Ինչու քիմիան պատկանում է բնական գիտություններին: ընդհանուր քիմիա

Այս գլխի ուսումնասիրության արդյունքում ուսանողը պետք է. իմանալ

• աշխարհի քիմիական պատկերի հիմնական հասկացություններն ու առանձնահատկությունները.
• Ալքիմիայի դերը քիմիայի՝ որպես գիտության զարգացման գործում.
• քիմիայի՝ որպես գիտության զարգացման պատմական փուլերը.
• նյութերի բաղադրության և կառուցվածքի ուսումնասիրության առաջատար սկզբունքներ.
• քիմիական ռեակցիաների առաջացման հիմնական գործոնները և դրանց վերահսկման պայմանները.
• էվոլյուցիոն քիմիայի հիմնական սկզբունքները և նրա դերը կենսագենեզի բացատրության մեջ. ի վիճակի լինել
• բացահայտել միկրոաշխարհի ֆիզիկայի դերը քիմիական գիտության հիմքերը հասկանալու համար.
• անցկացնել քիմիայի զարգացման հիմնական փուլերի համեմատական ​​վերլուծություն.
• խելամիտ է ցույց տալ քիմիայի դերը նյութի համակարգային կազմակերպման կառուցվածքային մակարդակները բացատրելու համար.

սեփական

• գիտելիքներ ձեռք բերելու և կիրառելու հմտություններ՝ աշխարհի քիմիական պատկերացում կազմելու համար.
• քիմիական գործընթացները բնութագրելու համար քիմիայի հայեցակարգային ապարատի օգտագործման հմտությունները:

Քիմիական գիտության զարգացման պատմական փուլերը

Գոյություն ունեն քիմիայի բազմաթիվ սահմանումներ, որոնք բնութագրում են այն որպես գիտություն.

• քիմիական տարրերի և դրանց միացությունների մասին.
• նյութեր, դրանց կազմը և կառուցվածքը.
• նյութերի որակական փոխակերպման գործընթացներ.
• քիմիական ռեակցիաները, ինչպես նաև այն օրենքներն ու օրինաչափությունները, որոնց ենթարկվում են այդ ռեակցիաները։

Ակնհայտ է, որ դրանցից յուրաքանչյուրն արտացոլում է ընդարձակ քիմիական գիտելիքների միայն մեկ ասպեկտը, և քիմիան ինքնին հանդես է գալիս որպես խիստ կարգավորված, անընդհատ զարգացող գիտելիքների համակարգ: Տանք սահմանում դասական դասագրքից՝ «Քիմիան նյութերի փոխակերպումների գիտություն է։ Այն ուսումնասիրում է նյութերի բաղադրությունն ու կառուցվածքը, նյութերի հատկությունների կախվածությունը դրանց բաղադրությունից ու կառուցվածքից, որոշ նյութերի փոխակերպման պայմաններն ու եղանակները»։

Քիմիան նյութերի փոխակերպումների գիտություն է։

Քիմիայի ամենակարևոր տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ այն մեծապես ինքնուրույն ձևավորում էհետազոտության առարկա՝ ստեղծելով բնության մեջ գոյություն չունեցող նյութեր։ Ինչպես ոչ մի այլ գիտություն, քիմիան միաժամանակ գործում է որպես գիտություն և արտադրություն: Քանի որ ժամանակակից քիմիան լուծում է իր խնդիրները ատոմային-մոլեկուլային մակարդակում, այն սերտորեն կապված է ֆիզիկայի, կենսաբանության, ինչպես նաև այնպիսի գիտությունների հետ, ինչպիսիք են երկրաբանությունը, հանքաբանությունը և այլն: Այս գիտությունների միջև սահմանային տարածքներն ուսումնասիրվում են քվանտային քիմիայի, քիմիական ֆիզիկայի, ֆիզիկականի կողմից: քիմիա, երկրաքիմիա, կենսաքիմիա և այլն։

Ավելի քան 200 տարի առաջ մեծն Մ.Վ.Լոմոնոսովը ելույթ ունեցավ Սանկտ Պետերբուրգի Գիտությունների ակադեմիայի հանրային ժողովում։ հաշվետվության մեջ «Մի քանի խոսք քիմիայի օգուտների մասին».մենք կարդում ենք մարգարեական տողեր. «Քիմիան լայնորեն տարածում է իր ձեռքերը մարդկային գործերում ... Ուր էլ որ նայենք, ուր էլ նայենք, ուր էլ մեր աչքի առաջ շրջենք նրա աշխատասիրության հաջողությունները»: Քիմիան սկսեց իր «ջանասիրությունը» տարածել նույնիսկ Եգիպտոսում՝ Հին աշխարհի առաջադեմ երկրում։ Արտադրության այնպիսի ճյուղեր, ինչպիսիք են մետալուրգիան, խեցեղենը, ապակեգործությունը, ներկարարությունը, օծանելիքը, կոսմետիկան, զգալի զարգացում են ապրել այնտեղ մեր դարաշրջանից շատ առաջ։

Համեմատենք քիմիայի գիտության անվանումը տարբեր լեզուներով.

Այս բոլոր բառերը պարունակում են արմատը «հըմ»կամ " քիմ», որը համահունչ է հին հունարեն լեզվի բառերին. «հիմոս» կամ «հյումոս» նշանակում էր «հյութ»: Այս անունը հանդիպում է բժշկության և դեղագործության մասին տեղեկություններ պարունակող ձեռագրերում։

Կան այլ տեսակետներ. Ըստ Պլուտարքոսի՝ «քիմիա» տերմինը գալիս է Եգիպտոսի հնագույն անուններից մեկից՝ Հեմից։ («Նկարել երկիր»):Իր սկզբնական իմաստով տերմինը նշանակում էր «եգիպտական ​​արվեստ»։ Քիմիան՝ որպես նյութերի և դրանց փոխազդեցությունների գիտություն, Եգիպտոսում համարվում էր աստվածային գիտություն և ամբողջությամբ գտնվում էր քահանաների ձեռքում։

Քիմիայի ամենահին ճյուղերից մեկը մետաղագործությունն է։ 4-3 հազար տարի մ.թ.ա. Նրանք սկսեցին հանքաքարից պղինձ հալեցնել, իսկ ավելի ուշ արտադրել պղնձի և անագի համաձուլվածք (բրոնզ)։ 2-րդ հազարամյակում մ.թ.ա. սովորել է հանքաքարերից երկաթ հանել՝ օգտագործելով պանիր փչելու գործընթացը: 1600 տարի մ.թ.ա. գործվածքները ներկելու համար սկսեցին օգտագործել բնական ինդիգո ներկ, իսկ մի փոքր ավելի ուշ՝ մանուշակագույն և ալիզարին, ինչպես նաև պատրաստել քացախ, բուսական նյութերից դեղամիջոցներ և այլ ապրանքներ, որոնց արտադրությունը կապված է քիմիական գործընթացների հետ։

Արաբական արևելքում V–VI դդ. «ալքիմիա» տերմինը հայտնվում է հունա-եգիպտական ​​«քիմիային» ավելացնելով «ալ-» մասնիկը։ Ալքիմիկոսների նպատակն էր ստեղծել «փիլիսոփայական քար», որն ունակ է բոլոր հիմնական մետաղները վերածել ոսկու: Այն հիմնված էր գործնական պատվերի վրա՝ ոսկի

Եվրոպայում անհրաժեշտ էր առևտրի զարգացման համար, և կային քիչ հայտնի ոսկու հանքավայրեր։

Փաստ գիտության պատմությունից

Հայտնաբերված ամենահին քիմիական տեքստերն այժմ համարվում են հին եգիպտական: «Էբերս պապիրուս»(այն գտած գերմանացի եգիպտագետի անունով) - 16-րդ դարի դեղամիջոցների պատրաստման բաղադրատոմսերի հավաքածու։ մ.թ.ա., ինչպես նաև Մեմֆիսում հայտնաբերված «Բրուգշի պապիրուսը» դեղագործական բաղադրատոմսերով (մ.թ.ա. XIV դ.):

Քիմիայի՝ որպես ինքնուրույն գիտական ​​առարկայի հաստատման նախադրյալները աստիճանաբար ձևավորվել են 17-18-րդ դարի առաջին կեսերին։ Միևնույն ժամանակ, չնայած էմպիրիկ նյութերի բազմազանությանը, այս գիտության մեջ, մինչև 1869 թվականին Դ. Ի. Մենդելեևի կողմից քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի հայտնաբերումը (1834-1907), չկար որևէ ընդհանուր տեսություն, որի օգնությամբ հնարավոր լիներ. հնարավոր է բացատրել կուտակված փաստական ​​նյութը.

Քիմիական գիտելիքները պարբերականացնելու փորձեր են արվել դեռևս 19-րդ դարում։ Քառհատորյակի մենագրության հեղինակ գերմանացի գիտնական Գ «Քիմիայի պատմություն»(1843-1847), քիմիայի զարգացման վրա ազդել է որոշակի ուղղորդող գաղափար.Նա առանձնացրեց հինգ փուլ.

