987. Σελ. 13.
• Παραθέτω, αναφορά από: Koltun M. World of Chemistry. Μ.: Παιδική λογοτεχνία, 1988. Σ. 7.
• Mendeleev D.I. Op. σε τόμους 25. Λ. - Μ.: Εκδοτικός Οίκος ΑΠ ΕΣΣΔ, 1949. Τ. 15. Σ. 171-172.

Μάθημα 1

Θέμα:Η χημεία είναι μια φυσική επιστήμη.

Στόχος:δώστε μια ιδέα για τη χημεία ως επιστήμη. Δείξτε τη θέση της χημείας μεταξύ των φυσικών επιστημών. εισαγάγετε την ιστορία της προέλευσης της χημείας· εξετάστε τη σημασία της χημείας στην ανθρώπινη ζωή. μάθουν τους κανόνες συμπεριφοράς στην τάξη της χημείας. εισαγωγή επιστημονικών μεθόδων γνώσης στη χημεία· να αναπτύξουν τη λογική της σκέψης και τις δεξιότητες παρατήρησης. καλλιεργήστε ενδιαφέρον για το αντικείμενο που μελετάτε, επιμονή και επιμέλεια στη μελέτη του θέματος.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων.

ΕγώΟργάνωση τάξης.

IIΕνημέρωση βασικών γνώσεων.

Ποιες φυσικές επιστήμες γνωρίζετε και σπουδάζετε;

Γιατί ονομάζονται φυσικά;

IIIΜήνυμα του θέματος, στόχοι μαθήματος, κίνητρο για μαθησιακές δραστηριότητες.

Αφού κοινοποιήσει το θέμα και το σκοπό του μαθήματος, ο δάσκαλος θέτει μια προβληματική ερώτηση.

Τι πιστεύετε ότι οι σπουδές χημείας; (Οι μαθητές εκφράζουν τις εικασίες τους, όλες είναι γραμμένες στον πίνακα). Στη συνέχεια ο δάσκαλος λέει ότι κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα μάθουμε ποιες υποθέσεις είναι αληθινές.

IIIΕκμάθηση νέου υλικού.

Πριν ξεκινήσουμε το μάθημά μας, πρέπει να μάθουμε τους κανόνες συμπεριφοράς στην αίθουσα χημείας. Κοιτάξτε μπροστά σας στον τοίχο το περίπτερο στο οποίο είναι γραμμένοι αυτοί οι κανόνες. Κάθε φορά που μπαίνετε στο γραφείο, πρέπει να επαναλαμβάνετε αυτούς τους κανόνες, να τους γνωρίζετε και να τους ακολουθείτε αυστηρά.

(Διαβάστε δυνατά τους κανόνες συμπεριφοράς στο εργαστήριο χημείας.)

Κανόνες συμπεριφοράς για μαθητές στην τάξη της χημείας.

Μπορείτε να μπείτε στην τάξη χημείας μόνο με την άδεια του δασκάλου.

Στην τάξη της χημείας πρέπει να περπατάτε με μετρημένο ρυθμό. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να μετακινηθείτε ξαφνικά, καθώς μπορεί να χτυπήσετε τον εξοπλισμό και τα αντιδραστήρια που στέκονται στα τραπέζια.

Κατά τη διάρκεια της πειραματικής εργασίας στην αίθουσα χημείας, πρέπει να φοράτε ρόμπα.

Κατά τη διεξαγωγή πειραματικών εργασιών, μπορείτε να ξεκινήσετε την εργασία μόνο μετά την άδεια του δασκάλου.

Όταν εκτελείτε πειράματα, εργαστείτε ήρεμα, χωρίς φασαρία. Μην πιέζετε το γραφείο του γείτονά σας. Θυμάμαι! Η ακρίβεια είναι το κλειδί της επιτυχίας!

Αφού ολοκληρώσετε τα πειράματα, πρέπει να καθαρίσετε τον χώρο εργασίας σας και να πλύνετε καλά τα χέρια σας με σαπούνι.

Η χημεία είναι μια φυσική επιστήμη, η θέση της χημείας μεταξύ των φυσικών επιστημών.

Οι φυσικές επιστήμες περιλαμβάνουν τη φυσική γεωγραφία, την αστρονομία, τη φυσική, τη βιολογία, την οικολογία και άλλες. Μελετούν φυσικά αντικείμενα και φαινόμενα.

Ας σκεφτούμε τι θέση κατέχει η χημεία ανάμεσα στις άλλες επιστήμες. Τους παρέχει ουσίες, υλικά και σύγχρονες τεχνολογίες. Και ταυτόχρονα χρησιμοποιεί τα επιτεύγματα των μαθηματικών, της φυσικής, της βιολογίας και της οικολογίας για τη δική του περαιτέρω ανάπτυξη. Κατά συνέπεια, η χημεία είναι μια κεντρική, θεμελιώδης επιστήμη.

Τα όρια μεταξύ της χημείας και άλλων φυσικών επιστημών γίνονται όλο και πιο θολά. Η φυσική χημεία και η χημική φυσική προέκυψαν στα όρια των μελετών των φυσικών και χημικών φαινομένων. Βιοχημεία - βιολογική χημεία - μελετά τη χημική σύσταση και δομή των ενώσεων που περιέχονται σε ζωντανούς οργανισμούς.

Ιστορία της εμφάνισης της χημείας.

Η επιστήμη των ουσιών και των μετασχηματισμών τους ξεκίνησε από την Αίγυπτο, την πιο προηγμένη τεχνικά χώρα του αρχαίου κόσμου. Οι Αιγύπτιοι ιερείς ήταν οι πρώτοι χημικοί. Διέθεταν πολλά άλυτα μέχρι τώρα χημικά μυστικά. Για παράδειγμα, τεχνικές ταρίχευσης των σωμάτων νεκρών φαραώ και ευγενών, καθώς και απόκτηση ορισμένων χρωμάτων.

Βιομηχανίες όπως η κεραμική, η υαλουργία, η βαφή και η αρωματοποιία γνώρισαν σημαντική ανάπτυξη στην Αίγυπτο πολύ πριν από την εποχή μας. Η χημεία θεωρούνταν «θεϊκή» επιστήμη, ήταν εξ ολοκλήρου στα χέρια των ιερέων και την έκρυβαν επιμελώς από όλους τους αμύητους. Ωστόσο, ορισμένες πληροφορίες εξακολουθούσαν να διεισδύουν πέρα ​​από την Αίγυπτο.

