ქიმია, როგორც საბუნებისმეტყველო მეცნიერება. ქიმია - საბუნებისმეტყველო მეცნიერება

Ქიმია - მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ, რომლებიც დაკავშირებულია ატომური ბირთვების ელექტრონულ გარემოში ცვლილებებთან. ამ განმარტებაში აუცილებელია ტერმინების „სუბსტანცია“ და „მეცნიერება“ კიდევ უფრო დაზუსტდეს.

ქიმიური ენციკლოპედიის მიხედვით:

ნივთიერება - მატერიის ტიპი, რომელსაც აქვს დასასვენებელი მასა. შედგება ელემენტარული ნაწილაკებისგან: ელექტრონები, პროტონები, ნეიტრონები, მეზონები და ა.შ. ქიმია სწავლობს ძირითადად ატომებად, მოლეკულებად, იონებად და რადიკალებად ორგანიზებულ მატერიას. ასეთი ნივთიერებები ჩვეულებრივ იყოფა მარტივ და რთულ (ქიმიურ ნაერთებად). მარტივი ნივთიერებები წარმოიქმნება ერთი ქიმიური ნივთიერების ატომებით. ელემენტი და, შესაბამისად, არის მისი არსებობის ფორმა თავისუფალ მდგომარეობაში, მაგალითად, გოგირდი, რკინა, ოზონი, ბრილიანტი. რთული ნივთიერებები წარმოიქმნება სხვადასხვა ელემენტებით და შეიძლება ჰქონდეს მუდმივი შემადგენლობა.

ბევრი უთანხმოებაა ტერმინ „მეცნიერების“ ინტერპრეტაციაში. აქ საკმაოდ გამოსადეგია რენე დეკარტის (1596-1650) განცხადება: „განმარტეთ სიტყვების მნიშვნელობა და თქვენ გაათავისუფლებთ კაცობრიობას მისი შეცდომების ნახევარს“. მეცნიერებაჩვეულებრივია ეწოდოს ადამიანის საქმიანობის სფერო, რომლის ფუნქციაა რეალობის შესახებ ობიექტური ცოდნის შემუშავება და თეორიული სქემატიზაცია; კულტურის დარგი, რომელიც არ არსებობდა ნებისმიერ დროს და არა ყველა ხალხში. კანადელი ფილოსოფოსი უილიამ ჰეტჩერი განსაზღვრავს თანამედროვე მეცნიერებას, როგორც „რეალური სამყაროს შეცნობის გზას, მათ შორის, როგორც ადამიანის გრძნობებით, ასევე უხილავი რეალობის შეცნობის გზას, ამ რეალობის ტესტირებადი მოდელების აგების საფუძველზე“. ეს განმარტება ახლოსაა მეცნიერების გაგებასთან აკადემიკოს ვი.ი.ვერნადსკის, ინგლისელი მათემატიკოსის ა.უაითჰედისა და სხვა ცნობილი მეცნიერების მიერ.

მსოფლიოს სამეცნიერო მოდელები ჩვეულებრივ განასხვავებენ სამ დონეს, რომლებიც კონკრეტულ დისციპლინაში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სხვადასხვა პროპორციით:

* ემპირიული მასალა (ექსპერიმენტული მონაცემები);

* იდეალიზებული სურათები (ფიზიკური მოდელები);

*მათემატიკური აღწერა (ფორმულები და განტოლებები).

სამყაროს ვიზუალური მოდელის განხილვა აუცილებლად იწვევს ნებისმიერი მოდელის მიახლოებით ბუნებას. ა. აინშტაინმა (1879-1955) თქვა: „სანამ მათემატიკური კანონები აღწერს რეალობას, ისინი გაურკვეველია და როდესაც ისინი წყვეტენ გაურკვევლობას, ისინი კარგავენ კავშირს რეალობასთან“.

ქიმია არის ერთ-ერთი საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროს მისი ფორმების მთელი სიმდიდრით და მასში მომხდარი ფენომენების მრავალფეროვნებით. საბუნებისმეტყველო ცოდნის სპეციფიკა შეიძლება განისაზღვროს სამი მახასიათებლით: ჭეშმარიტება, ინტერსუბიექტურობა და სისტემატურობა. სამეცნიერო ჭეშმარიტებათა ჭეშმარიტება განისაზღვრება საკმარისი მიზეზის პრინციპით: ყოველი ჭეშმარიტი აზრი უნდა იყოს გამართლებული სხვა აზრებით, რომელთა ჭეშმარიტებაც დადასტურდა. ინტერსუბიექტურობა ნიშნავს, რომ თითოეულმა მკვლევარმა უნდა მიიღოს ერთი და იგივე შედეგები იმავე პირობებში ერთი და იგივე ობიექტის შესწავლისას. მეცნიერული ცოდნის სისტემატური ბუნება გულისხმობს მის მკაცრ ინდუქციურ-დედუქციურ სტრუქტურას.

ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ. იგი სწავლობს ნივთიერებების შემადგენლობას და სტრუქტურას, ნივთიერებების თვისებების დამოკიდებულებას მათ შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე, ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გადაქცევის პირობებსა და გზებს. ქიმიური ცვლილებები ყოველთვის დაკავშირებულია ფიზიკურ ცვლილებებთან. ამიტომ, ქიმია მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასთან. ქიმია ასევე დაკავშირებულია ბიოლოგიასთან, ვინაიდან ბიოლოგიურ პროცესებს თან ახლავს უწყვეტი ქიმიური გარდაქმნები.

კვლევის მეთოდების, უპირველეს ყოვლისა, ექსპერიმენტული ტექნიკის გაუმჯობესებამ გამოიწვია მეცნიერების დაყოფა სულ უფრო ვიწრო სფეროებად. შედეგად, რაოდენობა და „ხარისხი“, ე.ი. გაიზარდა ინფორმაციის სანდოობა. თუმცა, ერთი ადამიანის სრული ცოდნის შეუძლებლობა, თუნდაც მასთან დაკავშირებულ სამეცნიერო სფეროებში, წარმოშვა ახალი პრობლემები. ისევე, როგორც სამხედრო სტრატეგიაში თავდაცვისა და თავდასხმის ყველაზე სუსტი წერტილები ფრონტების კვანძებზეა, მეცნიერებაშიც ყველაზე ნაკლებად განვითარებული სფეროები რჩება ისეთ ადგილებში, რომელთა ცალსახად კლასიფიცირება შეუძლებელია. სხვა მიზეზებთან ერთად, შეიძლება აღინიშნოს „მეცნიერებათა შეერთების“ სფეროებში მომუშავე მეცნიერებისთვის შესაბამისი კვალიფიკაციის დონის (აკადემიური ხარისხის) მოპოვების სირთულე. მაგრამ ჩვენი დროის მთავარი აღმოჩენებიც იქ ხდება.

თანამედროვე ცხოვრებაში, განსაკუთრებით ადამიანის წარმოების საქმიანობაში, ქიმია უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. თითქმის არ არსებობს ინდუსტრია, რომელიც არ მოიცავს ქიმიის გამოყენებას. ბუნება გვაძლევს მხოლოდ ნედლეულს - ხეს, მადანს, ზეთს და ა.შ. ბუნებრივი მასალის ქიმიურ დამუშავებას ვიღებთ სოფლის მეურნეობის, სამრეწველო წარმოების, მედიცინის, ყოველდღიური ცხოვრებისათვის საჭირო სხვადასხვა ნივთიერებებს - სასუქებს, ლითონებს, პლასტმასებს, ლაქებს, საღებავებს, სამკურნალო საშუალებებს. ნივთიერებები, საპონი და ა.შ. ბუნებრივი ნედლეულის დასამუშავებლად აუცილებელია ნივთიერებების გარდაქმნის კანონების ცოდნა და ამ ცოდნას იძლევა ქიმია. ქიმიური მრეწველობის განვითარება ტექნიკური პროგრესის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი პირობაა.

ქიმიური სისტემები

ქიმიის შესწავლის ობიექტი – ქიმიური სისტემა . ქიმიური სისტემა არის ნივთიერებების ერთობლიობა, რომლებიც ურთიერთქმედებენ და გონებრივად ან რეალურად იზოლირებულნი არიან გარემოსგან. სისტემის მაგალითები შეიძლება იყოს სრულიად განსხვავებული ობიექტები.

ქიმიური თვისებების უმარტივესი მატარებელია ატომი - სისტემა, რომელიც შედგება ბირთვისა და მის გარშემო მოძრავი ელექტრონებისგან. ატომების ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება მოლეკულები (რადიკალები, იონები, ატომური კრისტალები) - სისტემები, რომლებიც შედგება რამდენიმე ბირთვისგან, რომელთა საერთო ველში მოძრაობენ ელექტრონები. მაკროსისტემები შედგება დიდი რაოდენობით მოლეკულების კოლექციისგან - სხვადასხვა მარილების ხსნარებისგან, აირების ნარევიდან, კატალიზატორის ზედაპირის ზემოთ ქიმიურ რეაქციაში და ა.შ.

სისტემის გარემოსთან ურთიერთქმედების ბუნებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ღია, დახურულ და იზოლირებულ სისტემებს. ღია სისტემა არის სისტემა, რომელსაც შეუძლია ენერგიისა და მასის გაცვლა გარემოსთან. მაგალითად, ღია ჭურჭელში სოდას მარილმჟავას ხსნართან შერევისას წარმოიქმნება შემდეგი რეაქცია:

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

ამ სისტემის მასა მცირდება (ნახშირორჟანგი და ნაწილობრივ წყლის ორთქლი აორთქლდება), გამოთავისუფლებული სითბოს ნაწილი იხარჯება მიმდებარე ჰაერის გათბობაზე.

დახურულია არის სისტემა, რომელსაც შეუძლია ენერგიის გაცვლა მხოლოდ თავის გარემოსთან. ზემოთ განხილული სისტემა, რომელიც მდებარეობს დახურულ ჭურჭელში, იქნება დახურული სისტემის მაგალითი. ამ შემთხვევაში მასის გაცვლა შეუძლებელია და სისტემის მასა მუდმივი რჩება, მაგრამ რეაქციის სითბო საცდელი მილის კედლებით გარემოში გადადის.

იზოლირებული სისტემა არის მუდმივი მოცულობის სისტემა, რომელშიც არც მასა და არც ენერგია არ იცვლება გარემოსთან. იზოლირებული სისტემის კონცეფცია აბსტრაქტულია, რადგან პრაქტიკაში სრულიად იზოლირებული სისტემა არ არსებობს.

სისტემის ცალკეული ნაწილი, რომელიც შემოიფარგლება სხვებისგან მინიმუმ ერთი ინტერფეისით, ეწოდება ფაზა . მაგალითად, სისტემა, რომელიც შედგება წყლის, ყინულისა და ორთქლისგან, მოიცავს სამ ფაზას და ორ ინტერფეისს (ნახ. 1.1). ფაზა შეიძლება მექანიკურად გამოიყოს სისტემის სხვა ფაზებისგან.

ნახ. 1.1 – მრავალფაზიანი სისტემა.