• էմպիրիկ գիտելիքների կուտակման դարաշրջանը՝ առանց այն տեսականորեն բացատրելու փորձերի (հնագույն ժամանակներից մինչև մ.թ. 4-րդ դար);
• ալքիմիական ժամանակաշրջան (IV - 16-րդ դարի սկիզբ);
• իատրոքիմիայի շրջանը, այսինքն. «բուժիչ քիմիա» (16-րդ դարի երկրորդ քառորդ - 17-րդ դարի կեսեր);
• առաջին քիմիական տեսության՝ ֆլոգիստոնի տեսության ստեղծման և գերակայության շրջանը (17-րդ դարի կեսեր - 18-րդ դարի երրորդ քառորդ);
• քանակական հետազոտությունների ժամանակաշրջան (18-րդ դարի վերջին քառորդ – 1840-ական թթ.) 1.

Այնուամենայնիվ, ժամանակակից պատկերացումների համաձայն, այս դասակարգումը վերաբերում է այն փուլերին, երբ քիմիական գիտությունը դեռ ձևավորված չէր որպես համակարգային տեսական գիտելիք:

Քիմիայի հայրենական պատմաբանները առանձնացնում են չորս հայեցակարգային մակարդակներ, որոնք հիմնված են քիմիայի՝ որպես գիտության և որպես արտադրության կենտրոնական խնդրի լուծման ճանապարհի վրա (նկ. 13.1):

Առաջին հայեցակարգային մակարդակ -քիմիական նյութի կառուցվածքի ուսումնասիրություն. Այս մակարդակում հետազոտություններ են իրականացվել նյութերի տարբեր հատկությունների և փոխակերպումների վերաբերյալ՝ կախված դրանց քիմիական բաղադրությունից։

Բրինձ. 13.1.

Դժվար չէ տեսնել այս հայեցակարգի անալոգիան ատոմիզմի ֆիզիկական հայեցակարգի հետ։ Ե՛վ ֆիզիկոսները, և՛ քիմիկոսները ձգտում էին գտնել այն նախնական հիմքը, որի օգնությամբ կարելի էր բացատրել բոլոր պարզ և բարդ նյութերի հատկությունները։ Այս հայեցակարգը ձևակերպվեց բավականին ուշ՝ 1860 թվականին Գերմանիայի Կարլսրուե քաղաքում քիմիկոսների առաջին միջազգային կոնգրեսում։ Քիմիագետները ենթադրում էին, որ բոլոր նյութերը կազմված են մոլեկուլներից և բոլոր մոլեկուլներից, իր հերթին կազմված են ատոմներից։Ե՛վ ատոմները, և՛ մոլեկուլները գտնվում են շարունակական շարժման մեջ, մինչդեռ ատոմները մոլեկուլների ամենափոքր և այնուհետև անբաժանելի մասերն են:

Կոնգրեսի նշանակությունը հստակ արտահայտվել է Դ. Ի. Մենդելեևի կողմից. «Ընդունելով ատոմի և մասնիկի տարբերությունը (այդպես էր կոչվում մոլեկուլը. Գ.Օ.), բոլոր երկրների քիմիկոսներն ընդունեցին ունիտար համակարգի սկիզբը. Հիմա շատ մեծ անհամապատասխանություն կլիներ՝ սկիզբը ճանաչելով, դրա հետեւանքները չճանաչելը»։

Երկրորդ հայեցակարգային մակարդակ -Քիմիական նյութերի կառուցվածքի ուսումնասիրություն, կոնկրետ քիմիական նյութերի բաղադրության մեջ տարրերի փոխազդեցության հատուկ ձևի բացահայտում: Պարզվել է, որ նյութերի հատկությունները կախված են ոչ միայն դրանց բաղկացուցիչ քիմիական տարրերից, այլ նաև քիմիական ռեակցիայի ընթացքում այդ տարրերի փոխհարաբերություններից և փոխազդեցությունից։ Այսպիսով, ադամանդը և ածուխը տարբեր հատկություններ ունեն հենց կառուցվածքների տարբերությունների պատճառով, թեև դրանց քիմիական բաղադրությունը նման է:

Երրորդ հայեցակարգային մակարդակՔիմիան առաջանում է քիմիական արտադրության արտադրողականության բարձրացման կարիքներից և ուսումնասիրում է քիմիական գործընթացների ներքին մեխանիզմներն ու արտաքին պայմանները՝ ջերմաստիճան, ճնշում, ռեակցիայի արագություն և այլն։

Չորրորդ հայեցակարգային մակարդակ -էվոլյուցիոն քիմիայի մակարդակը. Այս մակարդակում ավելի խորությամբ ուսումնասիրվում են քիմիական ռեակցիաներում ներգրավված ռեակտիվների բնույթը և կատալիզատորների գործողության առանձնահատկությունները, որոնք զգալիորեն արագացնում են դրանց առաջացման արագությունը։ Հենց այս մակարդակում է ընկալվում ծագման գործընթացը կենդանինյութ իներտ նյութից.

• Գլինկա II. Լ.Ընդհանուր քիմիա. 2-րդ հրատ. Լ.: Քիմիա: Լենինգրադի մասնաճյուղ, 1987 թ., էջ 13:
• Մեջբերում հեղինակ՝ Կոլթուն Մ. Քիմիայի աշխարհ: Մ.: Մանկական գրականություն, 1988 թ., էջ 7:
• Մենդելեև Դ.Ի. Op. 25 հատորով L. - M.: Publishing House of AP SSSR, 1949. T. 15. P. 171-172.

Դաս թիվ 1

Առարկա:Քիմիան բնական գիտություն է։

Թիրախ:պատկերացում տալ քիմիայի մասին որպես գիտություն. ցույց տալ քիմիայի տեղը բնական գիտությունների շարքում. ներկայացնել քիմիայի ծագման պատմությունը. հաշվի առնել քիմիայի կարևորությունը մարդու կյանքում. սովորել վարքագծի կանոնները քիմիայի դասարանում; ներմուծել քիմիայի գիտելիքների գիտական ​​մեթոդներ. զարգացնել մտածողության տրամաբանությունը և դիտելու հմտությունները. զարգացնել հետաքրքրություն ուսումնասիրվող առարկայի նկատմամբ, հաստատակամություն և ջանասիրություն առարկան ուսումնասիրելիս:

Դասերի ժամանակ.

ԻԴասի կազմակերպում.

IIՀիմնական գիտելիքների թարմացում:

Ի՞նչ բնական գիտություններ գիտեք և ուսումնասիրում:

Ինչու են դրանք կոչվում բնական:

IIIԹեմայի ուղերձը, դասի նպատակները, ուսումնական գործունեության մոտիվացիան:

Դասի թեմայի և նպատակի հետ հաղորդակցվելուց հետո ուսուցիչը խնդրահարույց հարց է տալիս.

Ի՞նչ եք կարծում, քիմիայի ուսումնասիրությունը: (Աշակերտներն արտահայտում են իրենց ենթադրությունները, դրանք բոլորը գրված են գրատախտակին): Հետո ուսուցիչն ասում է, որ դասի ընթացքում մենք կիմանանք, թե որ ենթադրություններն են ճիշտ։

IIIՆոր նյութ սովորելը.

Նախքան մեր դասը սկսելը, մենք պետք է սովորենք վարքի կանոնները քիմիայի սենյակում: Ձեր դիմաց պատին նայեք այն ստենդին, որի վրա գրված են այս կանոնները։ Ամեն անգամ գրասենյակ մտնելիս պետք է կրկնել այս կանոնները, իմանալ դրանք և խստորեն հետևել դրանց։

(Բարձրաձայն կարդացեք քիմիայի լաբորատորիայում վարքի կանոնները):

Քիմիայի դասարանում սովորողների վարքագծի կանոններ.