Γύρω στον 7ο αιώνα. ΕΝΑ Δ Οι Άραβες υιοθέτησαν την κληρονομιά και τις μεθόδους εργασίας των Αιγυπτίων ιερέων και εμπλούτισαν την ανθρωπότητα με νέες γνώσεις. Οι Άραβες πρόσθεσαν το πρόθεμα al στη λέξη hemi, και η ηγεσία στη μελέτη των ουσιών, που έγινε γνωστή ως αλχημεία, πέρασε στους Άραβες. Πρέπει να σημειωθεί ότι η αλχημεία δεν ήταν ευρέως διαδεδομένη στη Ρωσία, αν και τα έργα των αλχημιστών ήταν γνωστά και μεταφράστηκαν ακόμη και στην εκκλησιαστική σλαβική. Η αλχημεία είναι η μεσαιωνική τέχνη της απόκτησης και επεξεργασίας διαφόρων ουσιών για πρακτικές ανάγκες.Σε αντίθεση με τους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους, που παρατηρούσαν μόνο τον κόσμο και βασίζονταν στην εξήγησή τους σε υποθέσεις και στοχασμούς, οι αλχημιστές έδρασαν, πειραματίστηκαν, έκαναν απροσδόκητες ανακαλύψεις και βελτίωσαν τις πειραματικές τεχνικές. Οι αλχημιστές πίστευαν ότι τα μέταλλα είναι ουσίες που αποτελούνται από τρία κύρια στοιχεία: αλάτι - ως σύμβολο σκληρότητας και διαλυτότητας. θείο - ως ουσία ικανή να θερμαίνεται και να καίγεται σε υψηλές θερμοκρασίες. υδράργυρος - ως ουσία ικανή να εξατμιστεί και να έχει λάμψη. Από αυτή την άποψη, υποτέθηκε ότι, για παράδειγμα, ο χρυσός, που ήταν ένα πολύτιμο μέταλλο, έχει επίσης ακριβώς τα ίδια στοιχεία, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να ληφθεί από οποιοδήποτε μέταλλο! Θεωρήθηκε ότι η παραγωγή χρυσού από οποιοδήποτε άλλο μέταλλο συνδέεται με τη δράση της φιλοσοφικής πέτρας, την οποία οι αλχημιστές προσπάθησαν ανεπιτυχώς να βρουν. Επιπλέον, πίστευαν ότι αν πιεις το ελιξίριο που φτιάχνεται από τη φιλοσοφική πέτρα, θα αποκτήσεις αιώνια νιότη! Αλλά οι αλχημιστές δεν μπόρεσαν να βρουν ή να αποκτήσουν ούτε τη φιλοσοφική πέτρα ούτε χρυσό από άλλα μέταλλα.

Ο ρόλος της χημείας στη ζωή του ανθρώπου.

Οι μαθητές απαριθμούν όλες τις πτυχές της θετικής επίδρασης της χημείας στην ανθρώπινη ζωή. Ο δάσκαλος βοηθά και καθοδηγεί τις σκέψεις των μαθητών.

Δάσκαλος: Η χημεία είναι χρήσιμη μόνο στην κοινωνία; Ποια προβλήματα προκύπτουν σε σχέση με τη χρήση χημικών προϊόντων;

(Οι μαθητές προσπαθούν να βρουν την απάντηση σε αυτή την ερώτηση.)

Μέθοδοι γνώσης στη χημεία.

Ένα άτομο αποκτά γνώση για τη φύση χρησιμοποιώντας μια τόσο σημαντική μέθοδο όπως η παρατήρηση.

Παρατήρηση- αυτή είναι η συγκέντρωση της προσοχής σε αναγνωρίσιμα αντικείμενα για τη μελέτη τους.

Με τη βοήθεια της παρατήρησης, ένα άτομο συσσωρεύει πληροφορίες για τον κόσμο γύρω του, τις οποίες στη συνέχεια συστηματοποιεί, εντοπίζοντας γενικά πρότυπα στα αποτελέσματα των παρατηρήσεων. Το επόμενο σημαντικό βήμα είναι να αναζητήσετε λόγους που εξηγούν τα μοτίβα που βρέθηκαν.

Για να είναι γόνιμη η παρατήρηση, πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις:

ορίστε με σαφήνεια το θέμα της παρατήρησης, δηλαδή σε τι θα τραβήξει την προσοχή του παρατηρητή - μια συγκεκριμένη ουσία, τις ιδιότητές της ή τη μετατροπή ορισμένων ουσιών σε άλλες, τις συνθήκες για την υλοποίηση αυτών των μετασχηματισμών κ.λπ.

Διατυπώστε το σκοπό της παρατήρησης, ο παρατηρητής πρέπει να γνωρίζει γιατί διεξάγει την παρατήρηση.

καταρτίστε ένα σχέδιο παρακολούθησης για την επίτευξη του στόχου σας. Για να γίνει αυτό, είναι καλύτερο να προβάλουμε μια υπόθεση, δηλαδή μια υπόθεση (από την ελληνική υπόθεση - βάση, υπόθεση) για το πώς θα συμβεί το παρατηρούμενο φαινόμενο. Μια υπόθεση μπορεί επίσης να προβληθεί ως αποτέλεσμα παρατήρησης, δηλαδή όταν προκύπτει ένα αποτέλεσμα που πρέπει να εξηγηθεί.

Η επιστημονική παρατήρηση διαφέρει από την παρατήρηση με την καθημερινή έννοια της λέξης. Κατά κανόνα, η επιστημονική παρατήρηση πραγματοποιείται υπό αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες και αυτές οι συνθήκες μπορούν να αλλάξουν κατόπιν αιτήματος του παρατηρητή. Τις περισσότερες φορές, μια τέτοια παρατήρηση πραγματοποιείται σε ειδικό δωμάτιο - εργαστήριο.

Πείραμα- επιστημονική αναπαραγωγή ενός φαινομένου με σκοπό την έρευνα και τον έλεγχο του υπό ορισμένες προϋποθέσεις.

Ένα πείραμα (από το λατινικό experimentum - εμπειρία, δοκιμή) σας επιτρέπει να επιβεβαιώσετε ή να αντικρούσετε την υπόθεση που προέκυψε κατά την παρατήρηση και να διατυπώσετε ένα συμπέρασμα.

Ας κάνουμε ένα μικρό πείραμα για να μελετήσουμε τη δομή της φλόγας.

Ας ανάψουμε ένα κερί και ας εξετάσουμε προσεκτικά τη φλόγα. Είναι ετερογενές στο χρώμα και έχει τρεις ζώνες. Η σκοτεινή ζώνη (1) βρίσκεται στο κάτω μέρος της φλόγας. Είναι η πιο ψυχρή σε σύγκριση με άλλες. Η σκοτεινή ζώνη περιβάλλεται από το φωτεινό μέρος της φλόγας (2), η θερμοκρασία της οποίας είναι υψηλότερη από τη σκοτεινή ζώνη. Ωστόσο, η υψηλότερη θερμοκρασία βρίσκεται στο πάνω άχρωμο μέρος της φλόγας (ζώνη 3).

Για να βεβαιωθείτε ότι διαφορετικές ζώνες της φλόγας έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες, μπορείτε να πραγματοποιήσετε αυτό το πείραμα. Τοποθετήστε ένα θραύσμα ή σπίρτο στη φλόγα έτσι ώστε να διασχίσει και τις τρεις ζώνες. Θα δείτε ότι το θραύσμα είναι απανθρακωμένο στις ζώνες 2 και 3. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία της φλόγας είναι η υψηλότερη εκεί.

Τίθεται το ερώτημα: η φλόγα μιας λάμπας αλκοόλης ή ξηρού καυσίμου θα έχει την ίδια δομή με τη φλόγα ενός κεριού; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα μπορεί να είναι δύο υποθέσεις - υποθέσεις: 1) η δομή της φλόγας θα είναι ίδια με τη φλόγα ενός κεριού, επειδή βασίζεται στην ίδια διαδικασία - καύση. 2) η δομή της φλόγας θα είναι διαφορετική, καθώς προκύπτει ως αποτέλεσμα της καύσης διαφόρων ουσιών. Για να επιβεβαιώσουμε ή να διαψεύσουμε μία από αυτές τις υποθέσεις, ας στραφούμε σε ένα πείραμα - ας κάνουμε ένα πείραμα.

Χρησιμοποιώντας ένα σπίρτο ή θραύσμα, εξετάζουμε τη δομή της φλόγας μιας λάμπας αλκοόλης.

Παρά τις διαφορές στο σχήμα, το μέγεθος και ακόμη και το χρώμα, και στις δύο περιπτώσεις η φλόγα έχει την ίδια δομή - τις ίδιες τρεις ζώνες: η εσωτερική σκοτεινή (πιο κρύα), η μεσαία φωτεινή (καυτή) και η εξωτερική άχρωμη (πιο καυτή).