ფაზას ყოველთვის არ აქვს იგივე ფიზიკური თვისებები და ერთგვაროვანი ქიმიური შემადგენლობა. ამის მაგალითია დედამიწის ატმოსფერო. ატმოსფეროს ქვედა ფენებში აირების კონცენტრაცია უფრო მაღალია, ხოლო ჰაერის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ხოლო ზედა ფენებში ჰაერი იშვიათდება და ტემპერატურა იკლებს. იმათ. ამ შემთხვევაში ქიმიური შემადგენლობისა და ფიზიკური თვისებების ერთგვაროვნება მთელ ფაზაში არ შეინიშნება. ასევე, ფაზა შეიძლება იყოს უწყვეტი, მაგალითად, წყლის ზედაპირზე მცურავი ყინულის ნაჭრები, ნისლი, კვამლი, ქაფი - ორფაზიანი სისტემები, რომლებშიც ერთი ფაზა არის წყვეტილი.

სისტემა, რომელიც შედგება იმავე ფაზაში მყოფი ნივთიერებებისგან, ეწოდება ერთგვაროვანი . სისტემა, რომელიც შედგება სხვადასხვა ფაზის ნივთიერებებისგან და აქვს მინიმუმ ერთი ინტერფეისი, ეწოდება ჰეტეროგენული .

ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ სისტემას, კომპონენტებია. Კომპონენტი შეიძლება გამოეყო სისტემიდან და არსებობდეს მის გარეთ. მაგალითად, ცნობილია, რომ როდესაც ნატრიუმის ქლორიდი იხსნება წყალში, ის იშლება Na + და Cl- იონებად, მაგრამ ეს იონები არ შეიძლება ჩაითვალოს სისტემის კომპონენტებად - წყალში მარილის ხსნარით, რადგან ისინი არ შეიძლება იზოლირებული იყოს მოცემული გადაწყვეტილებისგან და არსებობენ ცალკე. ინგრედიენტები იქნება წყალი და ნატრიუმის ქლორიდი.

სისტემის მდგომარეობა განისაზღვრება მისი პარამეტრებით. პარამეტრების დაყენება შესაძლებელია როგორც მოლეკულურ დონეზე (კოორდინატები, თითოეული მოლეკულის იმპულსი, ბმის კუთხეები და ა.შ.), ასევე მაკრო დონეზე (მაგალითად, წნევა, ტემპერატურა).

ატომის სტრუქტურა.

Დაკავშირებული ინფორმაცია.

ამ თავის შესწავლის შედეგად სტუდენტმა უნდა: ვიცი

• სამყაროს ქიმიური სურათის ძირითადი ცნებები და სპეციფიკა;
• ალქიმიის როლი ქიმიის, როგორც მეცნიერების განვითარებაში;
• ქიმიის, როგორც მეცნიერების განვითარების ისტორიული ეტაპები;
• ნივთიერებების შედგენილობისა და აგებულების შესწავლის წამყვანი პრინციპები;
• ქიმიური რეაქციების წარმოშობის ძირითადი ფაქტორები და მათი კონტროლის პირობები;
• ევოლუციური ქიმიის ძირითადი პრინციპები და მისი როლი ბიოგენეზის ახსნაში; შეძლებს
• მიკროსამყაროს ფიზიკის როლის ამოცნობა ქიმიური მეცნიერების საფუძვლების გასაგებად;
• ქიმიის განვითარების ძირითადი ეტაპების შედარებითი ანალიზის ჩატარება;
• გონივრულია ქიმიის როლის ჩვენება მატერიის სისტემური ორგანიზაციის სტრუქტურული დონეების ასახსნელად;

საკუთარი

• ცოდნის შეძენისა და გამოყენების უნარები სამყაროს ქიმიური სურათის შესაქმნელად;
• ქიმიური პროცესების დასახასიათებლად ქიმიის კონცეპტუალური აპარატის გამოყენების უნარები.

ქიმიური მეცნიერების განვითარების ისტორიული ეტაპები

არსებობს ქიმიის მრავალი განმარტება, რომელიც ახასიათებს მას, როგორც მეცნიერებას:

• ქიმიური ელემენტებისა და მათი ნაერთების შესახებ;
• ნივთიერებები, მათი შემადგენლობა და სტრუქტურა;
• ნივთიერებების თვისებრივი გარდაქმნის პროცესები;
• ქიმიური რეაქციები, ისევე როგორც კანონები და შაბლონები, რომლებსაც ეს რეაქციები ემორჩილება.

ცხადია, თითოეული მათგანი ასახავს ვრცელი ქიმიური ცოდნის მხოლოდ ერთ ასპექტს და თავად ქიმია მოქმედებს როგორც უაღრესად მოწესრიგებული, მუდმივად განვითარებადი ცოდნის სისტემა. მოდით მივცეთ განმარტება კლასიკური სახელმძღვანელოდან: „ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ. იგი შეისწავლის ნივთიერებების შედგენილობასა და აგებულებას, ნივთიერებების თვისებების დამოკიდებულებას მათ შემადგენლობასა და აგებულებაზე, ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გარდაქმნის პირობებსა და გზებს“.

ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებების გარდაქმნების შესახებ.

ქიმიის ყველაზე მნიშვნელოვანი განმასხვავებელი თვისება ის არის, რომ ის დიდწილად დამოუკიდებლად აყალიბებსკვლევის საგანი, ბუნებაში არარსებული ნივთიერებების შექმნა. სხვა მეცნიერების მსგავსად, ქიმია ერთდროულად მოქმედებს როგორც მეცნიერებაც და წარმოებაც. ვინაიდან თანამედროვე ქიმია თავის პრობლემებს ატომურ-მოლეკულურ დონეზე წყვეტს, ის მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასთან, ბიოლოგიასთან, აგრეთვე ისეთ მეცნიერებებთან, როგორიცაა გეოლოგია, მინერალოგია და ა.შ. ქიმია, გეოქიმია, ბიოქიმია და ა.შ.

200 წელზე მეტი ხნის წინ პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის საჯარო შეხვედრაზე სიტყვით გამოვიდა დიდი მ.ვ.ლომონოსოვი. მოხსენებაში "სიტყვა ქიმიის უპირატესობების შესახებ"ჩვენ ვკითხულობთ წინასწარმეტყველურ სტრიქონებს: „ქიმია ხელებს ფართოდ აფარებს ადამიანურ საქმეებს... სადაც არ უნდა გავიხედოთ, სადაც არ უნდა გავიხედოთ, მისი შრომისმოყვარეობის წარმატებები ჩვენს თვალწინ ჩნდება“. ქიმიამ თავისი „მონდომების“ გავრცელება ჯერ კიდევ ეგვიპტეში დაიწყო, ძველი სამყაროს წამყვან ქვეყანაში. ინდუსტრიებმა, როგორიცაა მეტალურგია, კერამიკა, მინის დამზადება, საღებავი, პარფიუმერია და კოსმეტიკა, მნიშვნელოვან განვითარებას მიაღწიეს იქ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე დიდი ხნით ადრე.

შევადაროთ ქიმიის მეცნიერების სახელწოდება სხვადასხვა ენაზე:

ყველა ეს სიტყვა შეიცავს ფესვს "ჰემ"ან " ქიმ”, რომელიც თანხმოვანია ძველი ბერძნული ენის სიტყვებთან: „ჰიმოს“ ან „ჰუმოს“ ნიშნავდა „წვენს“. ეს სახელი გვხვდება ხელნაწერებში, რომლებიც შეიცავს ინფორმაციას მედიცინისა და ფარმაციის შესახებ.

არის სხვა თვალსაზრისი. პლუტარქეს თანახმად, ტერმინი "ქიმია" მოდის ეგვიპტის ერთ-ერთი უძველესი სახელიდან - ჰემი. ("დედამიწის სკუპაცია")მისი თავდაპირველი გაგებით ტერმინი ნიშნავდა „ეგვიპტურ ხელოვნებას“. ქიმია, როგორც მეცნიერება ნივთიერებებისა და მათი ურთიერთქმედების შესახებ ეგვიპტეში ღვთაებრივ მეცნიერებად ითვლებოდა და მთლიანად ქურუმების ხელში იყო.

ქიმიის ერთ-ერთი უძველესი დარგი მეტალურგიაა. 4-3 ათასი წელი ჩვენს წელთაღრიცხვამდე. მათ დაიწყეს მადნებიდან სპილენძის დნობა, მოგვიანებით კი სპილენძისა და კალის (ბრინჯაოს) შენადნობის წარმოება. II ათასწლეულში ძვ.წ. ისწავლა მადნებიდან რკინის ამოღება ყველის აფეთქების პროცესის გამოყენებით. 1600 წ მათ დაიწყეს ნატურალური ინდიგოს საღებავის გამოყენება ქსოვილების შესაღებად, ცოტა მოგვიანებით კი - იისფერი და ალიზარინი, ასევე ამზადებდნენ ძმარს, მცენარეული მასალისგან წამლებს და სხვა პროდუქტებიდან, რომელთა წარმოებაც ქიმიურ პროცესებთან არის დაკავშირებული.

არაბულ აღმოსავლეთში V-VI სს. ტერმინი "ალქიმია" ჩნდება ბერძნულ-ეგვიპტური "ქიმიის" ნაწილაკის "ალ-" დამატებით. ალქიმიკოსების მიზანი იყო შეექმნათ "ფილოსოფიური ქვა", რომელსაც შეეძლო ყველა ძირითადი ლითონი ოქროდ გადაექცია. იგი ეფუძნებოდა პრაქტიკულ შეკვეთას: ოქრო

ევროპაში აუცილებელი იყო ვაჭრობის განვითარებისთვის და ცოტა ცნობილი ოქროს საბადო იყო.

ფაქტი მეცნიერების ისტორიიდან

აღმოჩენილი უძველესი ქიმიური ტექსტები ახლა ძველ ეგვიპტურად ითვლება. "ებერსის პაპირუსი"(დასახელებული გერმანელი ეგვიპტოლოგის პატივსაცემად, რომელმაც იპოვა) - მე-16 საუკუნის წამლების დამზადების რეცეპტების კრებული. ძვ.წ., ასევე მემფისში აღმოჩენილი „ბრუგშის პაპირუსი“ ფარმაცევტული რეცეპტებით (ძვ. წ. XIV ს.).

ქიმიის დამოუკიდებელ სამეცნიერო დისციპლინად ჩამოყალიბების წინაპირობები თანდათან XVII - XVIII ს-ის პირველ ნახევარში ჩამოყალიბდა. ამავდროულად, ემპირიული მასალის მრავალფეროვნების მიუხედავად, ამ მეცნიერებაში, დ.ი. მენდელეევის (1834-1907) მიერ ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის აღმოჩენამდე 1869 წელს, არ არსებობდა ზოგადი თეორია, რომლის დახმარებითაც იქნებოდა. შესაძლებელია დაგროვილი ფაქტობრივი მასალის ახსნა.

ქიმიური ცოდნის პერიოდიზაციის მცდელობები ჯერ კიდევ XIX საუკუნეში გაკეთდა. ოთხტომეული მონოგრაფიის ავტორის გერმანელი მეცნიერის გ.კოპის თქმით "ქიმიის ისტორია"(1843-1847), ქიმიის განვითარებაზე გავლენა მოახდინა გარკვეულმა სახელმძღვანელო იდეა.მან გამოყო ხუთი ეტაპი:

• ემპირიული ცოდნის თეორიული ახსნის მცდელობის გარეშე დაგროვების ეპოქა (ძველი დროიდან IV საუკუნემდე);
• ალქიმიური პერიოდი (IV - XVI საუკუნის დასაწყისი);
• იატროქიმიის პერიოდი, ე.ი. "სამკურნალო ქიმია" (მე-16 საუკუნის მეორე მეოთხედი - მე-17 საუკუნის შუა ხანები);
• პირველი ქიმიური თეორიის - ფლოგისტონის თეორიის შექმნისა და ბატონობის პერიოდი (XVII საუკუნის შუა ხანები - XVIII საუკუნის მესამე მეოთხედი);
• რაოდენობრივი კვლევის პერიოდი (XVIII საუკუნის ბოლო მეოთხედი - 1840-იანი წლები) 1.