Քիմիայի դասարան կարող եք մտնել միայն ուսուցչի թույլտվությամբ։

Քիմիայի դասարանում պետք է քայլել չափված տեմպերով: Ոչ մի դեպքում չպետք է հանկարծակի շարժվեք, քանի որ կարող եք թակել սեղանների վրա կանգնած սարքավորումներն ու ռեագենտները:

Քիմիայի սենյակում փորձնական աշխատանքի ժամանակ դուք պետք է խալաթ կրեք։

Փորձարարական աշխատանք կատարելիս կարող եք աշխատել միայն ուսուցչի թույլտվությունից հետո:

Փորձեր կատարելիս աշխատեք հանգիստ, առանց իրարանցման։ Մի հրեք ձեր հարևանի գրասեղանը: Հիշիր. Ճշգրտությունը հաջողության գրավականն է:

Փորձերն ավարտելուց հետո դուք պետք է մաքրեք ձեր աշխատանքային տարածքը և լավ լվացեք ձեռքերը օճառով։

Քիմիան բնական գիտություն է, քիմիայի տեղը բնական գիտությունների շարքում։

Բնական գիտությունները ներառում են ֆիզիկական աշխարհագրություն, աստղագիտություն, ֆիզիկա, կենսաբանություն, էկոլոգիա և այլն։ Նրանք ուսումնասիրում են բնական առարկաները և երևույթները։

Եկեք մտածենք, թե ինչ տեղ է զբաղեցնում քիմիան այլ գիտությունների շարքում։ Այն ապահովում է նրանց նյութերով, նյութերով և ժամանակակից տեխնոլոգիաներով։ Եվ միևնույն ժամանակ նա օգտագործում է մաթեմատիկայի, ֆիզիկայի, կենսաբանության, էկոլոգիայի նվաճումները սեփական հետագա զարգացման համար։ Հետևաբար, քիմիան կենտրոնական, հիմնարար գիտություն է։

Քիմիայի և այլ բնական գիտությունների միջև սահմաններն ավելի ու ավելի են լղոզվում: Ֆիզիկական քիմիան և քիմիական ֆիզիկան առաջացել են ֆիզիկական և քիմիական երևույթների ուսումնասիրության սահմանագծում։ Կենսաքիմիա - կենսաբանական քիմիա - ուսումնասիրում է կենդանի օրգանիզմներում հայտնաբերված միացությունների քիմիական կազմը և կառուցվածքը:

Քիմիայի առաջացման պատմությունը.

Նյութերի և դրանց փոխակերպումների մասին գիտությունը ծագել է հին աշխարհի տեխնիկապես ամենազարգացած երկրում՝ Եգիպտոսում: Եգիպտացի քահանաները առաջին քիմիկոսներն էին: Նրանք ունեին մինչ այժմ չբացահայտված բազմաթիվ քիմիական գաղտնիքներ: Օրինակ՝ մահացած փարավոնների և ազնվականների մարմինները զմռսելու, ինչպես նաև որոշ ներկեր ստանալու տեխնիկա։

Արդյունաբերությունները, ինչպիսիք են խեցեգործությունը, ապակեգործությունը, ներկարարությունը և օծանելիքը, զգալի զարգացում են ապրել Եգիպտոսում մեր դարաշրջանից շատ առաջ: Քիմիան համարվում էր «աստվածային» գիտություն, ամբողջովին գտնվում էր քահանաների ձեռքում և նրանց կողմից խնամքով թաքցվում էր բոլոր անգիտակիցներից: Այնուամենայնիվ, որոշ տեղեկություններ դեռևս թափանցեցին Եգիպտոսի սահմաններից դուրս։

Շուրջ VII դ. ՀԱՅՏԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ Արաբները որդեգրեցին եգիպտական ​​քահանաների ժառանգությունն ու աշխատանքի մեթոդները և մարդկությանը հարստացրին նոր գիտելիքներով։ Արաբները հեմի բառին ավելացրին ալ նախածանցը, իսկ նյութերի ուսումնասիրության առաջնորդությունը, որը հայտնի դարձավ որպես ալքիմիա, անցավ արաբներին։ Հարկ է նշել, որ ալքիմիան տարածված չէր Ռուսաստանում, թեև ալքիմիկոսների ստեղծագործությունները հայտնի էին և նույնիսկ թարգմանվել եկեղեցական սլավոներեն։ Ալքիմիան պրակտիկ կարիքների համար տարբեր նյութեր ստանալու և մշակելու միջնադարյան արվեստն է: Ի տարբերություն հին հույն փիլիսոփաների, ովքեր միայն դիտարկում էին աշխարհը և իրենց բացատրությունը հիմնում էին ենթադրությունների և մտորումների վրա, ալքիմիկոսները գործել, փորձարկել են, կատարելով անսպասելի բացահայտումներ և կատարելագործել փորձարարական տեխնիկան: Ալքիմիկոսները կարծում էին, որ մետաղները երեք հիմնական տարրերից բաղկացած նյութեր են՝ աղ՝ որպես կարծրության և լուծելիության խորհրդանիշ; ծծումբ - որպես նյութ, որը կարող է տաքանալ և այրվել բարձր ջերմաստիճանում. սնդիկ - որպես գոլորշիացման ընդունակ և փայլուն նյութ: Այս առումով ենթադրվում էր, որ, օրինակ, ոսկին, որը թանկարժեք մետաղ էր, նույնպես ունի ճիշտ նույն տարրերը, ինչը նշանակում է, որ այն կարելի է ստանալ ցանկացած մետաղից։ Ենթադրվում էր, որ ցանկացած այլ մետաղից ոսկու արտադրությունը կապված է փիլիսոփայական քարի գործողության հետ, որը ալքիմիկոսները անհաջող փորձեցին գտնել: Բացի այդ, նրանք հավատում էին, որ եթե խմեք փիլիսոփայական քարից պատրաստված էլիքսիրը, դուք հավերժ երիտասարդություն կստանաք: Բայց ալքիմիկոսները չկարողացան գտնել կամ ձեռք բերել փիլիսոփայական քարը կամ ոսկին այլ մետաղներից:

Քիմիայի դերը մարդու կյանքում.

Ուսանողները թվարկում են մարդու կյանքի վրա քիմիայի դրական ազդեցության բոլոր ասպեկտները: Ուսուցիչը օգնում և ուղղորդում է աշակերտների մտքերը:

Ուսուցիչ- Արդյո՞ք քիմիան միայն օգտակար է հասարակության մեջ: Ի՞նչ խնդիրներ են առաջանում քիմիական արտադրանքի օգտագործման հետ կապված։

(Ուսանողները փորձում են գտնել այս հարցի պատասխանը):

Գիտելիքների մեթոդներ քիմիայում.

Մարդը բնության մասին գիտելիքներ է ձեռք բերում՝ օգտագործելով այնպիսի կարևոր մեթոդ, ինչպիսին դիտարկումն է։

Դիտարկում- սա է ուշադրության կենտրոնացումը ճանաչելի առարկաների վրա՝ դրանք ուսումնասիրելու համար:

Դիտարկման միջոցով մարդը տեղեկատվություն է կուտակում իրեն շրջապատող աշխարհի մասին, որը հետո համակարգում է՝ բացահայտելով դիտարկման արդյունքների ընդհանուր օրինաչափությունները։ Հաջորդ կարևոր քայլը հայտնաբերված օրինաչափությունները բացատրող պատճառների որոնումն է:

Որպեսզի դիտարկումն արդյունավետ լինի, պետք է պահպանվեն մի շարք պայմաններ.

հստակ սահմանել դիտարկման առարկան, այսինքն՝ ինչի վրա կհրավիրվի դիտորդի ուշադրությունը՝ կոնկրետ նյութի, նրա հատկությունների կամ որոշ նյութերի փոխակերպումը մյուսների, այդ փոխակերպումների իրականացման պայմանները և այլն.

Դիտարկման նպատակը ձևակերպելու համար դիտորդը պետք է իմանա, թե ինչու է նա իրականացնում դիտարկումը.

ձեր նպատակին հասնելու համար մոնիտորինգի պլան կազմեք: Դա անելու համար ավելի լավ է առաջ քաշել ենթադրություն, այսինքն՝ վարկած (հունարենից. Վարկած՝ հիմք, ենթադրություն) այն մասին, թե ինչպես է առաջանալու դիտարկվող երեւույթը։ Վարկած կարող է առաջ քաշվել նաեւ դիտարկման արդյունքում, այսինքն՝ երբ ստացվում է բացատրության կարիք ունեցող արդյունք։

Գիտական ​​դիտարկումը տարբերվում է դիտարկումից՝ բառի ամենօրյա իմաստով։ Որպես կանոն, գիտական ​​դիտարկումն իրականացվում է խիստ վերահսկվող պայմաններում, և այդ պայմանները կարող են փոփոխվել դիտորդի ցանկությամբ։ Ամենից հաճախ նման դիտարկումն իրականացվում է հատուկ սենյակում՝ լաբորատորիայում:

Փորձարկում- երևույթի գիտական ​​վերարտադրումը դրա ուսումնասիրության, որոշակի պայմաններում փորձարկման նպատակով.