Επομένως, με βάση το πείραμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η δομή οποιασδήποτε φλόγας είναι η ίδια. Η πρακτική σημασία αυτού του συμπεράσματος είναι η ακόλουθη: για να θερμανθεί οποιοδήποτε αντικείμενο σε φλόγα, πρέπει να τοποθετηθεί στο επάνω, δηλαδή στο πιο καυτό, μέρος της φλόγας.

Είναι σύνηθες να τεκμηριώνονται τα πειραματικά δεδομένα σε ένα ειδικό εργαστηριακό περιοδικό, για το οποίο είναι κατάλληλο ένα συνηθισμένο σημειωματάριο, αλλά οι εγγραφές σε αυτό είναι αυστηρά καθορισμένες. Σημειώνεται η ημερομηνία του πειράματος, το όνομά του και η πρόοδος του πειράματος, το οποίο συχνά παρουσιάζεται με τη μορφή πίνακα.

Προσπαθήστε να περιγράψετε ένα πείραμα για να μελετήσετε τη δομή μιας φλόγας με αυτόν τον τρόπο.

Όλες οι φυσικές επιστήμες είναι πειραματικές. Και η οργάνωση ενός πειράματος απαιτεί συχνά ειδικό εξοπλισμό. Για παράδειγμα, στη βιολογία, χρησιμοποιούνται ευρέως οπτικά όργανα που καθιστούν δυνατή τη μεγέθυνση της εικόνας του παρατηρούμενου αντικειμένου πολλές φορές: ένας μεγεθυντικός φακός, ένα μικροσκόπιο.

Οι φυσικοί χρησιμοποιούν όργανα για να μετρήσουν την τάση, το ρεύμα και την ηλεκτρική αντίσταση όταν μελετούν ηλεκτρικά κυκλώματα.

Οι επιστήμονες και οι γεωγράφοι είναι οπλισμένοι με ειδικά όργανα - από τα πιο απλά (πυξίδα, μετεωρολογικά μπαλόνια) μέχρι ερευνητικά σκάφη, μοναδικούς διαστημικούς τροχιακούς σταθμούς.

Οι χημικοί χρησιμοποιούν επίσης ειδικό εξοπλισμό στην έρευνά τους. Το πιο απλό από αυτά είναι, για παράδειγμα, μια συσκευή θέρμανσης που είναι ήδη γνωστή σε εσάς - μια λάμπα αλκοόλης και διάφορα χημικά δοχεία στα οποία πραγματοποιούνται μετασχηματισμοί ουσιών, δηλαδή χημικές αντιδράσεις.

IV Γενίκευση και συστηματοποίηση της αποκτηθείσας γνώσης.

Τι μελετά λοιπόν η χημεία; (Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, ο δάσκαλος έδωσε σημασία στην ορθότητα ή την ανακρίβεια των υποθέσεων των παιδιών για το μάθημα της χημείας. Και τώρα ήρθε η ώρα να γενικεύσουμε και να δώσουμε μια τελική απάντηση. Εξάγουμε τον ορισμό της χημείας).

Τι ρόλο παίζει η χημεία στην ανθρώπινη ζωή και την κοινωνία;

Ποιες μεθόδους γνώσης στη χημεία γνωρίζετε τώρα;

Τι είναι η παρατήρηση; Ποιες προϋποθέσεις πρέπει να πληρούνται για να είναι αποτελεσματική η παρατήρηση;

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας υπόθεσης και ενός συμπεράσματος;

Τι είναι ένα πείραμα;

Ποια είναι η δομή μιας φλόγας;

Πώς πρέπει να γίνεται η θέρμανση;

V Αναστοχασμός, σύνοψη του μαθήματος, βαθμολόγηση.

VI Έκθεση εργασίας για το σπίτι, οδηγίες για τον τρόπο ολοκλήρωσής της.

Δάσκαλος: Πρέπει:

Μάθετε τις σημειώσεις φόντου για αυτό το μάθημα.

Περιγράψτε ένα πείραμα για τη μελέτη της δομής μιας φλόγας χρησιμοποιώντας τον παρακάτω πίνακα.

Η χημεία ως επιστήμη

Χημεία- μια επιστήμη που μελετά τη δομή των ουσιών και τους μετασχηματισμούς τους, που συνοδεύονται από αλλαγές στη σύνθεση και (ή) δομή. Η σύγχρονη χημεία αντιμετωπίζει τρεις κύριες προκλήσεις:

• Πρώτον, η θεμελιώδης κατεύθυνση της ανάπτυξης της χημείας είναι η μελέτη της δομής της ύλης, η ανάπτυξη της θεωρίας της δομής και των ιδιοτήτων των μορίων και των υλικών. Είναι σημαντικό να δημιουργηθεί μια σύνδεση μεταξύ της δομής και των διαφόρων ιδιοτήτων των ουσιών και, σε αυτή τη βάση, να κατασκευαστούν θεωρίες για την αντιδραστικότητα μιας ουσίας, την κινητική και τον μηχανισμό των χημικών αντιδράσεων και των καταλυτικών φαινομένων. Η υλοποίηση των χημικών μετασχηματισμών προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση καθορίζεται από τη σύνθεση και τη δομή των μορίων, των ιόντων, των ριζών και άλλων βραχύβιων σχηματισμών. Γνωρίζοντας αυτό μας επιτρέπει να βρούμε τρόπους για να αποκτήσουμε νέα προϊόντα που έχουν ποιοτικά ή ποσοτικά διαφορετικές ιδιότητες από τα υπάρχοντα.
• δεύτερον, η εφαρμογή στοχευμένης σύνθεσης νέων ουσιών με συγκεκριμένες ιδιότητες. Εδώ είναι επίσης σημαντικό να βρεθούν νέες αντιδράσεις και καταλύτες για πιο αποτελεσματική σύνθεση ήδη γνωστών και βιομηχανικά σημαντικών ενώσεων.
• τρίτον - ανάλυση. Αυτό το παραδοσιακό έργο της χημείας έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία. Συνδέεται τόσο με την αύξηση του αριθμού των χημικών αντικειμένων και ιδιοτήτων που μελετώνται, όσο και με την ανάγκη προσδιορισμού και μείωσης των συνεπειών της ανθρώπινης επίδρασης στη φύση.

Οι χημικές ιδιότητες των ουσιών καθορίζονται κυρίως από την κατάσταση των εξωτερικών ηλεκτρονικών κελύφους των ατόμων και των μορίων που σχηματίζουν την ουσία. οι καταστάσεις των πυρήνων και των εσωτερικών ηλεκτρονίων δεν αλλάζουν σχεδόν καθόλου στις χημικές διεργασίες. Αντικείμενο της χημικής έρευνας είναι τα χημικά στοιχεία και οι συνδυασμοί τους, δηλ. άτομα, απλές (μονοστοιχειώδεις) και σύνθετες (μόρια, ιόντα, ιόντα ριζών, υδατάνθρακες, ελεύθερες ρίζες) χημικές ενώσεις, οι συσχετίσεις τους (συνδυαστικές ενώσεις, συστάδες, επιδιαλυτωμένα άλατα, ενώσεις εγκλωβισμού κ.λπ.), υλικά κ.λπ.