თუმცა, თანამედროვე იდეების მიხედვით, ეს კლასიფიკაცია ეხება იმ ეტაპებს, როდესაც ქიმიური მეცნიერება ჯერ კიდევ არ იყო ჩამოყალიბებული, როგორც სისტემური თეორიული ცოდნა.

ქიმიის ადგილობრივი ისტორიკოსები გამოყოფენ ოთხ კონცეპტუალურ დონეს, რომლებიც დაფუძნებულია ქიმიის, როგორც მეცნიერების და როგორც წარმოების ცენტრალური პრობლემის გადაჭრის გზაზე (ნახ. 13.1).

პირველი კონცეპტუალური დონე -ქიმიური ნივთიერების სტრუქტურის შესწავლა. ამ დონეზე კვლევა ჩატარდა ნივთიერებების სხვადასხვა თვისებებზე და ტრანსფორმაციაზე, მათი ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით.

ბრინჯი. 13.1.

ძნელი არ არის ამ კონცეფციის ანალოგიის დანახვა ატომიზმის ფიზიკურ კონცეფციასთან. ფიზიკოსებიც და ქიმიკოსებიც ცდილობდნენ ეპოვათ ის საწყისი საფუძველი, რომლის დახმარებითაც შეიძლებოდა ყველა მარტივი და რთული ნივთიერების თვისებების ახსნა. ეს კონცეფცია საკმაოდ გვიან ჩამოყალიბდა - 1860 წელს, გერმანიაში, კარლსრუეში, ქიმიკოსთა პირველ საერთაშორისო კონგრესზე. ქიმიკოსები ვარაუდობდნენ ყველა ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან და ყველა მოლეკულისგან, თავის მხრივ, შედგება ატომებისგან.ორივე ატომები და მოლეკულები უწყვეტ მოძრაობაში არიან, ხოლო ატომები არის მოლეკულების 1-ის უმცირესი და შემდეგ განუყოფელი ნაწილები.

კონგრესის მნიშვნელობა ნათლად გამოხატა დ.ი. მენდელეევმა: ”ატომსა და ნაწილაკს შორის განსხვავების მიღების შემდეგ (ასე ერქვა მოლეკულას - გ.ო.), ყველა ქვეყნის ქიმიკოსებმა მიიღეს უნიტარული სისტემის დასაწყისი; ახლა ეს იქნება დიდი შეუსაბამობა, რომ ვაღიაროთ დასაწყისი, არ ვაღიაროთ მისი შედეგები. ”

მეორე კონცეპტუალური დონე -ქიმიური ნივთიერებების სტრუქტურის შესწავლა, კონკრეტული ქიმიური ნივთიერებების შემადგენლობაში ელემენტების ურთიერთქმედების კონკრეტული ხერხის განსაზღვრა. აღმოჩნდა, რომ ნივთიერებების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ მათ შემადგენელ ქიმიურ ელემენტებზე, არამედ ქიმიური რეაქციის დროს ამ ელემენტების ურთიერთობასა და ურთიერთქმედებაზე. ამრიგად, ალმასსა და ნახშირს განსხვავებული თვისებები აქვთ ზუსტად სტრუქტურებში განსხვავებულობის გამო, თუმცა მათი ქიმიური შემადგენლობა მსგავსია.

მესამე კონცეპტუალური დონექიმია წარმოიქმნება ქიმიური წარმოების პროდუქტიულობის გაზრდის საჭიროებებით და იკვლევს ქიმიური პროცესების შიდა მექანიზმებსა და გარე პირობებს: ტემპერატურა, წნევა, რეაქციის სიჩქარე და ა.შ.

მეოთხე კონცეპტუალური დონე -ევოლუციური ქიმიის დონე. ამ დონეზე უფრო ღრმად არის შესწავლილი ქიმიურ რეაქციებში ჩართული რეაგენტების ბუნება და კატალიზატორების მოქმედების სპეციფიკა, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს მათი წარმოქმნის სიჩქარეს. სწორედ ამ დონეზე ხდება წარმოშობის პროცესის გაგება ცოცხალიმატერია ინერტული მატერიიდან.

• გლინკა II. L. ზოგადი ქიმია. მე-2 გამოცემა. ლ.: ქიმია: ლენინგრადის ფილიალი, 1987. გვ. 13.
• ციტატა ავტორი: Koltun M. World of Chemistry. მ.: საბავშვო ლიტერატურა, 1988. გვ. 7.
• მენდელეევი D.I. Op. 25 ტომად L. - M.: Publishing House of the AP USSR, 1949. T. 15. P. 171-172.

Გაკვეთილი 1

თემა:ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა.

სამიზნე:მიეცით წარმოდგენა ქიმიის, როგორც მეცნიერების შესახებ; აჩვენოს ქიმიის ადგილი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს შორის; გააცნოს ქიმიის წარმოშობის ისტორია; გაითვალისწინეთ ქიმიის მნიშვნელობა ადამიანის ცხოვრებაში; ისწავლოს ქცევის წესები ქიმიის კლასში; ქიმიაში ცოდნის მეცნიერული მეთოდების დანერგვა; განუვითარდებათ აზროვნების ლოგიკა და დაკვირვების უნარი; განავითაროს ინტერესი შესასწავლი საგნის მიმართ, შეუპოვრობა და შრომისმოყვარეობა საგნის შესწავლისას.

გაკვეთილების დროს.

მეკლასის ორგანიზაცია.

IIსაბაზისო ცოდნის განახლება.

რა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები იცით და სწავლობთ?

რატომ უწოდებენ მათ ბუნებრივ?

IIIთემის მესიჯი, გაკვეთილის მიზნები, სასწავლო აქტივობების მოტივაცია.

გაკვეთილის თემისა და მიზნის გადმოცემის შემდეგ მასწავლებელი სვამს პრობლემურ კითხვას.

როგორ ფიქრობთ, რას სწავლობს ქიმია? (მოსწავლეები გამოთქვამენ თავიანთ ვარაუდებს, ისინი ყველა იწერება დაფაზე). შემდეგ მასწავლებელი ამბობს, რომ გაკვეთილზე გავარკვევთ, რომელი ვარაუდებია მართალი.

IIIახალი მასალის სწავლა.

სანამ გაკვეთილს დავიწყებთ, უნდა ვისწავლოთ ქცევის წესები ქიმიის ოთახში. შეხედეთ თქვენს თვალწინ კედელზე სტენდს, რომელზეც ეს წესებია დაწერილი. ოფისში შესვლისას ყოველთვის უნდა გაიმეოროთ ეს წესები, იცოდეთ და მკაცრად დაიცვან ისინი.

(ხმამაღლა წაიკითხეთ ქცევის წესები ქიმიის ლაბორატორიაში.)

ქიმიის კლასში მოსწავლეთა ქცევის წესები.

ქიმიის კლასში შესვლა შეგიძლიათ მხოლოდ მასწავლებლის ნებართვით.

ქიმიის კლასში თქვენ უნდა იაროთ გაზომილი ტემპით. არავითარ შემთხვევაში არ უნდა იმოძრაოთ მოულოდნელად, რადგან შეიძლება დაარტყით მაგიდებზე მდგარ აღჭურვილობას და რეაგენტებს.

ქიმიის ოთახში ექსპერიმენტული მუშაობის დროს აუცილებლად უნდა ჩაიცვათ ხალათი.

ექსპერიმენტული სამუშაოს ჩატარებისას, თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ მუშაობა მხოლოდ მასწავლებლის ნებართვის შემდეგ.

ექსპერიმენტების ჩატარებისას იმუშავეთ მშვიდად, აურზაურის გარეშე. მეზობლის მაგიდას ნუ აწებებ. გახსოვდეს! სიზუსტე წარმატების გასაღებია!

ექსპერიმენტების დასრულების შემდეგ, თქვენ უნდა გაიწმინდოთ სამუშაო ადგილი და ხელები კარგად დაიბანოთ საპნით.

ქიმია არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, ქიმიის ადგილი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს შორის.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები მოიცავს ფიზიკურ გეოგრაფიას, ასტრონომიას, ფიზიკას, ბიოლოგიას, ეკოლოგიას და სხვა. ისინი სწავლობენ ბუნებრივ ობიექტებს და მოვლენებს.

მოდით ვიფიქროთ იმაზე, თუ რა ადგილი უჭირავს ქიმიას სხვა მეცნიერებებს შორის. ის მათ აწვდის ნივთიერებებს, მასალებს და თანამედროვე ტექნოლოგიებს. და ამავე დროს, ის იყენებს მათემატიკის, ფიზიკის, ბიოლოგიის და ეკოლოგიის მიღწევებს საკუთარი შემდგომი განვითარებისთვის. შესაბამისად, ქიმია ცენტრალური, ფუნდამენტური მეცნიერებაა.

ქიმიასა და სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს შორის საზღვრები სულ უფრო ბუნდოვანი ხდება. ფიზიკური ქიმია და ქიმიური ფიზიკა წარმოიშვა ფიზიკური და ქიმიური ფენომენების შესწავლის საზღვარზე. ბიოქიმია - ბიოლოგიური ქიმია - სწავლობს ცოცხალ ორგანიზმებში შემავალი ნაერთების ქიმიურ შემადგენლობას და სტრუქტურას.

ქიმიის გაჩენის ისტორია.

ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების მეცნიერება წარმოიშვა ეგვიპტეში, ძველი სამყაროს ტექნიკურად ყველაზე განვითარებულ ქვეყანაში. ეგვიპტელი მღვდლები იყვნენ პირველი ქიმიკოსები. მათ გააჩნდათ მრავალი აქამდე ამოუხსნელი ქიმიური საიდუმლოება. მაგალითად, გარდაცვლილი ფარაონებისა და დიდებულების სხეულების ბალზამირების ტექნიკა, ასევე გარკვეული საღებავების მოპოვება.

ინდუსტრიებმა, როგორიცაა კერამიკა, მინის წარმოება, საღებავი და პარფიუმერია, მნიშვნელოვან განვითარებას მიაღწიეს ეგვიპტეში ჩვენს წელთაღრიცხვამდე დიდი ხნით ადრე. ქიმია ითვლებოდა „ღვთაებრივ“ მეცნიერებად, მთლიანად მღვდლების ხელში იყო და მათ საგულდაგულოდ მალავდნენ ყველა გაუნათლებელს. თუმცა, ზოგიერთი ინფორმაცია მაინც შეაღწია ეგვიპტის ფარგლებს გარეთ.