Փորձը (լատ. Experimentum - փորձ, փորձարկում) թույլ է տալիս հաստատել կամ հերքել դիտարկման ընթացքում առաջացած վարկածը, և եզրակացություն ձևակերպել։

Եկեք մի փոքրիկ փորձ կատարենք բոցի կառուցվածքը ուսումնասիրելու համար։

Եկեք մոմ վառենք և ուշադիր ուսումնասիրենք բոցը։ Այն ունի տարասեռ գույն և ունի երեք գոտի։ Մութ գոտին (1) գտնվում է բոցի հատակին: Նա ամենացուրտն է մյուսների համեմատ։ Մութ գոտին եզերվում է բոցի լուսավոր հատվածով (2), որի ջերմաստիճանն ավելի բարձր է, քան մութ գոտում։ Այնուամենայնիվ, ամենաբարձր ջերմաստիճանը բոցի վերին անգույն հատվածում է (գոտի 3):

Համոզվելու համար, որ բոցի տարբեր գոտիները տարբեր ջերմաստիճաններ ունեն, կարող եք նման փորձ անցկացնել։ Բոցի մեջ դնել բեկոր կամ լուցկի, որպեսզի այն անցնի բոլոր երեք գոտիները: Դուք կտեսնեք, որ բեկորը ածխացած է 2-րդ և 3-րդ գոտիներում: Սա նշանակում է, որ այնտեղ կրակի ջերմաստիճանը ամենաբարձրն է:

Հարց է ծագում՝ սպիրտային լամպի կամ չոր վառելիքի բոցը կունենա՞ նույն կառուցվածքը, ինչ մոմի բոցը։ Այս հարցի պատասխանը կարող է լինել երկու ենթադրություն՝ վարկած. 2) բոցի կառուցվածքը տարբեր կլինի, քանի որ այն առաջանում է տարբեր նյութերի այրման արդյունքում։ Այս վարկածներից մեկը հաստատելու կամ հերքելու համար դիմենք մի փորձի՝ անցկացնենք փորձ։

Օգտագործելով լուցկի կամ բեկոր, մենք ուսումնասիրում ենք ալկոհոլային լամպի բոցի կառուցվածքը:

Չնայած ձևի, չափի և նույնիսկ գույնի տարբերություններին, երկու դեպքում էլ բոցը նույն կառուցվածքն ունի՝ նույն երեք գոտիները՝ ներքին մուգ (ամենացուրտ), միջին լուսավոր (տաք) և արտաքին անգույն (ամենատաք):

Հետեւաբար, փորձի հիման վրա կարող ենք եզրակացնել, որ ցանկացած բոցի կառուցվածքը նույնն է։ Այս եզրակացության գործնական նշանակությունը հետևյալն է. ցանկացած առարկա կրակի մեջ տաքացնելու համար այն պետք է բերվի կրակի վերին, այսինքն՝ ամենաթեժ մասի մեջ։

Ընդունված է փորձարարական տվյալները փաստաթղթավորել հատուկ լաբորատոր ամսագրում, որի համար հարմար է սովորական նոթատետրը, սակայն դրանում գրառումները խիստ սահմանված են։ Նշվում է փորձի ամսաթիվը, անունը, փորձի ընթացքը, որը հաճախ ներկայացված է աղյուսակի տեսքով։

Փորձեք նկարագրել բոցի կառուցվածքն այս կերպ ուսումնասիրելու փորձ:

Բոլոր բնական գիտությունները փորձարարական են։ Իսկ փորձի տեղադրումը հաճախ պահանջում է հատուկ սարքավորում: Օրինակ, կենսաբանության մեջ լայնորեն կիրառվում են օպտիկական գործիքներ, որոնք հնարավորություն են տալիս բազմիցս մեծացնել դիտարկվող օբյեկտի պատկերը՝ խոշորացույց, մանրադիտակ։

Էլեկտրական սխեմաները ուսումնասիրելիս ֆիզիկոսներն օգտագործում են գործիքներ՝ չափելու լարումը, հոսանքը և էլեկտրական դիմադրությունը։

Գիտնականներն ու աշխարհագրագետները զինված են հատուկ գործիքներով՝ ամենապարզից (կողմնացույց, եղանակային օդապարիկներ) մինչև հետազոտական ​​անոթներ, տիեզերական ուղեծրային եզակի կայաններ:

Քիմիկոսներն իրենց հետազոտություններում օգտագործում են նաև հատուկ սարքավորումներ։ Դրանցից ամենապարզը, օրինակ, ձեզ արդեն ծանոթ ջեռուցման սարքն է՝ ալկոհոլային լամպ և տարբեր քիմիական անոթներ, որոնցում կատարվում են նյութերի փոխակերպումներ, այսինքն՝ քիմիական ռեակցիաներ:

IV Ձեռք բերված գիտելիքների ընդհանրացում և համակարգում.

Այսպիսով, ինչ է ուսումնասիրում քիմիան: (Դասի ընթացքում ուսուցչուհին ուշադրություն է դարձրել երեխաների ենթադրությունների ճիշտ կամ ոչ ճիշտ լինելուն քիմիա առարկայի վերաբերյալ։ Իսկ հիմա եկել է ամփոփելու և վերջնական պատասխանը տալու ժամանակը։ Մենք բխում ենք քիմիայի սահմանումից)։

Ի՞նչ դեր է խաղում քիմիան մարդու կյանքում և հասարակության մեջ:

Քիմիայի գիտելիքների ի՞նչ մեթոդներ գիտեք հիմա:

Ի՞նչ է դիտարկումը: Ի՞նչ պայմաններ պետք է պահպանվեն դիտարկման արդյունավետության համար:

Ո՞րն է տարբերությունը վարկածի և եզրակացության միջև:

Ի՞նչ է փորձարկումը:

Ո՞րն է բոցի կառուցվածքը:

Ինչպե՞ս պետք է իրականացվի ջեռուցումը:

V Անդրադարձ, դասի ամփոփում, գնահատում.

VI Տնային առաջադրանքների հաշվետվություն, այն ավարտելու ցուցումներ:

Ուսուցիչ: Դուք պետք է.

Իմացեք այս դասի ֆոնային նշումները:

Նկարագրե՛ք բոցի կառուցվածքը ուսումնասիրելու փորձ՝ օգտագործելով ստորև բերված աղյուսակը:

Քիմիան որպես գիտություն

Քիմիա- գիտություն, որն ուսումնասիրում է նյութերի կառուցվածքը և դրանց փոխակերպումները, որոնք ուղեկցվում են կազմի և (կամ) կառուցվածքի փոփոխություններով. Ժամանակակից քիմիան բախվում է երեք հիմնական մարտահրավերի.

• նախ, քիմիայի զարգացման հիմնարար ուղղությունը նյութի կառուցվածքի ուսումնասիրությունն է, մոլեկուլների և նյութերի կառուցվածքի և հատկությունների տեսության զարգացումը: Կարևոր է կապ հաստատել նյութերի կառուցվածքի և տարբեր հատկությունների միջև և դրա հիման վրա կառուցել նյութի ռեակտիվության, քիմիական ռեակցիաների և կատալիտիկ երևույթների կինետիկայի և մեխանիզմի տեսություններ: Քիմիական փոխակերպումների իրականացումն այս կամ այն ​​ուղղությամբ որոշվում է մոլեկուլների, իոնների, ռադիկալների և այլ կարճատև գոյացությունների կազմով և կառուցվածքով։ Այս մասին իմանալը թույլ է տալիս գտնել նոր ապրանքներ ձեռք բերելու ուղիներ, որոնք ունեն որակապես կամ քանակապես տարբեր հատկություններ, քան գոյություն ունեցողները:
• երկրորդը` նոր նյութերի նպատակային սինթեզի իրականացում` նշված հատկություններով: Այստեղ կարևոր է նաև գտնել նոր ռեակցիաներ և կատալիզատորներ արդեն հայտնի և արդյունաբերական առումով կարևոր միացությունների ավելի արդյունավետ սինթեզի համար։
• երրորդ - վերլուծություն. Քիմիայի այս ավանդական խնդիրը առանձնահատուկ նշանակություն է ձեռք բերել։ Այն կապված է ինչպես ուսումնասիրվող քիմիական օբյեկտների և հատկությունների քանակի ավելացման, այնպես էլ բնության վրա մարդու ազդեցության հետևանքների որոշման և նվազեցման անհրաժեշտության հետ:

Նյութերի քիմիական հատկությունները որոշվում են հիմնականում նյութը կազմող ատոմների և մոլեկուլների արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների վիճակով. Քիմիական գործընթացներում միջուկների և ներքին էլեկտրոնների վիճակները գրեթե չեն փոխվում: Քիմիական հետազոտության օբյեկտը քիմիական տարրերն են և դրանց համակցությունները, այսինքն. ատոմներ, պարզ (մեկ տարր) և բարդ (մոլեկուլներ, իոններ, ռադիկալ իոններ, կարբեյներ, ազատ ռադիկալներ) քիմիական միացություններ, դրանց միավորումները (ասոցիատներ, կլաստերներ, սոլվատներ, կլատրատներ և այլն), նյութեր և այլն։