Η σύγχρονη χημεία έχει φτάσει σε τέτοιο επίπεδο ανάπτυξης που υπάρχει μια σειρά από ειδικές ενότητες της που είναι ανεξάρτητες επιστήμες. Ανάλογα με την ατομική φύση της ουσίας που μελετάται και τους τύπους των χημικών δεσμών μεταξύ των ατόμων, διακρίνεται η ανόργανη, η οργανική και η χημεία των οργανοστοιχείων. Το αντικείμενο της ανόργανης χημείας είναι όλα τα χημικά στοιχεία και οι ενώσεις τους, και άλλες ουσίες που βασίζονται σε αυτά. Η οργανική χημεία μελετά τις ιδιότητες μιας ευρείας κατηγορίας ενώσεων που σχηματίζονται μέσω των χημικών δεσμών του άνθρακα με τον άνθρακα και άλλα οργανικά στοιχεία: υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, θείο, χλώριο, βρώμιο και ιώδιο. Η χημεία οργανοστοιχείων βρίσκεται στο σημείο τομής της ανόργανης και της οργανικής χημείας. Αυτή η «τρίτη» χημεία αναφέρεται σε ενώσεις που περιλαμβάνουν χημικούς δεσμούς άνθρακα με άλλα στοιχεία του περιοδικού πίνακα που δεν είναι οργανογόνα. Η μοριακή δομή, ο βαθμός συσσωμάτωσης (ενοποίησης) ατόμων σε μόρια και μεγάλα μόρια - μακρομόρια, εισάγουν τα χαρακτηριστικά τους χαρακτηριστικά στη χημική μορφή κίνησης της ύλης. Επομένως, υπάρχει η χημεία των υψηλομοριακών ενώσεων, η κρυσταλλοχημεία, η γεωχημεία, η βιοχημεία και άλλες επιστήμες. Μελετούν μεγάλες ενώσεις ατόμων και γιγάντιων πολυμερών σχηματισμών διαφόρων φύσεων. Παντού το κεντρικό ερώτημα για τη χημεία είναι το ζήτημα των χημικών ιδιοτήτων. Αντικείμενο μελέτης είναι επίσης οι φυσικές, φυσικοχημικές και βιοχημικές ιδιότητες των ουσιών. Επομένως, όχι μόνο αναπτύσσονται εντατικά οι δικές μας μέθοδοι, αλλά και άλλες επιστήμες εμπλέκονται στη μελέτη των ουσιών. Έτσι, σημαντικά συστατικά της χημείας είναι η φυσική χημεία και η χημική φυσική, που μελετούν χημικά αντικείμενα, διεργασίες και συνοδευτικά φαινόμενα χρησιμοποιώντας την υπολογιστική συσκευή της φυσικής και τις φυσικές πειραματικές μεθόδους. Σήμερα, αυτές οι επιστήμες συνδυάζουν μια σειρά από άλλες: κβαντική χημεία, χημική θερμοδυναμική (θερμοχημεία), χημική κινητική, ηλεκτροχημεία, φωτοχημεία, χημεία υψηλής ενέργειας, χημεία υπολογιστών, κ.λπ. Μόνο ο κατάλογος των θεμελιωδών επιστημών στη χημική κατεύθυνση μιλά ήδη για εξαιρετική ποικιλομορφία εκδηλώσεων της χημικής μορφής κίνησης της ύλης και της επιρροής της στην καθημερινή μας ζωή. Υπάρχουν πολλοί τομείς ανάπτυξης της εφαρμοσμένης χημείας που έχουν σχεδιαστεί για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων πρακτικής ανθρώπινης δραστηριότητας. Η χημική επιστήμη έχει φτάσει σε τέτοιο επίπεδο ανάπτυξης που έχει αρχίσει να δημιουργεί νέες βιομηχανίες και τεχνολογίες.

Η χημεία ως σύστημα γνώσης

Η Χημεία ως σύστημα γνώσης για τις ουσίες και τους μετασχηματισμούς τους περιέχεται σε ένα απόθεμα γεγονότων - αξιόπιστες και επαληθευμένες πληροφορίες για χημικά στοιχεία και ενώσεις, τις αντιδράσεις και τη συμπεριφορά τους σε φυσικά και τεχνητά περιβάλλοντα. Κριτήρια αξιοπιστίας γεγονότων και μέθοδοι συστηματοποίησής τους εξελίσσονται συνεχώς. Μεγάλες γενικεύσεις που συνδέουν αξιόπιστα μεγάλα σύνολα γεγονότων γίνονται επιστημονικοί νόμοι, η διατύπωση των οποίων ανοίγει νέα στάδια της χημείας (για παράδειγμα, οι νόμοι διατήρησης της μάζας και της ενέργειας, οι νόμοι του Dalton, ο περιοδικός νόμος του Mendeleev). Οι θεωρίες, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες έννοιες, εξηγούν και προβλέπουν τα γεγονότα μιας πιο συγκεκριμένης θεματικής περιοχής. Στην πραγματικότητα, η πειραματική γνώση γίνεται γεγονός μόνο όταν λάβει μια θεωρητική ερμηνεία. Έτσι, η πρώτη χημική θεωρία - η θεωρία του phlogiston, αν και εσφαλμένη, συνέβαλε στην ανάπτυξη της χημείας, επειδή συνέδεσε γεγονότα σε ένα σύστημα και κατέστησε δυνατή τη διατύπωση νέων ερωτημάτων. Η δομική θεωρία (Butlerov, Kekule) οργάνωσε και εξήγησε το τεράστιο υλικό της οργανικής χημείας και οδήγησε στην ταχεία ανάπτυξη της χημικής σύνθεσης και στη μελέτη της δομής των οργανικών ενώσεων.

Η χημεία ως γνώση είναι ένα πολύ δυναμικό σύστημα. Η εξελικτική συσσώρευση γνώσης διακόπτεται από επαναστάσεις - μια βαθιά αναδιάρθρωση του συστήματος γεγονότων, θεωριών και μεθόδων, με την εμφάνιση ενός νέου συνόλου εννοιών ή ακόμα και ενός νέου στυλ σκέψης. Έτσι, η επανάσταση προκλήθηκε από τα έργα του Lavoisier (η υλιστική θεωρία της οξείδωσης, η εισαγωγή ποσοτήτων, πειραματικές μέθοδοι, η ανάπτυξη της χημικής ονοματολογίας), η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου του Mendeleev και η δημιουργία νέων αναλυτικών μεθόδων (μικροανάλυση, χρωματογραφία) στις αρχές του 20ου αιώνα. Η εμφάνιση νέων περιοχών που αναπτύσσουν ένα νέο όραμα για το θέμα της χημείας και επηρεάζουν όλους τους τομείς του (για παράδειγμα, η εμφάνιση της φυσικής χημείας με βάση τη χημική θερμοδυναμική και τη χημική κινητική) μπορεί επίσης να θεωρηθεί επανάσταση.