დაახლოებით VII საუკუნეში. ახ.წ არაბებმა მიიღეს ეგვიპტელი ქურუმების მემკვიდრეობა და მუშაობის მეთოდები და გაამდიდრეს კაცობრიობა ახალი ცოდნით. არაბებმა სიტყვა hemi-ს დაამატეს პრეფიქსი al, ხოლო ნივთიერებების შესწავლაში ლიდერობა, რომელიც ცნობილი გახდა როგორც ალქიმია, არაბებს გადაეცათ. უნდა აღინიშნოს, რომ ალქიმია არ იყო გავრცელებული რუსეთში, თუმცა ალქიმიკოსთა ნაშრომები ცნობილი იყო და ითარგმნა კიდეც საეკლესიო სლავურ ენაზე. ალქიმია არის შუასაუკუნეების ხელოვნება სხვადასხვა ნივთიერების პრაქტიკული საჭიროებისთვის მოპოვებისა და დამუშავების.განსხვავებით ძველი ბერძენი ფილოსოფოსებისგან, რომლებიც მხოლოდ აკვირდებოდნენ სამყაროს და ახსნიდნენ ვარაუდებსა და რეფლექსიას, ალქიმიკოსები მოქმედებდნენ, ცდილობდნენ, აკეთებდნენ მოულოდნელ აღმოჩენებს და აუმჯობესებდნენ ექსპერიმენტულ ტექნიკას. ალქიმიკოსები თვლიდნენ, რომ ლითონები სამი ძირითადი ელემენტისგან შემდგარი ნივთიერებებია: მარილი - როგორც სიხისტისა და ხსნადობის სიმბოლო; გოგირდი – როგორც ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია გაცხელება და დაწვა მაღალ ტემპერატურაზე; ვერცხლისწყალი - როგორც ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია აორთქლება და აქვს ბზინვარება. ამასთან დაკავშირებით, ვარაუდობდნენ, რომ მაგალითად, ოქროს, რომელიც ძვირფასი ლითონი იყო, ასევე აქვს ზუსტად იგივე ელემენტები, რაც ნიშნავს, რომ მისი მიღება შესაძლებელია ნებისმიერი ლითონისგან! ითვლებოდა, რომ ნებისმიერი სხვა ლითონისგან ოქროს წარმოება დაკავშირებულია ფილოსოფიური ქვის მოქმედებასთან, რომლის პოვნასაც ალქიმიკოსები წარუმატებლად ცდილობდნენ. გარდა ამისა, მათ სჯეროდათ, რომ თუ ფილოსოფიური ქვისგან დამზადებულ ელექსირს დალევთ, მარადიულ ახალგაზრდობას მოიპოვებთ! მაგრამ ალქიმიკოსებმა ვერ იპოვეს ან მოიპოვეს ფილოსოფიური ქვა ან ოქრო სხვა ლითონებისგან.

ქიმიის როლი ადამიანის ცხოვრებაში.

მოსწავლეები ჩამოთვლიან ქიმიის დადებითი გავლენის ყველა ასპექტს ადამიანის ცხოვრებაზე. მასწავლებელი ეხმარება და წარმართავს მოსწავლეთა აზრებს.

მასწავლებელი: ქიმია მხოლოდ საზოგადოებაშია გამოსადეგი? რა პრობლემები წარმოიქმნება ქიმიური პროდუქტების გამოყენებასთან დაკავშირებით?

(სტუდენტები ცდილობენ იპოვონ პასუხი ამ კითხვაზე.)

ქიმიის ცოდნის მეთოდები.

ადამიანი ბუნების შესახებ ცოდნას იძენს ისეთი მნიშვნელოვანი მეთოდის გამოყენებით, როგორიცაა დაკვირვება.

დაკვირვება- ეს არის ყურადღების კონცენტრაცია შესაცნობ ობიექტებზე მათი შესწავლის მიზნით.

დაკვირვების დახმარებით ადამიანი აგროვებს ინფორმაციას მის გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ, რომელსაც შემდეგ სისტემატიზებს, დაკვირვების შედეგებში ზოგად შაბლონებს განსაზღვრავს. შემდეგი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი არის მიზეზების ძიება, რომელიც ხსნის ნაპოვნი ნიმუშებს.

იმისთვის, რომ დაკვირვება ნაყოფიერი იყოს, უნდა დაკმაყოფილდეს მთელი რიგი პირობები:

მკაფიოდ განსაზღვრეთ დაკვირვების საგანი, ანუ რაზე მიიპყრობს დამკვირვებლის ყურადღება - კონკრეტულ ნივთიერებას, მის თვისებებს თუ ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გადაქცევას, ამ გარდაქმნების განხორციელების პირობებს და ა.შ.

ჩამოაყალიბეთ დაკვირვების მიზანი, დამკვირვებელმა უნდა იცოდეს რატომ ატარებს დაკვირვებას;

შეადგინეთ მონიტორინგის გეგმა თქვენი მიზნის მისაღწევად. ამისათვის უმჯობესია წამოვაყენოთ ვარაუდი, ანუ ჰიპოთეზა (ბერძნული ჰიპოთეზიდან - საფუძველი, ვარაუდი) იმის შესახებ, თუ როგორ მოხდება დაკვირვებული ფენომენი. ჰიპოთეზა შეიძლება წამოიჭრას დაკვირვების შედეგადაც, ანუ როცა მიიღება შედეგი, რომელიც ახსნას საჭიროებს.

მეცნიერული დაკვირვება განსხვავდება დაკვირვებისგან ამ სიტყვის ყოველდღიური გაგებით. როგორც წესი, მეცნიერული დაკვირვება ტარდება მკაცრად კონტროლირებად პირობებში და ეს პირობები შეიძლება შეიცვალოს დამკვირვებლის მოთხოვნით. ყველაზე ხშირად, ასეთი დაკვირვება ტარდება სპეციალურ ოთახში - ლაბორატორიაში.

Ექსპერიმენტი- ფენომენის მეცნიერული რეპროდუქცია მისი კვლევისა და ტესტირების მიზნით გარკვეულ პირობებში.

ექსპერიმენტი (ლათინური Experimentum - გამოცდილება, ტესტი) საშუალებას გაძლევთ დაადასტუროთ ან უარყოთ ჰიპოთეზა, რომელიც წარმოიშვა დაკვირვების დროს და ჩამოაყალიბოთ დასკვნა.

ჩავატაროთ პატარა ექსპერიმენტი ალი სტრუქტურის შესასწავლად.

ავანთოთ სანთელი და ყურადღებით დავაკვირდეთ ალი. იგი ჰეტეროგენული ფერისაა და აქვს სამი ზონა. მუქი ზონა (1) არის ცეცხლის ბოლოში. ის ყველაზე ცივია სხვებთან შედარებით. ბნელ ზონას აკრავს ცეცხლის ნათელი ნაწილი (2), რომლის ტემპერატურა უფრო მაღალია ვიდრე ბნელ ზონაში. თუმცა, ყველაზე მაღალი ტემპერატურაა ალის ზედა უფერო ნაწილში (ზონა 3).

იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ ცეცხლის სხვადასხვა ზონას განსხვავებული ტემპერატურა აქვს, შეგიძლიათ ჩაატაროთ ეს ექსპერიმენტი. მოათავსეთ ნატეხი ან ასანთი ცეცხლში ისე, რომ სამივე ზონა გადაკვეთოს. დაინახავთ, რომ ნატეხი დანახშირებულია მე-2 და მე-3 ზონებში. ეს ნიშნავს, რომ ცეცხლის ტემპერატურა იქ ყველაზე მაღალია.

ჩნდება კითხვა: ექნება თუ არა ალკოჰოლური ნათურის ან მშრალი საწვავის ალი იგივე აგებულება, როგორც სანთლის ალი? ამ კითხვაზე პასუხი შეიძლება იყოს ორი ვარაუდი - ჰიპოთეზა: 1) ალის აგებულება იგივე იქნება, რაც სანთლის ალი, რადგან ის ეფუძნება იმავე პროცესს - წვას; 2) ალის სტრუქტურა განსხვავებული იქნება, რადგან ის წარმოიქმნება სხვადასხვა ნივთიერების წვის შედეგად. ამ ჰიპოთეზებიდან ერთ-ერთის დასადასტურებლად ან უარსაყოფად მივმართოთ ექსპერიმენტს – ჩავატაროთ ექსპერიმენტი.

ასანთის ან ნატეხის გამოყენებით ჩვენ განვიხილავთ ალკოჰოლური ნათურის ალის სტრუქტურას.

ფორმის, ზომისა და თანაბარი ფერის განსხვავების მიუხედავად, ორივე შემთხვევაში ალი აქვს იგივე სტრუქტურა - იგივე სამი ზონა: შიდა მუქი (ყველაზე ცივი), შუა მანათობელი (ცხელი) და გარე უფერო (ყველაზე ცხელი).

მაშასადამე, ექსპერიმენტის საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ნებისმიერი ალის სტრუქტურა იგივეა. ამ დასკვნის პრაქტიკული მნიშვნელობა ასეთია: იმისათვის, რომ ცეცხლში რაიმე ობიექტი გაცხელდეს, ის უნდა შეიყვანოთ ალი ზედა, ანუ ყველაზე ცხელ ნაწილში.

ჩვეულებრივია ექსპერიმენტული მონაცემების დოკუმენტირება სპეციალურ ლაბორატორიულ ჟურნალში, რისთვისაც შესაფერისია ჩვეულებრივი ნოუთბუქი, მაგრამ მასში ჩანაწერები მკაცრად არის განსაზღვრული. აღნიშნულია ექსპერიმენტის ჩატარების თარიღი, მისი სახელწოდება და ექსპერიმენტის მიმდინარეობა, რომელიც ხშირად წარმოდგენილია ცხრილის სახით.

შეეცადეთ აღწეროთ ექსპერიმენტი ალი სტრუქტურის ამ გზით შესასწავლად.

ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერება ექსპერიმენტულია. და ექსპერიმენტის დაყენება ხშირად მოითხოვს სპეციალურ აღჭურვილობას. მაგალითად, ბიოლოგიაში ფართოდ გამოიყენება ოპტიკური ინსტრუმენტები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის დაკვირვებული ობიექტის გამოსახულების მრავალჯერ გადიდებას: გამადიდებელი მინა, მიკროსკოპი.

ელექტრული სქემების შესწავლისას ფიზიკოსები იყენებენ ინსტრუმენტებს ძაბვის, დენის და ელექტრული წინააღმდეგობის გასაზომად.

მეცნიერები და გეოგრაფები შეიარაღებულნი არიან სპეციალური ინსტრუმენტებით - უმარტივესი (კომპასი, ამინდის ბუშტები) კვლევით გემებამდე, უნიკალური კოსმოსური ორბიტალური სადგურებით.

ქიმიკოსები ასევე იყენებენ სპეციალურ აღჭურვილობას თავიანთ კვლევებში. მათგან უმარტივესი არის, მაგალითად, თქვენთვის უკვე ნაცნობი გათბობის მოწყობილობა - ალკოჰოლური ნათურა და სხვადასხვა ქიმიური ჭურჭელი, რომლებშიც ხდება ნივთიერებების გარდაქმნა, ანუ ქიმიური რეაქციები.

IV მიღებული ცოდნის განზოგადება და სისტემატიზაცია.

მაშ რას სწავლობს ქიმია? (გაკვეთილის მსვლელობისას მასწავლებელმა ყურადღება გაამახვილა ბავშვების ვარაუდების სისწორესა თუ არასწორზე ქიმიის საგანზე. ახლა კი დადგა დრო განზოგადებისა და საბოლოო პასუხის გაცემის. გამოვიყვანთ ქიმიის განმარტებას).