Ժամանակակից քիմիան հասել է զարգացման այնպիսի մակարդակի, որ կան նրա մի շարք հատուկ բաժիններ, որոնք ինքնուրույն գիտություններ են։ Կախված ուսումնասիրվող նյութի ատոմային բնույթից և ատոմների միջև քիմիական կապերի տեսակներից՝ առանձնանում են անօրգանական, օրգանական և օրգանական տարրերի քիմիան։ Անօրգանական քիմիայի առարկան բոլոր քիմիական տարրերն են և դրանց միացությունները և դրանց վրա հիմնված այլ նյութեր։ Օրգանական քիմիան ուսումնասիրում է միացությունների լայն դասի հատկությունները, որոնք ձևավորվել են ածխածնի և այլ օրգանոգեն տարրերի հետ ածխածնի քիմիական կապերի միջոցով՝ ջրածին, ազոտ, թթվածին, ծծումբ, քլոր, բրոմ և յոդ: Օրգանական տարրերի քիմիան գտնվում է անօրգանական և օրգանական քիմիայի խաչմերուկում: Այս «երրորդ» քիմիան վերաբերում է միացություններին, որոնք ներառում են ածխածնի քիմիական կապեր պարբերական համակարգի այլ տարրերի հետ, որոնք օրգանոգեն չեն: Մոլեկուլային կառուցվածքը, ատոմների մոլեկուլներում ագրեգացման (միավորման) աստիճանը և խոշոր մոլեկուլները՝ մակրոմոլեկուլները, իրենց բնորոշ հատկանիշները ներմուծում են նյութի շարժման քիմիական ձևի մեջ։ Ուստի կան մակրոմոլեկուլային միացությունների քիմիա, բյուրեղային քիմիա, երկրաքիմիա, կենսաքիմիա և այլ գիտություններ։ Նրանք ուսումնասիրում են ատոմների և տարբեր բնույթի հսկա պոլիմերային գոյացությունների մեծ միավորումներ։ Ամենուր, քիմիայի հիմնական հարցը քիմիական հատկությունների հարցն է: Ուսումնասիրության առարկան նաև նյութերի ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական և կենսաքիմիական հատկություններն են։ Ուստի ոչ միայն ինտենսիվորեն զարգանում են սեփական մեթոդները, այլեւ նյութերի ուսումնասիրությամբ զբաղվում են նաեւ այլ գիտություններ։ Այսպիսով, քիմիայի կարևոր բաղադրիչներն են ֆիզիկական քիմիան և քիմիական ֆիզիկան, որոնք ուսումնասիրում են քիմիական առարկաները, գործընթացները և ուղեկցող երևույթները ֆիզիկայի հաշվարկային ապարատի և ֆիզիկական փորձարարական մեթոդների օգնությամբ: Այսօր այս գիտությունները միավորում են մի շարք այլ գիտություններ՝ քվանտային քիմիա, քիմիական թերմոդինամիկա (թերմաքիմիա), քիմիական կինետիկա, էլեկտրաքիմիա, ֆոտոքիմիա, բարձր էներգիայի քիմիա, համակարգչային քիմիա և այլն, դրա ազդեցությունը մեր առօրյա կյանքի վրա։ Կիրառական քիմիայի զարգացման մեջ կան բազմաթիվ ուղղություններ, որոնք նախատեսված են մարդու գործնական գործունեության կոնկրետ խնդիրների լուծման համար։ Քիմիական գիտությունը հասել է զարգացման այնպիսի մակարդակի, որ սկսեց ստեղծել նոր արդյունաբերություններ և տեխնոլոգիաներ։

Քիմիան որպես գիտելիքների համակարգ

Քիմիան՝ որպես նյութերի և դրանց փոխակերպումների մասին գիտելիքների համակարգ, պարունակվում է փաստերի պաշարում. Փաստերի հավաստիության չափանիշները և դրանց համակարգման մեթոդները մշտապես զարգանում են: Խոշոր ընդհանրացումները, որոնք հուսալիորեն կապում են փաստերի մեծ շարքը, դառնում են գիտական ​​օրենքներ, որոնց ձևակերպումը բացում է քիմիայի նոր փուլեր (օրինակ՝ զանգվածի և էներգիայի պահպանման օրենքները, Դալթոնի օրենքները, Մենդելեևի պարբերական օրենքը): Տեսությունները, օգտագործելով կոնկրետ հասկացություններ, բացատրում և կանխատեսում են ավելի կոնկրետ առարկայական ոլորտի փաստերը: Փաստորեն, փորձարարական գիտելիքը փաստ է դառնում միայն այն ժամանակ, երբ ստանում է տեսական մեկնաբանություն։ Այսպիսով, առաջին քիմիական տեսությունը՝ ֆլոգիստոնի տեսությունը, թեև սխալ է, բայց նպաստել է քիմիայի զարգացմանը, քանի որ. փաստերը միացրեց համակարգին և հնարավորություն տվեց ձևակերպել նոր հարցեր: Կառուցվածքային տեսությունը (Բուտլերով, Կեկուլե) կազմակերպեց և բացատրեց օրգանական քիմիայի հսկայական նյութը և հանգեցրեց քիմիական սինթեզի արագ զարգացմանը և օրգանական միացությունների կառուցվածքի ուսումնասիրությանը։

Քիմիան որպես գիտելիք շատ դինամիկ համակարգ է։ Գիտելիքների էվոլյուցիոն կուտակումն ընդհատվում է հեղափոխություններով՝ փաստերի, տեսությունների և մեթոդների համակարգի խորը վերակառուցում, նոր հասկացությունների կամ նույնիսկ մտածելակերպի նոր ձևի ի հայտ գալով: Այսպիսով, հեղափոխության պատճառ են դարձել Լավուազիեի աշխատանքները (օքսիդացման մատերիալիստական ​​տեսություն, քանակների ներդրում, փորձարարական մեթոդներ, քիմիական անվանացանկի զարգացում), Մենդելեևի պարբերական օրենքի հայտնաբերումը և նոր վերլուծական մեթոդների ստեղծումը (միկրովերլուծություն, քրոմատոգրաֆիա) 20-րդ դարի սկզբին։ Հեղափոխություն կարելի է համարել նաև նոր տարածքների առաջացումը, որոնք զարգացնում են քիմիայի առարկայի նոր տեսլականը և ազդում դրա բոլոր ոլորտների վրա (օրինակ՝ ֆիզիկական քիմիայի առաջացումը քիմիական թերմոդինամիկայի և քիմիական կինետիկայի հիման վրա):

Քիմիան որպես ակադեմիական առարկա

Քիմիան ընդհանուր տեսական գիտություն է։ Այն կոչված է ուսանողներին տալ ժամանակակից գիտական ​​պատկերացում նյութի մասին՝ որպես շարժվող նյութի տեսակներից մեկի, որոշ նյութերի փոխակերպման ուղիների, մեխանիզմների և մեթոդների մասին: Հիմնական քիմիական օրենքների իմացությունը, քիմիական հաշվարկների տեխնիկայի տիրապետումը, քիմիայի ընձեռած հնարավորությունների ըմբռնումը նրա առանձին և նեղ ոլորտներում աշխատող այլ մասնագետների օգնությամբ զգալիորեն արագացնում է ցանկալի արդյունքի ձեռքբերումը ինժեներական և գիտական ​​գործունեության տարբեր ոլորտներում: Քիմիան ապագա մասնագետին ծանոթացնում է նյութի կոնկրետ դրսևորումների հետ, հնարավորություն է տալիս լաբորատոր փորձի միջոցով «զգալ» նյութը, սովորել դրա նոր տեսակներն ու հատկությունները։ Քիմիայի՝ որպես ոչ քիմիական մասնագիտությունների ուսանողների համար առարկայի առանձնահատկությունն այն է, որ փոքր դասընթացում անհրաժեշտ է տեղեկատվություն ունենալ քիմիայի գրեթե բոլոր ճյուղերից, որոնք ձևավորվել են որպես ինքնուրույն գիտություններ և ուսումնասիրվում են հատուկ քիմիկոսների և քիմիական տեխնոլոգների կողմից։ առարկաներ. Բացի այդ, տարբեր մասնագիտությունների հետաքրքրությունների բազմազանությունը հաճախ հանգեցնում է քիմիայի մասնագիտացված դասընթացների ստեղծմանը։ Այս կողմնորոշման բոլոր դրական կողմերի հետ մեկտեղ կա նաև լուրջ թերություն՝ նեղանում է մասնագետի աշխարհայացքը, նվազում է նրա կողմնորոշման ազատությունը նյութի հատկությունների և դրա արտադրության և օգտագործման մեթոդների մեջ: Հետևաբար, քիմիայի և քիմիական տեխնոլոգիաների բնագավառում չգտնվող ապագա մասնագետների համար քիմիայի դասընթացը պետք է լինի բավականաչափ ընդարձակ և անհրաժեշտության սահմաններում, որպեսզի ամբողջական պատկերացում տա քիմիայի հնարավորությունների մասին՝ որպես գիտություն, որպես արդյունաբերության ճյուղ։ , և որպես գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի հիմք։ Ընդհանուր քիմիան տեսական հիմքեր է դնում քիմիական երևույթների բազմազան և բարդ պատկերը հասկանալու համար։ Տարրերի քիմիան ներմուծում է քիմիական տարրերով ձևավորված նյութերի կոնկրետ աշխարհ: Ժամանակակից ինժեները, ով չունի հատուկ քիմիական պատրաստվածություն, պետք է հասկանա տարբեր տեսակի նյութերի, միացությունների և միացությունների հատկությունները: Հաճախ, այս կամ այն ​​չափով, նա պետք է գործ ունենա վառելիքի, յուղերի, քսանյութերի, լվացող միջոցների, կապող նյութերի, կերամիկական, կառուցվածքային, էլեկտրական նյութերի, մանրաթելերի, գործվածքների, կենսաբանական առարկաների, հանքային պարարտանյութերի և շատ ավելին: Այլ դասընթացները միշտ չէ, որ կարող են սրա նախնական պատկերացում տալ: Այս բացը պետք է լրացվի։ Այս բաժինը պատկանում է քիմիայի ամենադինամիկ փոփոխվող մասին և, իհարկե, բավականին արագ է հնանում։ Հետևաբար, այստեղ նյութի ժամանակին և զգույշ ընտրությունը չափազանց անհրաժեշտ է կարգապահության կանոնավոր թարմացման համար: Այս ամենը հանգեցնում է ոչ քիմիական մասնագիտությունների ուսանողների համար քիմիայի դասընթացում կիրառական քիմիայի առանձին բաժին ներդնելու նպատակահարմարությանը։