Η χημεία ως ακαδημαϊκή επιστήμη

Η Χημεία είναι ένας γενικός θεωρητικός κλάδος. Έχει σχεδιαστεί για να δώσει στους μαθητές μια σύγχρονη επιστημονική κατανόηση της ύλης ως ενός από τους τύπους κινούμενης ύλης, σχετικά με τους τρόπους, τους μηχανισμούς και τις μεθόδους μετατροπής ορισμένων ουσιών σε άλλες. Η γνώση βασικών χημικών νόμων, η γνώση των τεχνικών χημικού υπολογισμού, η κατανόηση των ευκαιριών που παρέχει η χημεία με τη βοήθεια άλλων ειδικών που εργάζονται στα επιμέρους και στενά πεδία της επιταχύνει σημαντικά την επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος σε διάφορους τομείς μηχανικής και επιστημονικής δραστηριότητας. Η Χημεία εισάγει τον μελλοντικό ειδικό σε συγκεκριμένες εκδηλώσεις μιας ουσίας, καθιστά δυνατό, με τη βοήθεια ενός εργαστηριακού πειράματος, να «αισθανθεί» μια ουσία, να μάθει τους νέους τύπους και τις ιδιότητές της. Η ιδιαιτερότητα της χημείας ως κλάδου για φοιτητές μη χημικών ειδικοτήτων είναι ότι σε ένα μικρό μάθημα είναι απαραίτητο να υπάρχουν πληροφορίες από όλους σχεδόν τους κλάδους της χημείας, που έχουν διαμορφωθεί ως ανεξάρτητες επιστήμες και μελετώνται από χημικούς και χημικούς τεχνολόγους σε ειδικές πειθαρχίες. Επιπλέον, η ποικιλομορφία των ενδιαφερόντων διαφορετικών ειδικοτήτων οδηγεί συχνά στη δημιουργία εξειδικευμένων μαθημάτων χημείας. Με όλες τις θετικές πτυχές αυτού του προσανατολισμού, υπάρχει επίσης ένα σοβαρό μειονέκτημα - η κοσμοθεωρία του ειδικού στενεύει, η ελευθερία προσανατολισμού του στις ιδιότητες της ουσίας και τις μεθόδους παραγωγής και χρήσης της μειώνεται. Ως εκ τούτου, ένα μάθημα χημείας για μελλοντικούς ειδικούς που δεν είναι στον τομέα της χημείας και της χημικής τεχνολογίας θα πρέπει να είναι αρκετά ευρύ και, στο βαθμό που χρειάζεται, εμπεριστατωμένο για να δώσει μια ολιστική ιδέα για τις δυνατότητες της χημείας ως επιστήμης, ως κλάδου της βιομηχανίας. και ως βάση για την επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο. Η γενική χημεία θέτει τις θεωρητικές βάσεις για την κατανόηση της ποικίλης και πολύπλοκης εικόνας των χημικών φαινομένων. Η χημεία των στοιχείων εισάγει στον συγκεκριμένο κόσμο ουσίες που σχηματίζονται από χημικά στοιχεία. Ένας σύγχρονος μηχανικός που δεν έχει ειδική χημική εκπαίδευση πρέπει να κατανοήσει τις ιδιότητες διαφόρων τύπων υλικών, συνθέσεων και ενώσεων. Συχνά, στον ένα ή τον άλλο βαθμό, έχει να αντιμετωπίσει καύσιμα, λάδια, λιπαντικά, απορρυπαντικά, συνδετικά, κεραμικά, δομικά, ηλεκτρικά υλικά, ίνες, υφάσματα, βιολογικά αντικείμενα, ορυκτά λιπάσματα και πολλά άλλα. Άλλα μαθήματα μπορεί να μην παρέχουν πάντα μια αρχική κατανόηση αυτού. Αυτό το κενό πρέπει να καλυφθεί. Αυτή η ενότητα ανήκει στο πιο δυναμικά μεταβαλλόμενο κομμάτι της χημείας και, φυσικά, γίνεται πολύ γρήγορα ξεπερασμένο. Ως εκ τούτου, η έγκαιρη και προσεκτική επιλογή του υλικού εδώ είναι εξαιρετικά απαραίτητη για την τακτική ενημέρωση του κλάδου. Όλα αυτά οδηγούν στη σκοπιμότητα εισαγωγής μιας ξεχωριστής ενότητας εφαρμοσμένης χημείας στο μάθημα της χημείας για φοιτητές μη χημικών ειδικοτήτων.

Η χημεία ως κοινωνικό σύστημα

Η χημεία ως κοινωνικό σύστημα είναι το μεγαλύτερο μέρος ολόκληρης της κοινότητας των επιστημόνων. Ο σχηματισμός ενός χημικού ως τύπου επιστήμονα επηρεάστηκε από τα χαρακτηριστικά του αντικειμένου της επιστήμης του και τη μέθοδο δραστηριότητας (χημικό πείραμα). Οι δυσκολίες της μαθηματικής τυποποίησης ενός αντικειμένου (σε σύγκριση με τη φυσική) και ταυτόχρονα η ποικιλία των αισθητηριακών εκδηλώσεων (όσφρηση, χρώμα, βιολογική και άλλη δραστηριότητα) περιόρισαν από την αρχή την κυριαρχία του μηχανισμού στη σκέψη ενός χημικού και ως εκ τούτου, άφησε ένα πεδίο για διαίσθηση και καλλιτεχνία. Επιπλέον, ο χημικός χρησιμοποιούσε πάντα ένα μη μηχανικό εργαλείο της φύσης - τη φωτιά. Από την άλλη πλευρά, σε αντίθεση με τα σταθερά, φυσικά δεδομένα ενός βιολόγου, ο κόσμος ενός χημικού έχει μια ανεξάντλητη και ταχέως αυξανόμενη ποικιλομορφία. Το αμετάκλητο μυστήριο της νέας ουσίας έδωσε στην κοσμοθεωρία του χημικού ευθύνη και προσοχή (ως κοινωνικός τύπος, ο χημικός είναι συντηρητικός). Το χημικό εργαστήριο έχει αναπτύξει έναν αυστηρό μηχανισμό «φυσικής επιλογής», απορρίπτοντας αλαζονικούς και επιρρεπείς σε σφάλματα ανθρώπους. Αυτό δίνει πρωτοτυπία όχι μόνο στο στυλ σκέψης, αλλά και στην πνευματική και ηθική οργάνωση του χημικού.

Η κοινότητα των χημικών αποτελείται από άτομα που ασχολούνται επαγγελματικά με τη χημεία και θεωρούν ότι ανήκουν σε αυτόν τον τομέα. Περίπου οι μισοί από αυτούς εργάζονται, ωστόσο, σε άλλους τομείς, παρέχοντάς τους χημικές γνώσεις. Επιπλέον, προστίθενται πολλοί επιστήμονες και τεχνολόγοι - σε μεγάλο βαθμό χημικοί, αν και δεν θεωρούν πλέον τους εαυτούς τους χημικούς (η κατάκτηση των δεξιοτήτων και των ικανοτήτων ενός χημικού από επιστήμονες σε άλλους τομείς είναι δύσκολη λόγω των προαναφερθέντων χαρακτηριστικών του θέμα).

Όπως κάθε άλλη στενά δεμένη κοινότητα, οι χημικοί έχουν τη δική τους επαγγελματική γλώσσα, σύστημα αναπαραγωγής προσωπικού, σύστημα επικοινωνίας [περιοδικά, συνέδρια, κ.λπ.], τη δική τους ιστορία, τους δικούς τους πολιτιστικούς κανόνες και στυλ συμπεριφοράς.