რა როლს თამაშობს ქიმია ადამიანის ცხოვრებაში და საზოგადოებაში?

ქიმიის ცოდნის რა მეთოდები იცით ახლა?

რა არის დაკვირვება? რა პირობები უნდა იყოს დაცული, რომ დაკვირვება ეფექტური იყოს?

რა განსხვავებაა ჰიპოთეზასა და დასკვნას შორის?

რა არის ექსპერიმენტი?

როგორია ალის სტრუქტურა?

როგორ უნდა განხორციელდეს გათბობა?

V რეფლექსია, გაკვეთილის შეჯამება, შეფასება.

VI საშინაო დავალების ანგარიში, ინსტრუქცია მისი შესრულების შესახებ.

მასწავლებელი: თქვენ უნდა:

ისწავლეთ ამ გაკვეთილის ფონის შენიშვნები.

აღწერეთ ექსპერიმენტი ცეცხლის სტრუქტურის შესასწავლად ქვემოთ მოცემული ცხრილის გამოყენებით.

ქიმია, როგორც მეცნიერება

Ქიმია- მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის ნივთიერებების სტრუქტურას და მათ გარდაქმნებს, რასაც თან ახლავს შემადგენლობისა და (ან) სტრუქტურის ცვლილებები. თანამედროვე ქიმია სამი ძირითადი გამოწვევის წინაშე დგას:

• პირველ რიგში, ქიმიის განვითარების ფუნდამენტური მიმართულებაა მატერიის სტრუქტურის შესწავლა, მოლეკულების და მასალების სტრუქტურისა და თვისებების თეორიის შემუშავება. მნიშვნელოვანია ნივთიერების სტრუქტურასა და სხვადასხვა თვისებებს შორის კავშირის დამყარება და, ამის საფუძველზე, ნივთიერების რეაქტიულობის, ქიმიური რეაქციებისა და კატალიზური ფენომენების კინეტიკასა და მექანიზმის თეორიების აგება. ქიმიური გარდაქმნების განხორციელება ამა თუ იმ მიმართულებით განისაზღვრება მოლეკულების, იონების, რადიკალების და სხვა ხანმოკლე წარმონაქმნების შემადგენლობითა და სტრუქტურით. ამის ცოდნა საშუალებას გვაძლევს ვიპოვოთ ახალი პროდუქტების მოპოვების გზები, რომლებსაც აქვთ ხარისხობრივად ან რაოდენობრივად განსხვავებული თვისებები, ვიდრე არსებული.
• მეორეც, განსაზღვრული თვისებების მქონე ახალი ნივთიერებების მიზნობრივი სინთეზის განხორციელება. აქ ასევე მნიშვნელოვანია ახალი რეაქციების და კატალიზატორების პოვნა უკვე ცნობილი და ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი ნაერთების უფრო ეფექტური სინთეზისთვის.
• მესამე - ანალიზი. ქიმიის ამ ტრადიციულმა ამოცანამ განსაკუთრებული მნიშვნელობა შეიძინა. იგი დაკავშირებულია როგორც შესწავლილი ქიმიური ობიექტების და თვისებების რაოდენობის ზრდასთან, ასევე ბუნებაზე ადამიანის ზემოქმედების შედეგების განსაზღვრისა და შემცირების აუცილებლობასთან.

ნივთიერებების ქიმიური თვისებები განისაზღვრება ძირითადად ატომებისა და მოლეკულების გარე ელექტრონული გარსების მდგომარეობით, რომლებიც ქმნიან ნივთიერებას; ბირთვების და შიდა ელექტრონების მდგომარეობა ქიმიურ პროცესებში თითქმის არ იცვლება. ქიმიური კვლევის ობიექტია ქიმიური ელემენტები და მათი კომბინაციები, ე.ი. ატომები, მარტივი (ერთელემენტიანი) და რთული (მოლეკულები, იონები, რადიკალური იონები, კარბები, თავისუფალი რადიკალები) ქიმიური ნაერთები, მათი ასოციაციები (ასოციატები, მტევანი, სოლვატები, კლატრატები და სხვ.), მასალები და ა.შ.

თანამედროვე ქიმიამ მიაღწია განვითარების ისეთ დონეს, რომ არსებობს მისი რამდენიმე სპეციალური განყოფილება, რომლებიც დამოუკიდებელი მეცნიერებებია. შესწავლილი ნივთიერების ატომური ბუნებიდან და ატომებს შორის ქიმიური ბმების ტიპებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ არაორგანულ, ორგანულ და ორგანულ ქიმიას. არაორგანული ქიმიის ობიექტია ყველა ქიმიური ელემენტი და მათი ნაერთები და მათზე დაფუძნებული სხვა ნივთიერებები. ორგანული ქიმია სწავლობს ნაერთების ფართო კლასის თვისებებს, რომლებიც წარმოიქმნება ნახშირბადის ქიმიური ბმებით ნახშირბადთან და სხვა ორგანულ ელემენტებთან: წყალბადი, აზოტი, ჟანგბადი, გოგირდი, ქლორი, ბრომი და იოდი. ორგანული ელემენტების ქიმია არის არაორგანული და ორგანული ქიმიის კვეთაზე. ეს „მესამე“ ქიმია ეხება ნაერთებს, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადის ქიმიურ ბმებს პერიოდული ცხრილის სხვა ელემენტებთან, რომლებიც არ არიან ორგანოგენები. მოლეკულური აგებულება, ატომების აგრეგაციის (გაერთიანების) ხარისხი მოლეკულებში და მსხვილ მოლეკულებში - მაკრომოლეკულებში, შეაქვს მათი დამახასიათებელი ნიშნები ნივთიერების მოძრაობის ქიმიურ ფორმაში. აქედან გამომდინარე, არსებობს მაღალმოლეკულური ნაერთების ქიმია, კრისტალური ქიმია, გეოქიმია, ბიოქიმია და სხვა მეცნიერებები. ისინი სწავლობენ ატომებისა და სხვადასხვა ბუნების გიგანტური პოლიმერული წარმონაქმნების დიდ ასოციაციებს. ყველგან ქიმიის მთავარი საკითხია ქიმიური თვისებების საკითხი. კვლევის საგანია აგრეთვე ნივთიერებების ფიზიკური, ფიზიკოქიმიური და ბიოქიმიური თვისებები. ამიტომ ინტენსიურად ვითარდება არა მხოლოდ ჩვენი საკუთარი მეთოდები, არამედ სხვა მეცნიერებებიც მონაწილეობენ ნივთიერებების შესწავლაში. ასე რომ, ქიმიის მნიშვნელოვანი კომპონენტებია ფიზიკური ქიმია და ქიმიური ფიზიკა, რომლებიც სწავლობენ ქიმიურ ობიექტებს, პროცესებს და თანმხლებ მოვლენებს ფიზიკის საანგარიშო აპარატისა და ფიზიკური ექსპერიმენტული მეთოდების გამოყენებით. დღეს ეს მეცნიერებები აერთიანებს სხვა რიგს: კვანტურ ქიმიას, ქიმიურ თერმოდინამიკას (თერმოქიმია), ქიმიურ კინეტიკას, ელექტროქიმიას, ფოტოქიმიას, მაღალი ენერგიის ქიმიას, კომპიუტერულ ქიმიას და ა.შ. მატერიის მოძრაობის ქიმიური ფორმის გამოვლინებების განსაკუთრებული მრავალფეროვნება და მისი გავლენა ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაზე. არსებობს გამოყენებითი ქიმიის განვითარების მრავალი სფერო, რომელიც შექმნილია ადამიანის პრაქტიკული საქმიანობის კონკრეტული პრობლემების გადასაჭრელად. ქიმიურმა მეცნიერებამ მიაღწია განვითარების ისეთ დონეს, რომ დაიწყო ახალი ინდუსტრიებისა და ტექნოლოგიების გამომუშავება.

ქიმია, როგორც ცოდნის სისტემა

ქიმია, როგორც ცოდნის სისტემა ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების შესახებ, შეიცავს ფაქტების მარაგს - საიმედოდ ჩამოყალიბებულ და დამოწმებულ ინფორმაციას ქიმიური ელემენტებისა და ნაერთების, მათი რეაქციებისა და ქცევის შესახებ ბუნებრივ და ხელოვნურ გარემოში. ფაქტების სანდოობის კრიტერიუმები და მათი სისტემატიზაციის მეთოდები მუდმივად ვითარდება. დიდი განზოგადება, რომელიც საიმედოდ აკავშირებს ფაქტების დიდ კომპლექტს, ხდება მეცნიერული კანონები, რომელთა ფორმულირება ხსნის ქიმიის ახალ ეტაპებს (მაგალითად, მასის და ენერგიის კონსერვაციის კანონები, დალტონის კანონები, მენდელეევის პერიოდული კანონი). თეორიები, კონკრეტული ცნებების გამოყენებით, ხსნიან და წინასწარმეტყველებენ უფრო კონკრეტული საგნის ფაქტებს. ფაქტობრივად, ექსპერიმენტული ცოდნა ხდება ფაქტი მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის თეორიულ ინტერპრეტაციას მიიღებს. ამრიგად, პირველმა ქიმიურმა თეორიამ - ფლოგისტონის თეორიამ, თუმცა არასწორია, ხელი შეუწყო ქიმიის განვითარებას, რადგან დააკავშირა ფაქტები სისტემაში და შესაძლებელი გახადა ახალი კითხვების ჩამოყალიბება. სტრუქტურულმა თეორიამ (ბუტლეროვი, კეკულე) მოაწყო და ახსნა ორგანული ქიმიის უზარმაზარი მასალა და გამოიწვია ქიმიური სინთეზის სწრაფი განვითარება და ორგანული ნაერთების სტრუქტურის კვლევა.

ქიმია, როგორც ცოდნა, ძალიან დინამიური სისტემაა. ცოდნის ევოლუციურ დაგროვებას წყვეტს რევოლუციები - ფაქტების, თეორიებისა და მეთოდების სისტემის ღრმა რესტრუქტურიზაცია, ცნებების ახალი ნაკრების ან თუნდაც აზროვნების ახალი სტილის გაჩენით. ამრიგად, რევოლუცია გამოიწვია ლავუაზიეს ნაშრომებმა (დაჟანგვის მატერიალისტური თეორია, რაოდენობების დანერგვა, ექსპერიმენტული მეთოდები, ქიმიური ნომენკლატურის განვითარება), მენდელეევის პერიოდული კანონის აღმოჩენა და ახალი ანალიტიკური მეთოდების შექმნა (მიკროანალიზი, ქრომატოგრაფია) მე-20 საუკუნის დასაწყისში. ახალი ტერიტორიების გაჩენა, რომლებიც ავითარებენ ქიმიის საგნის ახალ ხედვას და გავლენას ახდენენ მის ყველა სფეროზე (მაგალითად, ფიზიკური ქიმიის გაჩენა ქიმიური თერმოდინამიკისა და ქიმიური კინეტიკის საფუძველზე) ასევე შეიძლება ჩაითვალოს რევოლუციად.