Քիմիան որպես սոցիալական համակարգ

Քիմիան որպես սոցիալական համակարգ գիտնականների ամբողջ համայնքի ամենամեծ մասն է: Քիմիկոսի՝ որպես գիտնականի տեսակի ձևավորման վրա ազդել են նրա գիտության օբյեկտի բնութագրերը և գործունեության մեթոդը (քիմիական փորձ): Օբյեկտի մաթեմատիկական ձևավորման դժվարությունները (ֆիզիկայի համեմատ) և միևնույն ժամանակ զգայական դրսևորումների բազմազանությունը (հոտ, գույն, կենսաբանական և այլ գործունեություն) ի սկզբանե սահմանափակեցին մեխանիզմի գերակայությունը քիմիկոսի մտածողության մեջ և. հետևաբար, դաշտ թողեց ինտուիցիայի և արտիստիզմի համար: Բացի այդ, քիմիկոսը միշտ օգտագործում էր բնության ոչ մեխանիկական գործիք՝ կրակ։ Մյուս կողմից, ի տարբերություն կենսաբանի կայուն, բնության կողմից տրված առարկաների, քիմիկոսի աշխարհն ունի անսպառ և արագ աճող բազմազանություն։ Նոր նյութի անկրճատելի առեղծվածը քիմիկոսին տվել է աշխարհայացքային պատասխանատվություն և զգուշություն (որպես սոցիալական տեսակ՝ քիմիկոսը պահպանողական է): Քիմիական լաբորատորիան մշակել է «բնական ընտրության» խիստ մեխանիզմ՝ մերժելով ամբարտավան և սխալների հակված մարդկանց։ Սա ինքնատիպություն է հաղորդում ոչ միայն մտածելակերպին, այլեւ քիմիկոսի հոգեւոր-բարոյական կազմակերպվածությանը։

Քիմիկոսների համայնքը բաղկացած է այն մարդկանցից, ովքեր մասնագիտորեն զբաղվում են քիմիայով և իրենց համարում են այս ոլորտում։ Նրանց մոտ կեսն աշխատում է, սակայն, այլ ոլորտներում՝ նրանց տալով քիմիական գիտելիքներ։ Բացի այդ, նրանց միանում են բազմաթիվ գիտնականներ և տեխնոլոգներ՝ մեծ մասամբ քիմիկոսներ, թեև նրանք այլևս իրենց քիմիկոս չեն համարում (այլ բնագավառների գիտնականների կողմից քիմիկոսի հմտությունների և կարողությունների յուրացումը դժվար է վերը նշված հատկանիշների պատճառով. առարկա).

Ինչպես ցանկացած այլ սերտ համայնք, քիմիկոսներն ունեն իրենց մասնագիտական ​​լեզուն, անձնակազմի վերարտադրման համակարգը, հաղորդակցության համակարգը [ամսագրեր, կոնգրեսներ և այլն], իրենց պատմությունը, մշակութային նորմերն ու վարքագծի ոճը:

Քիմիան որպես արդյունաբերություն

Մարդկության ժամանակակից կենսամակարդակը պարզապես անհնար է առանց քիմիական արտադրանքի և մեթոդների։ Նրանք վճռականորեն որոշում են մեզ շրջապատող աշխարհի ժամանակակից դեմքը։ Այնքան շատ քիմիական արտադրանք է պահանջվում, որ զարգացած երկրներում քիմիական արդյունաբերություններ կան: Քիմիական արդյունաբերությունը մեր երկրի արդյունաբերության կարևոր ճյուղերից է։ Նրա արտադրած քիմիական միացությունները, տարբեր բաղադրություններն ու նյութերը օգտագործվում են ամենուր՝ մեքենաշինության, մետալուրգիայի, գյուղատնտեսության, շինարարության, էլեկտրական և էլեկտրոնային արդյունաբերության, կապի, տրանսպորտի, տիեզերական տեխնոլոգիաների, բժշկության, առօրյա կյանքում և այլն։ Օգտագործվում են մոտ հազար տարբեր ապրանքներ։ միայն սննդամթերքի արտադրության համար, քիմիական միացություններ, և ընդհանուր առմամբ ավելի քան մեկ միլիոն նյութեր արտադրվում են արդյունաբերության կողմից գործնական կարիքների համար: Երկրի տնտեսական բարեկեցությունն ու պաշտպանունակությունը մեծապես կախված են քիմիայից։ Հետևաբար, այլ ճյուղերի զարգացմանը չխոչընդոտելու և նրանց անհրաժեշտ հատկություններով նոր միացություններով և նյութերով ժամանակին ապահովելու համար քիմիական գիտությունը և քիմիական արդյունաբերությունը պետք է զարգանան արագացված տեմպերով՝ ընդլայնելով արտադրանքի տեսականին։ , բարելավելով դրանց որակը և ավելացնելով արտադրության ծավալները։ Մեր երկրում կան.

• հիմնական քիմիայի անօրգանական արտադրություն, արտադրելով թթուներ, ալկալիներ, աղեր և այլ միացություններ, պարարտանյութեր.
• նավթաքիմիական արտադրություն. վառելիքի, յուղերի, լուծիչների, օրգանական քիմիայի մոնոմերների (ածխաջրածիններ, սպիրտներ, ալդեհիդներ, թթուներ), տարբեր պոլիմերների և դրանց վրա հիմնված նյութերի արտադրություն, սինթետիկ կաուչուկ, քիմիական մանրաթելեր, բույսերի պաշտպանության միջոցներ, կերային և կերային հավելումներ, կենցաղային ապրանքներ. քիմիա;
• փոքր քիմիա, երբ արտադրված արտադրանքի ծավալը փոքր է, բայց դրա տեսականին շատ լայն է։ Նման արտադրատեսակները ներառում են օժանդակ նյութեր պոլիմերային նյութերի (կատալիզատորներ, կայունացուցիչներ, պլաստիկացնողներ, հրդեհային հետաձգողներ), ներկանյութեր, դեղամիջոցներ, ախտահանիչներ և սանիտարահիգիենիկ այլ միջոցներ, գյուղատնտեսական քիմիկատներ՝ թունաքիմիկատներ, միջատասպաններ, ֆունգիցիդներ, դեֆոլիանտներ և այլն:

Ժամանակակից քիմիական արդյունաբերության զարգացման հիմնական ուղղություններն են՝ նոր միացությունների և նյութերի արտադրությունը և առկա արտադրության արդյունավետության բարձրացումը։ Դրա համար կարևոր է գտնել նոր ռեակցիաներ և կատալիզատորներ, պարզել տեղի ունեցող գործընթացների մեխանիզմները: Սա որոշում է արտադրության արդյունավետության բարձրացման ինժեներական խնդիրների լուծման քիմիական մոտեցումը: Քիմիական արդյունաբերության բնորոշ առանձնահատկությունն աշխատողների համեմատաբար փոքր թիվն է և նրանց որակավորման բարձր պահանջները, իսկ քիմիական մասնագետների հարաբերական թիվը փոքր է, և ավելի շատ են այլ մասնագիտությունների ներկայացուցիչներ (մեխանիկա, ջերմային էներգիայի ինժեներ, արտադրության ավտոմատացման մասնագետներ, և այլն): Բնութագրվում է մեծ քանակությամբ էներգիայի և ջրի սպառմամբ, արտադրության համար բարձր բնապահպանական պահանջներով: Ոչ քիմիական արդյունաբերություններում շատ տեխնոլոգիական գործողություններ կապված են հումքի պատրաստման և մաքրման, ներկման, սոսնձման և այլ քիմիական գործընթացների հետ:

Քիմիան գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի հիմքն է

Քիմիայի կողմից ստեղծված միացությունները, միացությունները և նյութերը կենսական դեր են խաղում աշխատանքի արտադրողականության բարձրացման, անհրաժեշտ արտադրանքի արտադրության էներգիայի ծախսերի նվազեցման և նոր տեխնոլոգիաների և սարքավորումների յուրացման գործում: Քիմիայի հաջող ազդեցության բազմաթիվ օրինակներ կան մեքենաշինության տեխնոլոգիայի մեթոդների, մեքենաների և սարքերի շահագործման մեթոդների, էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության զարգացման, տիեզերական տեխնոլոգիաների և ռեակտիվ ավիացիայի և գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի շատ այլ ոլորտների վրա.