Η χημεία ως βιομηχανία

Το σύγχρονο βιοτικό επίπεδο της ανθρωπότητας είναι απλά αδύνατο χωρίς χημικά προϊόντα και μεθόδους. Καθορίζουν αποφασιστικά το σύγχρονο πρόσωπο του κόσμου γύρω μας. Απαιτούνται τόσα πολλά χημικά προϊόντα που υπάρχουν χημικές βιομηχανίες στις ανεπτυγμένες χώρες. Η χημική βιομηχανία είναι μια από τις σημαντικότερες βιομηχανίες της χώρας μας. Οι χημικές ενώσεις, οι διάφορες συνθέσεις και τα υλικά που παράγει χρησιμοποιούνται παντού: στη μηχανολογία, τη μεταλλουργία, τη γεωργία, τις κατασκευές, τις ηλεκτρολογικές και ηλεκτρονικές βιομηχανίες, τις επικοινωνίες, τις μεταφορές, τη διαστημική τεχνολογία, την ιατρική, την καθημερινή ζωή κ.λπ. Χρησιμοποιούνται περίπου χίλια διαφορετικά προϊόντα μόνο για την παρασκευή προϊόντων διατροφής.χημικές ενώσεις και συνολικά περισσότερες από ένα εκατομμύριο ουσίες παράγονται από τη βιομηχανία για πρακτικές ανάγκες. Η οικονομική ευημερία και η αμυντική ικανότητα της χώρας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη χημεία. Επομένως, προκειμένου να μην παρεμποδιστεί η ανάπτυξη άλλων βιομηχανιών και να τους παρασχεθούν έγκαιρα νέες ενώσεις και υλικά με το απαιτούμενο σύνολο ιδιοτήτων, η χημική επιστήμη και η χημική βιομηχανία πρέπει να αναπτυχθούν με επιταχυνόμενους ρυθμούς, διευρύνοντας τη γκάμα των προϊόντων , βελτιώνοντας την ποιότητά τους και αυξάνοντας τους όγκους παραγωγής. Στη χώρα μας υπάρχουν:

• ανόργανη παραγωγή βασικής χημείας, που παράγει οξέα, αλκάλια, άλατα και άλλες ενώσεις, λιπάσματα.
• πετροχημική παραγωγή: παραγωγή καυσίμων, ελαίων, διαλυτών, μονομερών οργανικής χημείας (υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, αλδεΰδες, οξέα), διάφορα πολυμερή και υλικά με βάση αυτά, συνθετικό καουτσούκ, χημικές ίνες, φυτοπροστατευτικά προϊόντα, πρόσθετα ζωοτροφών και ζωοτροφών, είδη οικιακής χρήσης χημεία;
• μικρή χημεία, όταν ο όγκος των παραγόμενων προϊόντων είναι μικρός, αλλά η γκάμα του είναι πολύ μεγάλη. Τέτοια προϊόντα περιλαμβάνουν βοηθητικές ουσίες για την παραγωγή πολυμερών υλικών (καταλύτες, σταθεροποιητές, πλαστικοποιητές, επιβραδυντικά πυρκαγιάς), βαφές, φάρμακα, απολυμαντικά και άλλα προϊόντα υγιεινής και υγιεινής, γεωργικά χημικά - ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα, μυκητοκτόνα, αποφυλλωτικά κ.λπ.

Οι κύριες κατευθύνσεις ανάπτυξης της σύγχρονης χημικής βιομηχανίας είναι: η παραγωγή νέων ενώσεων και υλικών και η αύξηση της αποδοτικότητας της υπάρχουσας παραγωγής. Για να γίνει αυτό, είναι σημαντικό να βρούμε νέες αντιδράσεις και καταλύτες, να ανακαλύψουμε τους μηχανισμούς των διεργασιών που συμβαίνουν. Αυτό καθορίζει τη χημική προσέγγιση για την επίλυση μηχανικών προβλημάτων αύξησης της αποδοτικότητας της παραγωγής. Ένα τυπικό χαρακτηριστικό της χημικής βιομηχανίας είναι ο σχετικά μικρός αριθμός εργαζομένων και οι υψηλές απαιτήσεις για τα προσόντα τους, και ο σχετικός αριθμός ειδικών χημικών είναι μικρός και υπάρχουν περισσότεροι εκπρόσωποι άλλων ειδικοτήτων (μηχανολόγοι, μηχανικοί θερμικής ενέργειας, ειδικοί αυτοματισμού παραγωγής, και τα λοιπά.). Χαρακτηρίζεται από μεγάλες ποσότητες κατανάλωσης ενέργειας και νερού, υψηλές περιβαλλοντικές απαιτήσεις για την παραγωγή. Στις μη χημικές βιομηχανίες, πολλές τεχνολογικές εργασίες συνδέονται με την προετοιμασία και τον καθαρισμό των πρώτων υλών, τη βαφή, την κόλληση και άλλες χημικές διεργασίες.

Η χημεία είναι η βάση της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου

Οι ενώσεις, οι συνθέσεις και τα υλικά που δημιουργούνται από τη χημεία διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας, στη μείωση του ενεργειακού κόστους για την παραγωγή των απαραίτητων προϊόντων και στην κατοχή νέων τεχνολογιών και εξοπλισμού. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα επιτυχούς επιρροής της χημείας στις μεθόδους της τεχνολογίας μηχανολογίας, στις μεθόδους λειτουργίας μηχανών και συσκευών, στην ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών, της διαστημικής τεχνολογίας και της αεροπορίας αεριωθουμένων και σε πολλούς άλλους τομείς επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου:

• Η εισαγωγή χημικών και ηλεκτροχημικών μεθόδων επεξεργασίας μετάλλων μειώνει απότομα την ποσότητα των αποβλήτων που είναι αναπόφευκτη κατά την επεξεργασία μετάλλων με κοπή. Ταυτόχρονα, καταργούνται οι περιορισμοί στην αντοχή και τη σκληρότητα των μετάλλων και των κραμάτων και στο σχήμα του εξαρτήματος και επιτυγχάνεται υψηλή καθαρότητα επιφάνειας και ακρίβεια διαστάσεων των εξαρτημάτων.
• υλικά όπως ο συνθετικός γραφίτης (που είναι ισχυρότερος από τα μέταλλα σε υψηλές θερμοκρασίες), το κορούνδιο (με βάση το οξείδιο του αλουμινίου) και ο χαλαζίας (με βάση το διοξείδιο του πυριτίου), τα κεραμικά, τα συνθετικά πολυμερή υλικά και τα γυαλιά μπορούν να επιδείξουν μοναδικές ιδιότητες.
• Τα κρυσταλλωμένα γυαλιά (κεραμικά) λαμβάνονται με την εισαγωγή ουσιών στο λιωμένο γυαλί που προάγουν την ανάδυση κέντρων κρυστάλλωσης και την επακόλουθη ανάπτυξη κρυστάλλων. Τέτοιο γυαλί όπως το «pyrokeram» είναι εννέα φορές ισχυρότερο από το πολυστρωματικό γυαλί, πιο σκληρό από τον χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ελαφρύτερο από το αλουμίνιο και παρόμοιο σε θερμική αντίσταση με τον χαλαζία.
• Τα σύγχρονα λιπαντικά μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον συντελεστή τριβής και να αυξήσουν την αντοχή στη φθορά των υλικών. Η χρήση λαδιών και λιπαντικών που περιέχουν δισουλφίδιο του μολυβδαινίου αυξάνει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και εξαρτημάτων του οχήματος κατά 1,5 φορές, των μεμονωμένων εξαρτημάτων έως και δύο φορές και ο συντελεστής τριβής μπορεί να μειωθεί περισσότερο από 5 φορές.
• Οι οργανοστοιχειώδεις ουσίες - πολυοργανοσιλοξάνες - διακρίνονται από την ευκαμψία τους και τη σπειροειδή δομή των μορίων που σχηματίζουν μπάλες καθώς μειώνεται η θερμοκρασία. Έτσι, διατηρούν ελαφρώς μεταβαλλόμενο ιξώδες σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται ως υδραυλικό υγρό σε μια μεγάλη ποικιλία συνθηκών.
• Η προστασία των μετάλλων από τη διάβρωση έχει γίνει στόχος μετά τη δημιουργία της ηλεκτροχημικής θεωρίας της διάβρωσης και επιτρέπει σε κάποιον να αποφύγει σημαντικό οικονομικό κόστος για την ανανέωση μεταλλικών προϊόντων.

Επί του παρόντος, η χημεία, μαζί με άλλες επιστήμες, τεχνολογία και βιομηχανία, αντιμετωπίζει πολλά πιεστικά και πολύπλοκα καθήκοντα. Η σύνθεση και η πρακτική εφαρμογή κατάλληλων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας και, περαιτέρω, θερμών υπεραγωγών θα αλλάξει σημαντικά τις μεθόδους αποθήκευσης και μετάδοσης ενέργειας. Απαιτούνται νέα υλικά, συμπεριλαμβανομένων υλικών με βάση το μέταλλο, πολυμερών, κεραμικών και σύνθετων υλικών. Έτσι, το πρόβλημα της δημιουργίας ενός φιλικού προς το περιβάλλον κινητήρα, που βασίζεται στην αντίδραση καύσης υδρογόνου σε οξυγόνο, έγκειται στη δημιουργία υλικών ή διαδικασιών που εμποδίζουν τη διείσδυση του υδρογόνου μέσα από τα τοιχώματα των δεξαμενών αποθήκευσης υδρογόνου. Η δημιουργία νέων χημικών τεχνολογιών είναι επίσης ένας σημαντικός τομέας επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου. Έτσι, το καθήκον είναι η παροχή νέων τύπων υγρών και αέριων καυσίμων που λαμβάνονται από την επεξεργασία άνθρακα, σχιστόλιθου, τύρφης και ξύλου. Αυτό είναι δυνατό με βάση νέες καταλυτικές διαδικασίες.

Όλος ο ποικιλόμορφος κόσμος γύρω μας είναι ύλη, που εκδηλώνεται με δύο μορφές: ουσίες και πεδία. Ουσίααποτελείται από σωματίδια που έχουν τη δική τους μάζα. Πεδίο– μια μορφή ύπαρξης ύλης που χαρακτηρίζεται από ενέργεια.

Η ιδιότητα της ύλης είναι κίνηση. Οι μορφές κίνησης της ύλης μελετώνται από διάφορες φυσικές επιστήμες: φυσική, χημεία, βιολογία κ.λπ.

Δεν πρέπει να υποθέσουμε ότι υπάρχει μια μοναδική, αυστηρή αντιστοιχία μεταξύ των επιστημών, αφενός, και των μορφών κίνησης της ύλης, αφετέρου. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι γενικά δεν υπάρχει καμία μορφή κίνησης της ύλης που θα υπήρχε στην καθαρή της μορφή, χωριστά από άλλες μορφές. Όλα αυτά τονίζουν τη δυσκολία ταξινόμησης των επιστημών.

Χ όνομαμπορεί να οριστεί ως επιστήμη που μελετά τη χημική μορφή κίνησης της ύλης, η οποία νοείται ως ποιοτική αλλαγή ουσιών: Η Χημεία μελετά τη δομή, τις ιδιότητες και τους μετασχηματισμούς των ουσιών.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ χημικά φαινόμενααναφέρονται σε τέτοια φαινόμενα στα οποία ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες. Τα χημικά φαινόμενα ονομάζονται επίσης χημικές αντιδράσεις. Τα φυσικά φαινόμενα δεν συνοδεύονται από τη μετατροπή κάποιων ουσιών σε άλλες.

Στην καρδιά κάθε επιστήμης βρίσκεται ένα ορισμένο σύνολο προκαταρκτικών πεποιθήσεων, θεμελιωδών φιλοσοφικών στάσεων και απαντήσεων στο ερώτημα της φύσης της πραγματικότητας και της ανθρώπινης γνώσης. Αυτό το σύνολο πεποιθήσεων και αξιών που μοιράζονται τα μέλη μιας δεδομένης επιστημονικής κοινότητας ονομάζονται παραδείγματα.

Τα κύρια παραδείγματα της σύγχρονης χημείας:

1. Ατομική και μοριακή δομή της ύλης

2. Νόμος διατήρησης της ύλης

3. Ηλεκτρονική φύση των χημικών δεσμών

4. Αδιαμφισβήτητη σύνδεση μεταξύ της δομής μιας ουσίας και των χημικών ιδιοτήτων της (περιοδικός νόμος)

Η χημεία, η φυσική, η βιολογία μόνο με την πρώτη ματιά μπορεί να φαίνονται επιστήμες μακριά η μία από την άλλη. Αν και τα εργαστήρια ενός φυσικού, ενός χημικού και ενός βιολόγου είναι πολύ διαφορετικά, όλοι αυτοί οι ερευνητές ασχολούνται με φυσικά αντικείμενα. Αυτό διακρίνει τις φυσικές επιστήμες από τα μαθηματικά, την ιστορία, τα οικονομικά και πολλές άλλες επιστήμες που μελετούν αυτό που δημιουργείται όχι από τη φύση, αλλά κυρίως από τον ίδιο τον άνθρωπο.

Η οικολογία συνδέεται στενά με τις φυσικές επιστήμες. Δεν πρέπει να πιστεύουμε ότι η οικολογία είναι «καλή» χημεία, σε αντίθεση με την κλασική «κακή» χημεία που μολύνει το περιβάλλον. Δεν υπάρχει «κακή» χημεία ή «κακή» πυρηνική φυσική - υπάρχει επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος ή έλλειψή της σε οποιοδήποτε τομέα δραστηριότητας. Το καθήκον ενός οικολόγου είναι να χρησιμοποιήσει νέα επιτεύγματα των φυσικών επιστημών προκειμένου να ελαχιστοποιήσει τον κίνδυνο διαταραχής του ενδιαιτήματος των έμβιων όντων με μέγιστο όφελος. Η ισορροπία κινδύνου-οφέλους είναι αντικείμενο μελέτης για τους οικολόγους.

Δεν υπάρχουν αυστηρά όρια μεταξύ των φυσικών επιστημών. Για παράδειγμα, η ανακάλυψη και η μελέτη των ιδιοτήτων νέων τύπων ατόμων θεωρούνταν κάποτε καθήκον των χημικών. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι από τα επί του παρόντος γνωστά είδη ατόμων, μερικά ανακαλύφθηκαν από χημικούς και άλλα από φυσικούς. Αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα «ανοιχτών συνόρων» μεταξύ της φυσικής και της χημείας.

Η ζωή είναι μια σύνθετη αλυσίδα χημικών μετασχηματισμών. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί απορροφούν κάποιες ουσίες από το περιβάλλον και απελευθερώνουν άλλες. Αυτό σημαίνει ότι ένας σοβαρός βιολόγος (βοτανολόγος, ζωολόγος, γιατρός) δεν μπορεί να κάνει χωρίς γνώση χημείας.

Αργότερα θα δούμε ότι δεν υπάρχει απολύτως ακριβές όριο μεταξύ φυσικών και χημικών μετασχηματισμών. Η φύση είναι μία, επομένως πρέπει πάντα να θυμόμαστε ότι είναι αδύνατο να κατανοήσουμε τη δομή του κόσμου γύρω μας εμβαθύνοντας σε έναν μόνο από τους τομείς της ανθρώπινης γνώσης.

Ο κλάδος "Χημεία" συνδέεται με άλλους κλάδους των φυσικών επιστημών με διεπιστημονικές συνδέσεις: προηγούμενες - με τα μαθηματικά, τη φυσική, τη βιολογία, τη γεωλογία και άλλους κλάδους.

Η σύγχρονη χημεία είναι ένα διακλαδισμένο σύστημα πολλών επιστημών: ανόργανη, οργανική, φυσική, αναλυτική χημεία, ηλεκτροχημεία, βιοχημεία, τα οποία κατέχουν οι μαθητές σε επόμενα μαθήματα.

Η γνώση του μαθήματος της χημείας είναι απαραίτητη για την επιτυχή μελέτη άλλων γενικών επιστημονικών και ειδικών κλάδων.

Εικόνα 1.2.1 – Θέση της χημείας στο σύστημα των φυσικών επιστημών

Η βελτίωση των μεθόδων έρευνας, κυρίως των πειραματικών τεχνικών, οδήγησε στη διαίρεση της επιστήμης σε όλο και πιο στενές περιοχές. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα και η «ποιότητα», δηλ. η αξιοπιστία των πληροφοριών έχει αυξηθεί. Ωστόσο, η αδυναμία ενός ατόμου να έχει πλήρη γνώση ακόμη και για συναφή επιστημονικά πεδία δημιούργησε νέα προβλήματα. Ακριβώς όπως στη στρατιωτική στρατηγική τα πιο αδύναμα σημεία άμυνας και επίθεσης βρίσκονται στη συμβολή των μετώπων, στην επιστήμη οι λιγότερο ανεπτυγμένες περιοχές παραμένουν εκείνες που δεν μπορούν να ταξινομηθούν με σαφήνεια. Μεταξύ άλλων λόγων, μπορεί κανείς να σημειώσει τη δυσκολία απόκτησης του κατάλληλου επιπέδου προσόντων (ακαδημαϊκό πτυχίο) για επιστήμονες που εργάζονται σε τομείς του «κόμβου των επιστημών». Εκεί όμως γίνονται και οι κύριες ανακαλύψεις της εποχής μας.

Η χημεία είναι μια φυσική επιστήμη. Η χημεία στον περιβάλλοντα κόσμο. Σύντομες πληροφορίες από την ιστορία της χημείας

Η χημεία ανήκει στις φυσικές επιστήμες. Η Χημεία είναι η επιστήμη των ουσιών, των ιδιοτήτων και των μετασχηματισμών τους. Το αντικείμενο της χημείας είναι τα χημικά στοιχεία και οι ενώσεις τους, καθώς και τα μοτίβα με τα οποία συμβαίνουν οι χημικές αντιδράσεις. Η σύγχρονη χημεία είναι πολύ διαφορετική τόσο σε αντικείμενα όσο και σε μεθόδους έρευνάς τους, επομένως πολλά από τα τμήματα της είναι ανεξάρτητες επιστήμες. Σήμερα, οι κύριοι κλάδοι της χημείας είναι η ανόργανη χημεία, η οργανική χημεία και η φυσική χημεία. Ταυτόχρονα, σημαντικά τμήματα της χημείας εμφανίστηκαν στα σύνορα με άλλες επιστήμες. Έτσι, η αλληλεπίδραση της χημείας και της φυσικής έδωσε, εκτός από τη φυσική χημεία, και τη χημική φυσική. Ένας από τους προηγμένους τομείς της χημείας είναι η βιοχημεία - μια επιστήμη που μελετά τα χημικά θεμέλια της ζωής. Σχεδόν κάθε επιστημονική μελέτη απαιτεί τη χρήση φυσικών μεθόδων για τον προσδιορισμό της δομής της ύλης και μαθηματικών μεθόδων για την ανάλυση των αποτελεσμάτων.

Η χημεία παίζει σημαντικό ρόλο στην επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο. Έχει βρει εφαρμογή σε όλους τους κλάδους της επιστήμης, της τεχνολογίας και της παραγωγής. Η χημεία διασφαλίζει την επεξεργασία των ορυκτών σε πολύτιμα προϊόντα. Η χημεία έχει σημαντικό αντίκτυπο στη γεωργική παραγωγικότητα. Ο ρόλος της χημείας στην παραγωγή πλαστικών, χρωμάτων, οικοδομικών υλικών, συνθετικών υφασμάτων, συνθετικών απορρυπαντικών, αρωμάτων και αρωμάτων και φαρμακευτικών προϊόντων δεν είναι λιγότερο σημαντικός. Η μελέτη της χημείας βοηθά ένα άτομο όχι μόνο να αυξήσει τη γενική του πολυμάθεια, αλλά και να κατανοήσει τον εαυτό του και τον κόσμο γύρω του.

Ο όρος «χημεία» πρωτοεμφανίστηκε σε μια πραγματεία του Αιγύπτιου Έλληνα Ζώσιμου το 400 μ.Χ., στην οποία ο Ζώσιμος λέει ότι η «χημεία» διδάχτηκε στους ανθρώπους από δαίμονες που κατέβηκαν στη γη από τον ουρανό. Το όνομα «χημεία» προέρχεται από τη λέξη «Hemi» ή «Humana», που οι αρχαίοι Αιγύπτιοι αποκαλούσαν τη χώρα τους, καθώς και το μαύρο έδαφος του Νείλου.

Οι πρώτοι χημικοί επιστήμονες ήταν Αιγύπτιοι ιερείς. Τον τρίτο αιώνα π.Χ., είχε ήδη συγκεντρωθεί και περιγραφεί σημαντικό πειραματικό υλικό. Η περίφημη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας περιείχε περίπου επτακόσια χειρόγραφα βιβλία, που περιείχαν πολλά έργα για τη χημεία. Ο Έλληνας φιλόσοφος Δημόκριτος, που έζησε τον πέμπτο αιώνα π.Χ., πρότεινε για πρώτη φορά ότι όλα τα σώματα αποτελούνται από μικρά, αόρατα, αδιαίρετα σωματίδια στερεάς ύλης που κινούνται. Ονόμασε αυτά τα σωματίδια «άτομα». Από τον τρίτο αιώνα μ.Χ. στην ιστορία της χημείας, ξεκίνησε η περίοδος της αλχημείας, σκοπός της οποίας ήταν η αναζήτηση τρόπων μετατροπής των βασικών μετάλλων σε ευγενή (ασήμι και χρυσός) με τη βοήθεια της φιλοσοφικής πέτρας. Στη Ρωσία, η αλχημεία δεν ήταν ευρέως διαδεδομένη, αν και οι πραγματείες των αλχημιστών ήταν γνωστές. Στις αρχές του έκτου αιώνα, οι αλχημιστές άρχισαν να εφαρμόζουν τις γνώσεις τους στις ανάγκες της παραγωγής και της θεραπείας. Κατά τον δέκατο έβδομο και δέκατο όγδοο αιώνα, οι πειραματικές μέθοδοι άρχισαν να χρησιμοποιούνται στη χημική έρευνα.

Η πρώτη θεωρία της επιστημονικής χημείας ήταν η θεωρία του phlogiston (μια αβαρής ουσία που απελευθερώνεται από την ύλη όταν καίγονται οι ουσίες), που προτάθηκε από τον G. Stahl τον δέκατο όγδοο αιώνα. Αυτή η θεωρία αποδείχθηκε λανθασμένη, αν και υπήρχε για σχεδόν έναν αιώνα. Ο Γάλλος χημικός A. Lavoisier και ο Ρώσος χημικός M.V. Lomonosov χρησιμοποίησαν ακριβείς μετρήσεις στη μελέτη των χημικών αντιδράσεων, διέψευσαν τη θεωρία του phlogiston και διατύπωσαν το νόμο της διατήρησης της μάζας. Από το 1789 έως το 1860 συνεχίστηκε η περίοδος των ποσοτικών χημικών νόμων (ατομική-μοριακή επιστήμη). Το σύγχρονο στάδιο ανάπτυξης της χημικής επιστήμης, που ξεκίνησε τον εικοστό αιώνα, συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Οποιεσδήποτε επιτυχίες στην πρακτική χημεία σήμερα βασίζονται στα επιτεύγματα της θεμελιώδης επιστήμης.