ქიმია, როგორც აკადემიური დისციპლინა

ქიმია არის ზოგადი თეორიული დისციპლინა. იგი შექმნილია იმისთვის, რომ სტუდენტებს მიაწოდოს თანამედროვე მეცნიერული გაგება მატერიის, როგორც მოძრავი მატერიის ერთ-ერთი სახეობის შესახებ, ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გადაქცევის გზების, მექანიზმებისა და მეთოდების შესახებ. ქიმიური ძირითადი კანონების ცოდნა, ქიმიური გამოთვლის ტექნიკის დაუფლება, ქიმიის შესაძლებლობების გააზრება მის ინდივიდუალურ და ვიწრო სფეროებში მომუშავე სხვა სპეციალისტების დახმარებით მნიშვნელოვნად აჩქარებს სასურველი შედეგის მიღებას საინჟინრო და სამეცნიერო საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში. ქიმია მომავალ სპეციალისტს აცნობს ნივთიერების სპეციფიკურ გამოვლინებებს, შესაძლებელს ხდის ლაბორატორიული ექსპერიმენტის დახმარებით „შეიგრძნოს“ ნივთიერება, შეისწავლოს მისი ახალი ტიპები და თვისებები. ქიმიის, როგორც დისციპლინის თავისებურება არაქიმიური სპეციალობების სტუდენტებისთვის არის ის, რომ მცირე კურსში აუცილებელია ინფორმაციის მიღება ქიმიის თითქმის ყველა დარგიდან, რომლებიც ჩამოყალიბდა როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერებები და იკვლევენ ქიმიკოსები და ქიმიკოსები სპეციალურად. დისციპლინები. გარდა ამისა, სხვადასხვა სპეციალობის ინტერესთა მრავალფეროვნება ხშირად იწვევს სპეციალიზებული ქიმიის კურსების შექმნას. ამ ორიენტაციის ყველა დადებითი ასპექტით, არსებობს ასევე სერიოზული ნაკლი - ვიწროვდება სპეციალისტის მსოფლმხედველობა, მცირდება მისი ორიენტაციის თავისუფლება ნივთიერების თვისებებში და მისი წარმოებისა და გამოყენების მეთოდებში. მაშასადამე, ქიმიის კურსი მომავალი სპეციალისტებისთვის, რომლებიც არ არიან ქიმიისა და ქიმიური ტექნოლოგიების დარგში, უნდა იყოს საკმარისად ფართო და, საჭიროებისამებრ, საფუძვლიანი, რათა მივცეთ ჰოლისტიკური წარმოდგენა ქიმიის, როგორც მეცნიერების, როგორც მრეწველობის დარგის შესაძლებლობებზე. , და როგორც სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესის საფუძველი. ზოგადი ქიმია უყრის თეორიულ საფუძვლებს ქიმიური ფენომენების მრავალფეროვანი და რთული სურათის გასაგებად. ელემენტების ქიმია კონკრეტულ სამყაროში შეჰყავს ქიმიური ელემენტებით წარმოქმნილ ნივთიერებებს. თანამედროვე ინჟინერს, რომელსაც არ აქვს სპეციალური ქიმიური მომზადება, უნდა გაიგოს სხვადასხვა სახის მასალების, კომპოზიციების და ნაერთების თვისებები. ხშირად, ამა თუ იმ ხარისხით, მას უწევს საქმე საწვავთან, ზეთებთან, ლუბრიკანტებთან, სარეცხი საშუალებებთან, ბაინდერებთან, კერამიკულთან, სტრუქტურულ, ელექტრო მასალებთან, ბოჭკოებთან, ქსოვილებთან, ბიოლოგიურ ობიექტებთან, მინერალურ სასუქებთან და ბევრ სხვასთან. სხვა კურსები ყოველთვის არ იძლევა ამის თავდაპირველ გაგებას. ეს ხარვეზი უნდა შეივსოს. ეს განყოფილება მიეკუთვნება ქიმიის ყველაზე დინამიურად ცვალებად ნაწილს და, რა თქმა უნდა, საკმაოდ სწრაფად ხდება მოძველებული. ამიტომ, აქ მასალის დროული და ფრთხილად შერჩევა უკიდურესად აუცილებელია დისციპლინის რეგულარული განახლებისთვის. ყოველივე ეს იწვევს არაქიმიური სპეციალობების სტუდენტებისთვის ქიმიის კურსში გამოყენებითი ქიმიის ცალკე განყოფილების დანერგვის მიზანშეწონილობას.

ქიმია, როგორც სოციალური სისტემა

ქიმია, როგორც სოციალური სისტემა, მეცნიერთა მთელი საზოგადოების უდიდესი ნაწილია. ქიმიკოსის, როგორც მეცნიერის ტიპად ჩამოყალიბებაზე გავლენას ახდენდა მისი მეცნიერების ობიექტის მახასიათებლები და საქმიანობის მეთოდი (ქიმიური ექსპერიმენტი). საგნის მათემატიკური ფორმალიზაციის სირთულეები (ფიზიკასთან შედარებით) და ამავე დროს სენსორული გამოვლინებების მრავალფეროვნება (სუნი, ფერი, ბიოლოგიური და სხვა აქტივობა) თავიდანვე ზღუდავდა მექანიზმის დომინირებას ქიმიკოსის აზროვნებაში და, ამიტომ, დატოვა სფერო ინტუიციისა და მხატვრობისთვის. გარდა ამისა, ქიმიკოსი ყოველთვის იყენებდა ბუნების არამექანიკურ იარაღს - ცეცხლს. მეორე მხრივ, ბიოლოგის სტაბილური, ბუნებით მოცემული ობიექტებისგან განსხვავებით, ქიმიკოსთა სამყაროს აქვს ამოუწურავი და სწრაფად მზარდი მრავალფეროვნება. ახალი ნივთიერების შეუმცირებელმა საიდუმლომ ქიმიკოსს მსოფლმხედველობის პასუხისმგებლობა და სიფრთხილე მისცა (როგორც სოციალური ტიპი, ქიმიკოსი კონსერვატიულია). ქიმიურმა ლაბორატორიამ შეიმუშავა „ბუნებრივი შერჩევის“ მკაცრი მექანიზმი, რომელიც უარყოფს ამპარტავან და შეცდომის მიდრეკილ ადამიანებს. ეს ორიგინალობას ანიჭებს არა მხოლოდ აზროვნების სტილს, არამედ ქიმიკოსის სულიერ და მორალურ ორგანიზაციას.

ქიმიკოსთა საზოგადოება შედგება ადამიანებისგან, რომლებიც პროფესიონალურად არიან დაკავებულნი ქიმიით და თავს ამ სფეროში თვლიან. მათი დაახლოებით ნახევარი მუშაობს, თუმცა, სხვა სფეროებში, აწვდის მათ ქიმიურ ცოდნას. გარდა ამისა, მათ უერთდება მრავალი მეცნიერი და ტექნოლოგი - დიდწილად ქიმიკოსები, თუმცა ისინი აღარ თვლიან თავს ქიმიკოსებად (სხვა დარგის მეცნიერების მიერ ქიმიკოსის უნარებისა და შესაძლებლობების დაუფლება რთულია ზემოაღნიშნული მახასიათებლების გამო. საგანი).

ნებისმიერი სხვა მჭიდრო თემის მსგავსად, ქიმიკოსებს აქვთ საკუთარი პროფესიული ენა, პერსონალის რეპროდუქციის სისტემა, კომუნიკაციის სისტემა [ჟურნალები, კონგრესები და ა.შ.], საკუთარი ისტორია, საკუთარი კულტურული ნორმები და ქცევის სტილი.

ქიმია, როგორც ინდუსტრია

კაცობრიობის თანამედროვე ცხოვრების დონე უბრალოდ შეუძლებელია ქიმიური პროდუქტებისა და მეთოდების გარეშე. ისინი გადამწყვეტად განსაზღვრავენ ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს თანამედროვე სახეს. იმდენი ქიმიური პროდუქტია საჭირო, რომ ქიმიური მრეწველობა არსებობს განვითარებულ ქვეყნებში. ქიმიური მრეწველობა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდუსტრიაა ჩვენს ქვეყანაში. მის მიერ წარმოებული ქიმიური ნაერთები, სხვადასხვა კომპოზიციები და მასალები გამოიყენება ყველგან: მანქანათმშენებლობაში, მეტალურგიაში, სოფლის მეურნეობაში, მშენებლობაში, ელექტრო და ელექტრონულ მრეწველობაში, კომუნიკაციებში, ტრანსპორტში, კოსმოსურ ტექნოლოგიაში, მედიცინაში, ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ა.შ. დაახლოებით ათასი სხვადასხვა პროდუქტი გამოიყენება. მხოლოდ საკვები პროდუქტების წარმოებისთვის.ქიმიური ნაერთები და მთლიანობაში მილიონზე მეტი ნივთიერება იწარმოება მრეწველობის მიერ პრაქტიკული საჭიროებისთვის. ქვეყნის ეკონომიკური კეთილდღეობა და თავდაცვისუნარიანობა დიდწილად დამოკიდებულია ქიმიაზე. ამიტომ, იმისათვის, რომ არ შეფერხდეს სხვა ინდუსტრიების განვითარება და დროულად მივაწოდოთ მათ ახალი ნაერთებითა და მასალებით საჭირო თვისებების კომპლექტით, ქიმიური მეცნიერება და ქიმიური მრეწველობა უნდა განვითარდეს დაჩქარებული ტემპით, გააფართოოს პროდუქციის ასორტიმენტი. მათი ხარისხის გაუმჯობესება და წარმოების მოცულობის გაზრდა. ჩვენს ქვეყანაში არის:

• ძირითადი ქიმიის არაორგანული წარმოება, წარმოქმნის მჟავებს, ტუტეებს, მარილებს და სხვა ნაერთებს, სასუქებს;
• ნავთობქიმიური წარმოება: საწვავის, ზეთების, გამხსნელების, ორგანული ქიმიის მონომერების წარმოება (ნახშირწყალბადები, ალკოჰოლი, ალდეჰიდები, მჟავები), სხვადასხვა პოლიმერები და მათზე დაფუძნებული მასალები, სინთეზური რეზინი, ქიმიური ბოჭკოები, მცენარეთა დაცვის საშუალებები, საკვების და საკვების დანამატები, საყოფაცხოვრებო საქონელი. ქიმია;
• მცირე ქიმია, როდესაც წარმოებული პროდუქციის მოცულობა მცირეა, მაგრამ მისი დიაპაზონი ძალიან ფართოა. ასეთ პროდუქტებს მიეკუთვნება დამხმარე ნივთიერებები პოლიმერული მასალების (კატალიზატორები, სტაბილიზატორები, პლასტიზატორები, ხანძარსაწინააღმდეგო), საღებავები, მედიკამენტები, სადეზინფექციო საშუალებები და სხვა სანიტარული და ჰიგიენური საშუალებები, სასოფლო-სამეურნეო ქიმიკატები - ჰერბიციდები, ინსექტიციდები, ფუნგიციდები, დეფოლიანტები და ა.შ.

თანამედროვე ქიმიური მრეწველობის განვითარების ძირითადი მიმართულებებია: ახალი ნაერთებისა და მასალების წარმოება და არსებული წარმოების ეფექტურობის გაზრდა. ამისათვის მნიშვნელოვანია ახალი რეაქციების და კატალიზატორების პოვნა, მიმდინარე პროცესების მექანიზმების გარკვევა. ეს განსაზღვრავს ქიმიურ მიდგომას წარმოების ეფექტურობის გაზრდის საინჟინრო პრობლემების გადასაჭრელად. ქიმიური მრეწველობის ტიპიური მახასიათებელია მუშაკთა შედარებით მცირე რაოდენობა და მათი კვალიფიკაციის მაღალი მოთხოვნები, ხოლო ქიმიური სპეციალისტების შედარებითი რაოდენობა მცირეა და სხვა სპეციალობების უფრო მეტი წარმომადგენელია (მექანიკოსი, თბოელექტრო ინჟინრები, წარმოების ავტომატიზაციის სპეციალისტები, და ა.შ.). ახასიათებს ენერგიისა და წყლის დიდი მოხმარება, მაღალი ეკოლოგიური მოთხოვნები წარმოებისთვის. არაქიმიურ მრეწველობაში მრავალი ტექნოლოგიური ოპერაცია დაკავშირებულია ნედლეულის მომზადებასა და გაწმენდასთან, შეღებვასთან, წებოვნებასთან და სხვა ქიმიურ პროცესებთან.

ქიმია არის სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესის საფუძველი

ქიმიის მიერ შექმნილი ნაერთები, კომპოზიციები და მასალები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ შრომის პროდუქტიულობის გაზრდაში, საჭირო პროდუქტების წარმოებისთვის ენერგიის ხარჯების შემცირებაში და ახალი ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის დაუფლებაში. არსებობს მრავალი მაგალითი ქიმიის წარმატებული გავლენის შესახებ მექანიკური ინჟინერიის ტექნოლოგიის მეთოდებზე, მანქანებისა და მოწყობილობების მუშაობის მეთოდებზე, ელექტრონიკის ინდუსტრიის განვითარებაზე, კოსმოსურ ტექნოლოგიაზე და რეაქტიულ ავიაციაზე და სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესის ბევრ სხვა სფეროზე:

• ლითონის დამუშავების ქიმიური და ელექტროქიმიური მეთოდების დანერგვა მკვეთრად ამცირებს ნარჩენების რაოდენობას, რაც გარდაუვალია ლითონების ჭრით დამუშავებისას. ამავდროულად, მოხსნილია შეზღუდვები ლითონებისა და შენადნობების სიმტკიცეზე და სიმტკიცეზე და ნაწილის ფორმაზე, მიიღწევა ზედაპირის მაღალი სისუფთავე და ნაწილების განზომილებიანი სიზუსტე.
• მასალებს, როგორიცაა სინთეზური გრაფიტი (რომელიც ლითონებზე ძლიერია მაღალ ტემპერატურაზე), კორუნდი (ალუმინის ოქსიდზე დაფუძნებული) და კვარცი (სილიციუმის დიოქსიდზე დაფუძნებული) კერამიკა, სინთეზური პოლიმერული მასალები და სათვალეები შეიძლება გამოავლინონ უნიკალური თვისებები.
• კრისტალიზებული მინები (კერამიკა) მიიღება გამდნარ მინაში ნივთიერებების შეყვანით, რომლებიც ხელს უწყობენ კრისტალიზაციის ცენტრების გაჩენას და შემდგომ კრისტალების ზრდას. ასეთი მინა, როგორიცაა "პიროკერამი", ცხრაჯერ უფრო ძლიერია ლამინირებულ მინაზე, უფრო მყარი ვიდრე მაღალნახშირბადოვანი ფოლადი, მსუბუქია ვიდრე ალუმინი და მსგავსია კვარცის მიმართ სითბოს წინააღმდეგობით.
• თანამედროვე ლუბრიკანტებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად შეამცირონ ხახუნის კოეფიციენტი და გაზარდონ მასალების აცვიათ წინააღმდეგობა. მოლიბდენის დისულფიდის შემცველი ზეთებისა და საპოხი მასალების გამოყენება ზრდის ავტომობილის კომპონენტებისა და ნაწილების მომსახურების ხანგრძლივობას 1,5-ჯერ, ცალკეულ ნაწილებს ორჯერ, ხოლო ხახუნის კოეფიციენტი შეიძლება შემცირდეს 5-ზე მეტჯერ.
• ორგანოელემენტური ნივთიერებები - პოლიორგანოსილოქსანები - გამოირჩევიან მოქნილობით და მოლეკულების სპირალური სტრუქტურით, რომლებიც ქმნიან ბურთულებს ტემპერატურის კლებისას. ამრიგად, ისინი ინარჩუნებენ ოდნავ ცვალებად სიბლანტეს ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში. ეს საშუალებას აძლევს მათ გამოიყენონ როგორც ჰიდრავლიკური სითხე მრავალფეროვან პირობებში.
• ლითონების დაცვა კოროზიისგან მიზანმიმართული გახდა კოროზიის ელექტროქიმიური თეორიის შექმნის შემდეგ და საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ მნიშვნელოვანი ეკონომიკური ხარჯები ლითონის პროდუქტების განახლებისთვის.

ამჟამად ქიმია სხვა მეცნიერებებთან, ტექნოლოგიასთან და მრეწველობასთან ერთად მრავალი მწვავე და რთული გამოწვევის წინაშე დგას. შესაფერისი მაღალი ტემპერატურის და, შემდგომში, ცხელი ზეგამტარების სინთეზი და პრაქტიკული გამოყენება მნიშვნელოვნად შეცვლის ენერგიის შენახვისა და გადაცემის მეთოდებს. საჭიროა ახალი მასალები, მათ შორის ლითონის დაფუძნებული მასალები, პოლიმერები, კერამიკა და კომპოზიტები. ასე რომ, ეკოლოგიურად სუფთა ძრავის შექმნის პრობლემა, რომელიც დაფუძნებულია ჟანგბადში წყალბადის წვის რეაქციაზე, მდგომარეობს მასალების ან პროცესების შექმნაში, რომლებიც ხელს უშლიან წყალბადის შეღწევას წყალბადის საცავის ავზების კედლებში. ახალი ქიმიური ტექნოლოგიების შექმნა ასევე სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესის მნიშვნელოვანი სფეროა. ამრიგად, ამოცანაა ნახშირის, ფიქლის, ტორფის და ხის გადამუშავების შედეგად მიღებული თხევადი და აირისებრი საწვავის ახალი ტიპების მიწოდება. ეს შესაძლებელია ახალი კატალიზური პროცესების საფუძველზე.

თემა:ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა. ქიმია მიმდებარე სამყაროში.

სამიზნე: დააინტერესოს მოსწავლეები მათთვის ახალი საგნით - ქიმია;

გამოავლინოს ქიმიის როლი ადამიანის ცხოვრებაში; ბავშვების განათლება

ბუნებისადმი პასუხისმგებელი დამოკიდებულება.

Დავალებები: 1. ჩათვალეთ სიტყვა ქიმიის მნიშვნელობა, როგორც ერთ-ერთი ბუნებრივი

2. განსაზღვროს ქიმიის მნიშვნელობა და ურთიერთობა სხვებთან

3. გაარკვიეთ რა გავლენას ახდენს ქიმია ადამიანებზე და

აღჭურვილობა და მასალები:„ქიმია გინესის რეკორდების წიგნში“;

ქიმიური ბაზარი: სტატიები თემაზე; შესახებ მეცნიერთა განცხადებები

ქიმია; მინერალური წყალი; პური, იოდი; შამპუნი, ტაბლეტები, სტომატოლოგიური

პასტა, ლაქი და ა.შ.

ტერმინები და ცნებები:ქიმია; ნივთიერებები: მარტივი და რთული; ქიმიური

ელემენტი; ატომი, მოლეკულა.

გაკვეთილის ტიპი:ახალი მასალის სწავლა.

გაკვეთილების დროს

ᲛᲔ. ორგანიზაციული ეტაპი.

ზარი დაირეკა

გაკვეთილი დაიწყო. აქ სასწავლებლად მოვედით

არ დაიზაროთ, მაგრამ იმუშავეთ.

ჩვენ გულმოდგინედ ვმუშაობთ

მოდი ყურადღებით მოვუსმინოთ.

გამარჯობათ ბიჭებო

II. საგანმანათლებლო საქმიანობის აქტუალიზაცია და მოტივაცია. დღეს ახალი საგნის - ქიმიის შესწავლას იწყებთ.

თქვენ უკვე გაეცანით ქიმიის ზოგიერთ ცნებას ბუნების ისტორიის გაკვეთილებზე. . მიეცით მაგალითები

(სხეული, ნივთიერება, ქიმიური ელემენტი, მოლეკულა, ატომი).რა ნივთიერებებს იყენებთ სახლში??(წყალი, შაქარი, მარილი, ძმარი, სოდა, ალკოჰოლი და ა.შ.) რას უკავშირებთ სიტყვა ქიმიას??(საკვები, ტანსაცმელი, წყალი, კოსმეტიკა, სახლი). ჩვენ ვერ წარმოვიდგენთ ჩვენს ცხოვრებას ასეთი პროდუქტების გარეშე: კბილის პასტა, შამპუნი, ფხვნილები, ჰიგიენური საშუალებები, რომლებიც იცავს ჩვენს სხეულს და ტანსაცმელს სისუფთავესა და მოწესრიგებას. საგნები, რომლებიც ჩვენს ირგვლივ შედგება ნივთიერებებისაგან: მარტივი ან რთული, და ისინი, თავის მხრივ, ერთი ან მრავალი. ქიმიური ელემენტები. ჩვენი სხეული ასევე მოიცავს თითქმის მთელ პერიოდულ სისტემას, მაგალითად: სისხლი შეიცავს ქიმიურ ელემენტს ფერუმს (რკინა), რომელიც ჟანგბადთან შერწყმისას ქმნის ჰემოგლობინის ნაწილს, წარმოქმნის სისხლის წითელ უჯრედებს - ერითროციტებს; კუჭი შეიცავს ჰიდროქლორინის მჟავას. ხელს უწყობს საკვების უფრო სწრაფ დაშლას, ჩვენი ორგანიზმი 70% წყლისგან შედგება, რომლის გარეშეც ადამიანის სიცოცხლე შეუძლებელია.. ამ და სხვა ნივთიერებებს ქიმიის მსვლელობის მანძილზე გავეცნობით.

რა თქმა უნდა, ქიმიაში, როგორც ნებისმიერ მეცნიერებაში, გასართობთან ერთად, რთული საქმეებიც იქნება. მაგრამ რაც არის რთული და საინტერესო ის არის, რომ მოაზროვნე ადამიანს სჭირდება ჩვენი გონება არა უსაქმურობაში და სიზარმაცეში, არამედ მუდმივად მუშაობა და მუშაობა. ამიტომ, პირველი გაკვეთილის თემაა ქიმიის, როგორც ერთ-ერთი საბუნებისმეტყველო მეცნიერების შესავალი.

ჩვენ ვწერთ ბლოკნოტში:

საკლასო დავალება.

თემა: ქიმია – ბუნებისმეტყველება. ქიმია მიმდებარე სამყაროში.

III. ახალი მასალის სწავლა.

ეპიგრაფი:

ო, ბედნიერი მეცნიერებო!

გაშალე ხელები გულმოდგინედ

და შეხედე ყველაზე შორეულ ადგილებს.

გადაკვეთე დედამიწა და უფსკრული,

და სტეპები და ღრმა ტყე,

და ზეცის სიმაღლე.

გამოიკვლიეთ ყველგან ყოველთვის,

რა დიდი და ლამაზია

რაც მსოფლიოს არასოდეს უნახავს...

დედამიწის წიაღში შენ, ქიმია,

შეაღწია მზერის სიმკვეთრემ,

და რას შეიცავს მასში რუსეთი,

ღორღები ხსნიან საგანძურს...

მ.ვ. ლომონოსოვი "მადლობის ოდა"

ფიზ წუთი

ხელები ცისკენ ასწია (აწევა)

ხერხემალი დაჭიმულია (გვერდებზე გაშლილი)

ყველას გვქონდა დასვენების დრო (ხელის ჩამორთმევა)

და ისევ მაგიდასთან დასხდნენ.

სიტყვა "ქიმია" მომდინარეობს ძველი ეგვიპტის სიტყვიდან "ჰიმი" ან "ჰუმა", როგორც შავი ნიადაგი, ანუ შავი მიწა, რომელიც ეხება სხვადასხვა მინერალებს.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ხშირად ხვდებით ქიმიურ რეაქციებს. Მაგალითად:

გამოცდილება: 1. პურსა და კარტოფილზე დაასხით იოდის წვეთი - ლურჯი ფერი, რომელიც სახამებლის ხარისხობრივი რეაქციაა. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ საკუთარი თავი სხვა ობიექტებზე მათში სახამებლის შემცველობისთვის.

2. გახსენით ცქრიალა წყლის ბოთლი. ხდება ნახშირბადის ან კარბონატული მჟავის დაშლის რეაქცია ნახშირორჟანგში და წყალში.

H2CO3 CO2 +H2O

3. ძმარმჟავა + სოდა ნახშირორჟანგი + ნატრიუმის აცეტატი. ბებიები და დედები გიცხობენ ღვეზელებს. იმისათვის, რომ ცომი რბილი და ფუმფულა იყოს, მას უმატებენ ძმრით გამომცხვარ სოდას.

ყველა ეს ფენომენი აიხსნება ქიმიით.

ქიმიასთან დაკავშირებული რამდენიმე საინტერესო ფაქტი:

რატომ უწოდეს ასე მიმოზას სამარცხვინო?

Mimosa pudica მცენარე ცნობილია იმით, რომ მისი ფოთლები ვიღაცის შეხებისას იკეცება და ცოტა ხნის შემდეგ ისევ სწორდება. ეს მექანიზმი განპირობებულია იმით, რომ მცენარის ღეროზე კონკრეტული ადგილები, გარეგანი გაღიზიანებისას, ათავისუფლებს ქიმიურ ნივთიერებებს, მათ შორის კალიუმის იონებს. ისინი გავლენას ახდენენ ფოთლის უჯრედებზე, საიდანაც იწყება წყლის გადინება. ამის გამო უჯრედებში შიდა წნევა ეცემა და, შედეგად, ფოთლებზე ფოთოლი და ფურცლები იკეცება და ეს ეფექტი შეიძლება გადაეცეს ჯაჭვისა და სხვა ფოთლების გასწვრივ.

კბილის პასტის გამოყენება: ჭიქიდან აშორებს ჩაის ლაქებს, რადგან შეიცავს სოდას, რომელიც ასუფთავებს მას.

იმპერატორ ნაპოლეონის სიკვდილის გამოძიება .

ტყვედ ჩავარდნილი ნაპოლეონი, მისი ესკორტის თანხლებით, 1815 წელს, შესაშური ჯანმრთელობის მქონე, კუნძულ წმინდა ელენეს მივიდა, მაგრამ 1821 წელს გარდაიცვალა. მას კუჭის კიბოს დიაგნოზი დაუსვეს. მიცვალებულს თმის საკეტები შეუჭრეს და იმპერატორის ერთგულ მომხრეებს ურიგებდნენ. ასე რომ, მათ ჩვენს დრომდე მიაღწიეს. 1961 წელს გამოქვეყნდა ნაპოლეონის თმის კვლევები დარიშხანის შემცველობაზე. აღმოჩნდა, რომ თმაში გაზრდილი იყო დარიშხანისა და ანტიმონის შემცველობა, რომლებიც თანდათან საკვებში იყო შერეული, რაც თანდათანობით მოწამვლას იწვევდა. ამრიგად, ქიმიამ, გარდაცვალებიდან საუკუნენახევრის შემდეგ, დაეხმარა ზოგიერთი დანაშაულის ამოხსნას.

სახელმძღვანელოსთან მუშაობა გვ. 5 იპოვეთ და ჩამოწერეთ ქიმიის ცნების განმარტება.

ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების შესახებ. როგორც მეცნიერება, ის ზუსტი და ექსპერიმენტულია, რადგან მას ახლავს ექსპერიმენტები, ან ექსპერიმენტი, კეთდება საჭირო გამოთვლები და ამის შემდეგ მხოლოდ დასკვნებს აკეთებენ.

ქიმიკოსები სწავლობენ ნივთიერებების მრავალფეროვნებას და მათ თვისებებს; ნივთიერებებთან დაკავშირებული ფენომენები; ნივთიერებების შემადგენლობა; სტრუქტურა; თვისებები; ტრანსფორმაციის პირობები; გამოყენების შესაძლებლობები.

ნივთიერებების განაწილება ბუნებაში. განვიხილოთ სურათი 1. რა დასკვნის გაკეთება შეიძლება აქედან.(ნივთიერებები არსებობს არა მხოლოდ დედამიწაზე, არამედ მის მიღმაც.)მაგრამ ყველა ნივთიერება შედგება ქიმიური ელემენტებისაგან. მოყვება გარკვეული ინფორმაცია ქიმიური ელემენტებისა და ნივთიერებების შესახებ გინესის რეკორდების წიგნში: მაგალითად

ყველაზე გავრცელებული ელემენტი: ლითოსფეროში არის ჟანგბადი (47%), ატმოსფეროში არის აზოტი (78%), დედამიწის გარეთ არის წყალბადი (90%), ყველაზე ძვირი კალიფორნიულია.

ყველაზე მოქნილი ლითონი არის ოქრო, 1გრ-დან შეგიძლიათ დახაზოთ მავთული 2,4 კმ (2400 მ) სიგრძით, ყველაზე რთული ქრომია, ყველაზე თბილი და ელექტროგამტარი ვერცხლი. ყველაზე ძვირადღირებული ნივთიერება ინტერფერონია: სუფთა წამლის მიკროგრამის მემილიონედი 10 დოლარი ღირს.

ქიმია მჭიდრო კავშირშია სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებთან. რა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები შეგიძლიათ დაასახელოთ?

განვიხილოთ დიაგრამა 1 გვ. 6

ეკოლოგია სოფლის მეურნეობა აგროქიმია

Ფიზიკური ქიმია

ფიზიკა ქიმია ბიოლოგია ბიოქიმია მედიცინა

მათემატიკა გეოგრაფია ასტრონომია კოსმოქიმია

ფარმაცევტული ქიმია

მაგრამ ამის გარდა, თქვენ ასევე შეგიძლიათ თავად ქიმიის კლასიფიკაცია:

ქიმიის კლასიფიკაცია

არაორგანული ორგანული ანალიტიკური

ზოგადი ქიმია

თქვენ შეისწავლით ამ ყველაფერს მთელი სკოლის ქიმიის კურსის განმავლობაში.

ადამიანი ბუნებასთან ჰარმონიაში უნდა არსებობდეს, მაგრამ ამავე დროს თავად ანადგურებს მას. თითოეულ თქვენგანს შეუძლია ბუნების დაცვაც და დაბინძურებაც. ქაღალდი, პოლიეთილენი, პლასტმასი უნდა ჩაყაროთ მხოლოდ სპეციალურ ურნაში და არ გაიფანტოთ იქ, სადაც ხართ, რადგან არ იშლება. როდესაც პლასტმასი და პოლიეთილენი იწვის, ძალიან ტოქსიკური ნივთიერებები გამოიყოფა, რომლებიც გავლენას ახდენენ ადამიანებზე. შემოდგომაზე, როდესაც ფოთლები იწვის, ასევე წარმოიქმნება ტოქსიკური ნივთიერებები, თუმცა მათი შენახვა შესაძლებელია გახრწნის პროცესისთვის და შემდეგ ბიოლოგიურ სასუქებად გამოყენება. საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების გამოყენება იწვევს წყლის დაბინძურებას. ამიტომ, მომავალი თაობებისთვის ბუნების შენარჩუნება დამოკიდებულია თითოეული ჩვენთაგანის ფრთხილ დამოკიდებულებაზე მის მიმართ, კულტურისა და ქიმიური ცოდნის დონეზე.

IV. ცოდნის განზოგადება და სისტემატიზაცია.

1. განაგრძეთ განმარტება:

ქიმია არის ………………………………………………………………………..

2. აირჩიეთ სწორი განცხადებები:

ა. ქიმია – ჰუმანიტარული მეცნიერებები

ბ. ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა.

ვ. ქიმიის ცოდნა აუცილებელია მხოლოდ ბიოლოგებისთვის.

დ) ქიმიკატები მხოლოდ დედამიწაზე გვხვდება.

დ.სიცოცხლისა და სუნთქვისთვის ადამიანს სჭირდება ნახშირორჟანგი.

ე) ჟანგბადის გარეშე პლანეტაზე სიცოცხლე შეუძლებელია.

3. მოცემული მეცნიერებიდან, რომლებიც ურთიერთდაკავშირებულია ქიმიასთან, შეარჩიეთ განმარტებებთან დაკავშირებული.

ბიოქიმია, ეკოლოგია, ფიზიკური ქიმია, გეოლოგია, აგროქიმია

1. ადამიანის ორგანიზმში მიმდინარე ქიმიურ პროცესებს სწავლობს მეცნიერება - ბიოქიმია.

2. გარემოს დაცვის მეცნიერებას ეკოლოგია ეწოდება

3. წიაღისეულის ძიება – გეოლოგია

4. ზოგიერთი ნივთიერების სხვებად გარდაქმნას თან ახლავს სითბოს შეწოვა ან გათავისუფლება, რომელსაც სწავლობს ფიზიკური ქიმიის მეცნიერება.

5. აგროქიმიის მეცნიერება სწავლობს სასუქების გავლენას ნიადაგსა და მცენარეებზე.

4. რა გავლენას ახდენს ქიმია ბუნებაზე?

V. გაკვეთილის შეჯამება.

წარმოდგენილი მასალიდან გამომდინარეობს, რომ ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების შესახებ. თანამედროვე სამყაროში ადამიანები ვერ წარმოიდგენენ თავიანთ ცხოვრებას ქიმიკატების გარეშე. პრაქტიკულად არ არსებობს ინდუსტრია, სადაც ქიმიური ცოდნა არ არის საჭირო. ქიმიისა და ქიმიკატების გავლენა ადამიანებზე და გარემოზე არის როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი. თითოეულ ჩვენგანს შეუძლია შეინარჩუნოს ბუნების ნაწილი ისე, როგორც არის. Დაიცავი გარემო.

VI. Საშინაო დავალება.

2. უპასუხეთ კითხვებს გვ. 10 . 1-ზეპირად, 2-4 წერილობით.

3. მოამზადეთ მოხსენებები თემაზე: „ქიმიის, როგორც მეცნიერების განვითარების ისტორია“