• մետաղների մշակման քիմիական և էլեկտրաքիմիական մեթոդների ներդրումը կտրուկ նվազեցնում է թափոնների քանակությունը, որն անխուսափելի է մետաղները կտրելու միջոցով մշակելիս: Միևնույն ժամանակ հանվում են մետաղների և համաձուլվածքների ամրության և կարծրության և մասի ձևի սահմանափակումները, և ձեռք է բերվում մակերևույթի բարձր մաքրություն և մասերի չափերի ճշգրտություն:
• Նյութերը, ինչպիսիք են սինթետիկ գրաֆիտը (որը բարձր ջերմաստիճանում մետաղներից ավելի ամուր է), կորունդը (ալյումինի օքսիդի վրա հիմնված) և քվարցը (սիլիցիումի երկօքսիդի վրա հիմնված) կերամիկա, սինթետիկ պոլիմերային նյութեր և ապակիներ կարող են ցուցաբերել յուրահատուկ հատկություններ:
• բյուրեղացված ապակիները (կերամիկա) ստացվում են հալված ապակու մեջ նյութեր ներմուծելով, որոնք նպաստում են բյուրեղացման կենտրոնների առաջացմանը և բյուրեղների հետագա աճին: Նման ապակին, ինչպիսին է «pyrokeram»-ը, ինը անգամ ավելի ամուր է, քան լամինացված ապակին, ավելի կարծր է, քան բարձր ածխածնային պողպատը, ավելի թեթև, քան ալյումինը և նման է քվարցի ջերմակայունությանը:
• Ժամանակակից քսանյութերը կարող են զգալիորեն նվազեցնել շփման գործակիցը և բարձրացնել նյութերի մաշվածության դիմադրությունը: Մոլիբդենի դիսուլֆիդ պարունակող յուղերի և քսանյութերի օգտագործումը մեծացնում է մեքենայի բաղադրիչների և մասերի ծառայության ժամկետը 1,5 անգամ, առանձին մասերը մինչև երկու անգամ, իսկ շփման գործակիցը կարող է կրճատվել ավելի քան 5 անգամ:
• Օրգանոտարրային նյութերը` պոլիօրգանոսիլոքսանները, առանձնանում են իրենց ճկունությամբ և մոլեկուլների պարուրաձև կառուցվածքով, որոնք ջերմաստիճանի նվազման ժամանակ գնդակներ են կազմում: Այսպիսով, նրանք պահպանում են մի փոքր տարբերվող մածուցիկություն ջերմաստիճանի լայն տիրույթում: Սա թույլ է տալիս դրանք օգտագործել որպես հիդրավլիկ հեղուկ տարբեր պայմաններում:
• Մետաղների կոռոզիայից պաշտպանությունը ձեռք է բերել կոռոզիայի էլեկտրաքիմիական տեսության ստեղծումից հետո գործողության նպատակաուղղվածությունը և հնարավորություն է տալիս խուսափել մետաղական արտադրանքի նորացման համար զգալի տնտեսական ծախսերից:

Ներկայումս քիմիան, այլ գիտությունների, տեխնիկայի և արդյունաբերության հետ մեկտեղ, կանգնած է բազմաթիվ հրատապ և բարդ խնդիրների առաջ։ Համապատասխան բարձր ջերմաստիճանի և, հետագայում, տաք գերհաղորդիչների սինթեզն ու գործնական կիրառումը զգալիորեն կփոխի էներգիայի պահպանման և փոխանցման մեթոդները: Պահանջվում են նոր նյութեր, որոնցից առանձնանում են մետաղի հիմքով նյութերը, պոլիմերները, կերամիկաները և կոմպոզիտները։ Այսպիսով, էկոլոգիապես մաքուր շարժիչի ստեղծման խնդիրը, որը հիմնված է թթվածնի մեջ ջրածնի այրման ռեակցիայի վրա, նյութեր կամ գործընթացներ ստեղծելն է, որոնք կանխում են ջրածնի ներթափանցումը ջրածնի պահեստավորման տանկերի պատերով: Գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի կարևոր ոլորտ է նաև նոր քիմիական տեխնոլոգիաների ստեղծումը։ Այսպիսով, խնդիր է դրված ապահովել ածխի, թերթաքարի, տորֆի, փայտի վերամշակման ընթացքում ստացված հեղուկ և գազային վառելիքի նոր տեսակներ։ Դա հնարավոր է նոր կատալիտիկ գործընթացների հիման վրա։

Մեզ շրջապատող ողջ բազմազան աշխարհն է գործ, որն արտահայտվում է երկու ձևով. նյութեր և դաշտեր. Նյութբաղկացած է մասնիկներից, որոնք ունեն իրենց զանգվածը։ Դաշտ- նյութի գոյության ձև, որը բնութագրվում է էներգիայով:

Նյութի հատկությունն է շարժում. Նյութի շարժման ձևերն ուսումնասիրում են տարբեր բնական գիտություններ՝ ֆիզիկա, քիմիա, կենսաբանություն և այլն։

Պետք չէ ենթադրել, որ մի կողմից գիտությունների, մյուս կողմից նյութի շարժման ձևերի միջև կա միանշանակ խիստ համապատասխանություն։ Պետք է նկատի ունենալ, որ ընդհանրապես չկա նյութի շարժման այնպիսի ձև, որը գոյություն ունենար իր մաքուր ձևով, այլ ձևերից առանձին: Այս ամենն ընդգծում է գիտությունների դասակարգման դժվարությունը։

X Անունկարող է սահմանվել որպես գիտություն, որն ուսումնասիրում է նյութի շարժման քիմիական ձևը, որը հասկացվում է որպես նյութերի որակական փոփոխություն. Քիմիան ուսումնասիրում է նյութերի կառուցվածքը, հատկությունները և փոխակերպումները։

TO քիմիական երևույթներվերաբերում են այնպիսի երևույթներին, որոնցում որոշ նյութեր փոխակերպվում են մյուսների։ Քիմիական երևույթները կոչվում են նաև քիմիական ռեակցիաներ։ Ֆիզիկական երեւույթները չեն ուղեկցվում որոշ նյութերի փոխակերպմամբ մյուսների։

Յուրաքանչյուր գիտության հիմքում ընկած է նախկին համոզմունքների, հիմնարար փիլիսոփայությունների և իրականության բնույթի և մարդկային գիտելիքի մասին հարցի պատասխանները: Հավատքների, արժեքների այս շարքը, որոնք կիսում են տվյալ գիտական ​​համայնքի անդամները, կոչվում են պարադիգմներ:

Ժամանակակից քիմիայի հիմնական պարադիգմները.

1. Նյութի ատոմային և մոլեկուլային կառուցվածքը

2. Նյութի պահպանման օրենքը

3. Քիմիական կապի էլեկտրոնային բնույթը

4. Միանշանակ կապ նյութի կառուցվածքի և նրա քիմիական հատկությունների միջև (պարբերական օրենք)

Քիմիան, ֆիզիկան, կենսաբանությունը միայն առաջին հայացքից կարող են թվալ միմյանցից հեռու գիտություններ։ Թեև ֆիզիկոսի, քիմիկոսի և կենսաբանի լաբորատորիաները շատ տարբեր են, այս բոլոր հետազոտողները զբաղվում են բնական առարկաներով։ Սա տարբերում է բնական գիտությունները մաթեմատիկայից, պատմությունից, տնտեսագիտությունից և շատ այլ գիտություններից, որոնք ուսումնասիրում են այն, ինչ ստեղծված է ոչ թե բնության, այլ առաջին հերթին հենց մարդու կողմից:

Էկոլոգիան սերտորեն կապված է բնական գիտությունների հետ։ Մենք չպետք է մտածենք, որ էկոլոգիան «լավ» քիմիա է, ի տարբերություն շրջակա միջավայրն աղտոտող դասական «վատ» քիմիայի։ Չկա «վատ» քիմիա կամ «վատ» միջուկային ֆիզիկա. կա գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթաց կամ դրա բացակայությունը գործունեության որևէ ոլորտում: Բնապահպանի խնդիրն է օգտագործել բնական գիտությունների նոր ձեռքբերումները՝ առավելագույն օգուտով նվազագույնի հասցնելու կենդանի էակների կենսամիջավայրը խախտելու ռիսկը։ Ռիսկ-օգուտ հավասարակշռությունը բնապահպանների ուսումնասիրության առարկա է:

Բնական գիտությունների միջև խիստ սահմաններ չկան։ Օրինակ՝ ատոմների նոր տեսակների հատկությունների հայտնաբերումն ու ուսումնասիրությունը ժամանակին համարվում էր քիմիկոսների խնդիրը։ Սակայն պարզվեց, որ ներկայումս հայտնի ատոմների տեսակներից մի քանիսը հայտնաբերել են քիմիկոսները, իսկ որոշները՝ ֆիզիկոսները։ Սա ֆիզիկայի և քիմիայի միջև «բաց սահմանների» բազմաթիվ օրինակներից մեկն է միայն:

Կյանքը քիմիական փոխակերպումների բարդ շղթա է: Բոլոր կենդանի օրգանիզմները կլանում են որոշ նյութեր շրջակա միջավայրից և ազատում մյուսներին: Սա նշանակում է, որ լուրջ կենսաբանը (բուսաբան, կենդանաբան, բժիշկ) չի կարող առանց քիմիայի իմացության։

Հետագայում մենք կտեսնենք, որ ֆիզիկական և քիմիական փոխակերպումների միջև բացարձակապես ճշգրիտ սահման չկա։ Բնությունը մեկն է, ուստի պետք է միշտ հիշել, որ անհնար է հասկանալ մեզ շրջապատող աշխարհի կառուցվածքը՝ խորանալով մարդկային գիտելիքի ոլորտներից միայն մեկի մեջ։

«Քիմիա» առարկան միջառարկայական կապերով կապված է այլ բնագիտական ​​առարկաների հետ՝ նախորդներինը՝ մաթեմատիկայի, ֆիզիկայի, կենսաբանության, երկրաբանության և այլ առարկաների։

Ժամանակակից քիմիան բազմաթիվ գիտությունների ճյուղավորված համակարգ է՝ անօրգանական, օրգանական, ֆիզիկական, անալիտիկ քիմիա, էլեկտրաքիմիա, կենսաքիմիա, որոնք յուրացվում են ուսանողների կողմից հետագա դասընթացներում։

Քիմիայի դասընթացի իմացությունն անհրաժեշտ է այլ ընդհանուր գիտական ​​և հատուկ առարկաների հաջող ուսումնասիրության համար։

Նկար 1.2.1 – Քիմիայի տեղը բնական գիտությունների համակարգում

Հետազոտության մեթոդների, առաջին հերթին փորձարարական տեխնիկայի կատարելագործումը հանգեցրել է գիտության բաժանման ավելի ու ավելի նեղ ոլորտների: Արդյունքում քանակն ու «որակը», այսինքն. ավելացել է տեղեկատվության հավաստիությունը։ Սակայն մեկ անձի՝ նույնիսկ հարակից գիտական ​​ոլորտների համար լիարժեք գիտելիքներ ունենալու անհնարինությունը նոր խնդիրների տեղիք տվեց։ Ճիշտ այնպես, ինչպես ռազմական ռազմավարության մեջ պաշտպանության և հարձակման ամենաթույլ կետերը գտնվում են ճակատների հանգույցում, գիտության մեջ էլ մնում են ամենաքիչ զարգացած ոլորտները, որոնք չեն կարող միանշանակ դասակարգվել: Ի թիվս այլ պատճառների, կարելի է նշել «գիտությունների հանգույցի» ոլորտներում աշխատող գիտնականների համար համապատասխան որակավորման մակարդակ (գիտական ​​աստիճան) ստանալու դժվարությունը: Բայց մեր ժամանակի հիմնական բացահայտումները նույնպես այնտեղ են արվում։

Քիմիան բնական գիտություն է։ Քիմիան շրջապատող աշխարհում. Համառոտ տեղեկություններ քիմիայի պատմությունից

Քիմիան պատկանում է բնական գիտություններին։ Քիմիան գիտություն է նյութերի, դրանց հատկությունների և փոխակերպումների մասին։ Քիմիայի առարկան քիմիական տարրերն են և դրանց միացությունները, ինչպես նաև քիմիական ռեակցիաների օրինաչափությունները։ Ժամանակակից քիմիան շատ բազմազան է թե՛ առարկաների, թե՛ դրանց ուսումնասիրման մեթոդների առումով, հետևաբար նրա շատ բաժիններ անկախ գիտություններ են։ Այժմ քիմիայի հիմնական ճյուղերն են անօրգանական քիմիան, օրգանական քիմիան և ֆիզիկական քիմիան։ Միաժամանակ քիմիայի զգալի հատվածներ առաջացան այլ գիտությունների հետ սահմանին։ Այսպիսով, քիմիայի և ֆիզիկայի փոխազդեցությունը, բացի ֆիզիկական քիմիայից, տվեց նաև քիմիական ֆիզիկա։ Քիմիայի առաջադեմ ոլորտներից մեկը կենսաքիմիան է՝ գիտություն, որն ուսումնասիրում է կյանքի քիմիական հիմքերը: Գրեթե յուրաքանչյուր գիտական ​​ուսումնասիրություն պահանջում է ֆիզիկական մեթոդների կիրառում` նյութի կառուցվածքը հաստատելու համար, և մաթեմատիկական մեթոդներ` արդյունքները վերլուծելու համար:

Քիմիան կարևոր դեր է խաղում գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի մեջ։ Այն կիրառություն է գտել գիտության, տեխնիկայի և արտադրության բոլոր ճյուղերում։ Քիմիան ապահովում է օգտակար հանածոների վերամշակումը արժեքավոր արտադրանքի: Գյուղատնտեսական արտադրանքի արտադրողականության վրա էական ազդեցություն ունի քիմիան։ Ոչ պակաս նշանակալի է քիմիայի դերը պլաստմասսաների, ներկերի, շինանյութերի, սինթետիկ գործվածքների, սինթետիկ լվացող միջոցների, օծանելիքի և օծանելիքի, դեղագործական արտադրանքի արտադրության մեջ։ Քիմիա ուսումնասիրելը օգնում է մարդուն ոչ միայն բարձրացնել իր ընդհանուր էրուդիցիան, այլև հասկանալ իրեն և շրջապատող աշխարհը:

«Քիմիա» տերմինը առաջին անգամ հայտնվեց եգիպտացի հույն Զոսիմուսի կողմից մ.թ. 400 թվականին տրակտատում, որտեղ Զոսիմոսն ասում է, որ «քիմիան» մարդկանց սովորեցրել են երկնքից երկիր իջած դևերը։ «Քիմիա» անվանումը առաջացել է «Հեմի» կամ «Հումանա» բառից, որը հին եգիպտացիներն անվանում էին իրենց երկիրը, ինչպես նաև Նեղոսի սև հողը։

Առաջին քիմիկոս գիտնականները եգիպտացի քահանաներն էին: Մ.թ.ա. III դարում արդեն հավաքվել և նկարագրվել էին զգալի փորձնական նյութեր։ Ալեքսանդրիայի հանրահայտ գրադարանը պարունակում էր մոտ յոթ հարյուր ձեռագիր գրքեր, որոնք պարունակում էին բազմաթիվ աշխատություններ քիմիայի վերաբերյալ: Հույն փիլիսոփա Դեմոկրիտը, ով ապրել է մ.թ.ա. հինգերորդ դարում, առաջին անգամ առաջարկել է, որ բոլոր մարմինները բաղկացած են պինդ նյութի փոքր, անտեսանելի, անբաժանելի մասնիկներից, որոնք շարժվում են։ Նա այդ մասնիկները անվանեց «ատոմներ»: Քիմիայի պատմության մեջ մեր թվարկության երրորդ դարից սկսվեց ալքիմիայի ժամանակաշրջանը, որի նպատակն էր փիլիսոփայական քարի օգնությամբ ազնիվ մետաղները (արծաթ և ոսկի) վերածելու ուղիներ որոնել։ Ռուսաստանում ալքիմիան տարածված չէր, թեև հայտնի էին ալքիմիկոսների տրակտատները։ Վեցերորդ դարի սկզբին ալքիմիկոսները սկսեցին իրենց գիտելիքները կիրառել արտադրության և բուժման կարիքների համար։ Տասնյոթերորդ և տասնութերորդ դարերի ընթացքում քիմիական հետազոտություններում սկսեցին կիրառվել փորձարարական մեթոդներ։

Գիտական ​​քիմիայի առաջին տեսությունը ֆլոգիստոնի տեսությունն էր (անկշիռ նյութ, որն ազատվում է նյութից, երբ նյութերը այրվում են), առաջարկված Գ. Ստալի կողմից XVIII դարում։ Պարզվեց, որ այս տեսությունը սխալ է, չնայած այն գոյություն ուներ գրեթե մեկ դար։ Ֆրանսիացի քիմիկոս Ա.Լավուազյեն և ռուս քիմիկոս Մ.Վ.Լոմոնոսովը ճշգրիտ չափումներ են կիրառել քիմիական ռեակցիաների ուսումնասիրության ժամանակ, հերքել են ֆլոգիստոնի տեսությունը և ձևակերպել զանգվածի պահպանման օրենքը։ 1789 - 1860 թվականներին շարունակվել է քանակական քիմիական օրենքների (ատոմա–մոլեկուլային գիտություն) շրջանը։ Քիմիական գիտության զարգացման ժամանակակից փուլը, որը սկսվել է քսաներորդ դարում, շարունակվում է մինչ օրս։ Այսօր գործնական քիմիայի ցանկացած հաջողություն հիմնված է ֆունդամենտալ գիտության նվաճումների վրա: