Ką tiria chemijos mokslas? Bendroji chemija Chemijos mokslo raidos istoriniai etapai

Tema: Chemija yra gamtos mokslas. Chemija aplinkoje.

Tikslas: sudominti mokinius nauju jiems dalyku – chemija;

atskleisti chemijos vaidmenį žmogaus gyvenime; auklėti vaikus

atsakingas požiūris į gamtą.

Užduotys: 1. apsvarstykite žodžio chemija reikšmę kaip vieną iš natūralių

2. nustatyti chemijos reikšmę ir santykį su kitais

3. išsiaiškinti, kokią įtaką žmogui daro chemija ir

Įranga ir medžiagos:„Chemija Gineso rekordų knygoje“;

Chemijos rinka: susiję gaminiai; mokslininkų pareiškimas apie

chemija; mineralinis vanduo; duona, jodas; šampūnas, tabletės, dantų pasta

pasta, lakas ir kt.

Terminai ir sąvokos: chemija; medžiagos: paprastos ir sudėtingos; cheminis

elementas; atomas, molekulė.

Pamokos tipas: mokytis naujos medžiagos.

Per užsiėmimus

aš. organizacinis etapas.

Suskambėjo varpas

Pamoka prasidėjo. Mes atvykome čia mokytis

Nebūk tingus, bet dirbk sunkiai.

Stropiai dirbame

Atidžiai klausomės.

Sveiki bičiuliai

II. Edukacinės veiklos aktualizavimas ir motyvavimas. Šiandien pradedi studijuoti naują dalyką – chemiją.

Su kai kuriomis chemijos sąvokomis susipažinote jau gamtos istorijos pamokose. . Pateikite pavyzdžių

(Kūnas, medžiaga, cheminis elementas, molekulė, atomas).Kokias medžiagas naudojate namuose? (vanduo, cukrus, druska, actas, soda, alkoholis ir kt.) Su kuo jums asocijuojasi žodis chemija?? (Maistas, drabužiai, vanduo, kosmetika, namai). Neįsivaizduojame savo gyvenimo be tokių priemonių: dantų pastos, šampūno, pudros, higienos priemonių, kurios išlaiko mūsų kūną ir drabužius švarius ir tvarkingus. Mus supantys daiktai susideda iš medžiagų: paprastų ar sudėtingų, o jos, savo ruožtu, iš cheminių medžiagų. vieno ar kelių elementų. Mūsų organizme taip pat yra beveik visa periodinė lentelė, pvz.: kraujyje yra cheminis elementas Ferum (geležis), kuris, susijungęs su deguonimi, yra hemoglobino dalis, formuojantis raudonuosius kraujo kūnelius – eritrocitus, skrandyje yra druskos rūgšties, kuri. prisideda prie greitesnio maisto skaidymosi, mūsų organizmą sudaro 70% vandens, be kurio neįmanoma žmogaus gyvybė.. Su šia ir kitomis medžiagomis susipažinsime per visą chemijos kursą.

Žinoma, chemijoje, kaip ir bet kuriame moksle, išskyrus pramoginius, bus ir sunkių. Bet sunku ir įdomu – kaip tik to reikia mąstančiam žmogui, kad mūsų protas nebūtų dykinėje ir tinginystėje, o nuolat dirbtų ir dirbtų. Todėl pirmosios pamokos tema – įvadas į chemiją kaip vieną iš gamtos mokslų.

Į sąsiuvinį rašome:

Klasės darbas.

Tema: Chemija yra gamtos mokslas. Chemija aplinkoje.

III. Naujos medžiagos mokymasis.

Epigrafas:

O jūs laimingi mokslai!

Stropiai ištieskite rankas

Ir pažiūrėkite į tolimiausias vietas.

Pereik žemę ir bedugnę,

Ir stepės, ir gilus miškas,

Ir pačiame dangaus aukštyje.

Visur tyrinėk visą laiką,

Kas puiku ir gražu

Ko pasaulis dar nematė....

Žemės gelmėse tu, chemija,

Įsiskverbęs į žvilgsnio aštrumą,

O kas jame yra Rusija,

Atverk lobių lobius...

M.V. Lomonosovas „Dėkingumo odė“

Fiz minutė

Rankenos patrauktos į dangų (patraukite aukštyn)

Stuburas buvo ištemptas (išsiskleidęs)

Visi turėjome laiko pailsėti (paspausti ranką)

Ir vėl atsisėdo prie stalo.

Žodis „chemija“ kilęs iš senovės Egipto žodžio „himi“ arba „huma“, kaip juoda žemė, tai yra, juoda kaip žemė, susijusi su įvairiais mineralais.

Kasdieniame gyvenime dažnai susiduriate su cheminėmis reakcijomis. Pavyzdžiui:

Patirtis: 1. Užlašinkite jodo lašelį ant duonos, bulvių – mėlynos spalvos, tai kokybinė reakcija į krakmolą. Galite išbandyti save kituose objektuose dėl krakmolo kiekio.

2. Atidarykite gazuoto vandens butelį. Vyksta anglies arba karbonato rūgšties skilimo reakcija į anglies dioksidą ir vandenį.

H2CO3 CO2 + H2O

3. Acto rūgštis + sodos anglies dioksidas + natrio acetatas. Močiutės ir mamos kepa tau pyragus. Kad tešla būtų minkšta ir puri, į ją dedama actu gesintos sodos.

Visi šie reiškiniai paaiškinami chemija.

Keletas įdomių faktų, susijusių su chemija:

Kodėl šiurpi mimoza taip vadinama?

Piktoji mimoza žinoma dėl to, kad jos lapai susilanksto, kai kas nors jį paliečia, o po kurio laiko vėl išsitiesina. Šis mechanizmas atsiranda dėl to, kad tam tikros augalo stiebo sritys, kai stimuliuojama iš išorės, išskiria chemines medžiagas, įskaitant kalio jonus. Jie veikia lapų ląsteles, iš kurių prasideda vandens nutekėjimas. Dėl šios priežasties vidinis slėgis ląstelėse sumažėja, todėl lapkočiai ir žiedlapiai ant lapų susisuka, o šis poveikis grandinėje gali būti perduotas kitiems lapams.

Dantų pastos naudojimas: pašalina apnašas nuo arbatos puodelio, nes joje yra sodos, kuri ją valo.

Imperatoriaus Napoleono mirties tyrimas .

Į nelaisvę paimtas Napoleonas, lydimas palydos, 1815 metais atvyko į Šv.Elenos salą, būdamas pavydėtinos sveikatos, tačiau 1821 metais mirė. Jam buvo diagnozuotas skrandžio vėžys. Mirusiojo plaukų sruogos buvo nukirptos ir išdalintos atsidavusiems imperatoriaus rėmėjams. Taigi jie pasiekė mūsų laiką. 1961 metais buvo paskelbti Napoleono plaukų tyrimai dėl arseno. Paaiškėjo, kad plaukuose buvo padidėjęs arseno ir stibio kiekis, kurie palaipsniui buvo maišomi į maistą, o tai sukėlė laipsnišką apsinuodijimą. Taigi chemija, praėjus pusantro amžiaus po mirties, padėjo išaiškinti kai kuriuos nusikaltimus.

Darbas su vadovėliu 5 rasti ir užrašyti chemijos sąvokos apibrėžimą.

Chemija yra mokslas apie medžiagas ir jų transformacijas. Kaip mokslas, jis yra tikslus ir eksperimentinis, nes jį lydi eksperimentai, arba eksperimentas, tuo pačiu metu atliekami reikiami skaičiavimai ir tik po to daromos išvados.

Chemikai tiria medžiagų įvairovę ir jų savybes; reiškiniai, atsirandantys su medžiagomis; medžiagų sudėtis; struktūra; savybės; transformacijos sąlygos; panaudojimo galimybes.

Medžiagų pasiskirstymas gamtoje. Apsvarstykite 1 pav. Kokią išvadą galima padaryti iš to.(Medžiagos egzistuoja ne tik Žemėje, bet ir už jos ribų.) Tačiau visos medžiagos yra sudarytos iš cheminių elementų. Pateikiama tam tikra informacija apie cheminius elementus ir medžiagas Gineso rekordų knygoje: pavyzdžiui

Labiausiai paplitęs elementas: litosferoje - deguonis (47%), atmosferoje - azotas (78%), už Žemės ribų - vandenilis (90%), brangiausias - Kalifornija.

Labiausiai kalus metalas – Auksas nuo 1 g gali būti įtemptas į 2,4 km ilgio (2400 m) vielą, kiečiausias – chromas, šilčiausias – ir elektrai laidus – sidabras. Brangiausia medžiaga yra interferonas: milijonas mikrogramas gryno vaisto kainuoja 10 USD.

Chemija glaudžiai susijusi su kitais gamtos mokslais. Kokius gamtos mokslus galite įvardyti?

Apsvarstykite 1 diagramą. 6

Ekologija Žemės ūkis Agrochemija

Fizinė chemija

Fizika Chemija Biologija Biochemija Medicina

Matematika Geografija Astronomija Kosmochemija

farmacinė chemija

Tačiau be to, pati chemija taip pat gali būti klasifikuojama:

Chemijos klasifikacija

Neorganinė organinė analitinė

bendroji chemija

Visa tai bus tiriama per visą mokyklos chemijos kursą.

Žmogus turi egzistuoti darnoje su gamta, bet kartu jis pats ją griauna. Kiekvienas iš jūsų gali ir saugoti, ir teršti gamtą. Popierius, polietilenas, plastikas – reikia mesti tik į specialias dėžes, o ne barstyti ten, kur esate, nes jie nesuyra. Deginant plastiką ir polietileną išsiskiria labai toksiškos medžiagos, kurios veikia žmogų. Rudenį, deginant lapus, susidaro ir nuodingų medžiagų, nors jas galima sukrauti puvimo procesui, o vėliau panaudoti kaip biologines trąšas. Buitinių chemikalų naudojimas sukelia vandens taršą. Todėl gamtos išsaugojimas ateities kartoms priklauso nuo kiekvieno iš mūsų atidaus požiūrio į ją, nuo kultūros, cheminių žinių lygio.

IV. Žinių apibendrinimas ir sisteminimas.

1. Tęskite apibrėžimą:

Chemija yra…………………………………………………………………….

2. Pasirinkite teisingus teiginius:

a. Chemija – humanitariniai mokslai

b. Chemija yra gamtos mokslas.

in. Chemijos žinios būtinos tik biologams.

d) Cheminės medžiagos randamos tik Žemėje.

e. Žmogui gyvybei, kvėpavimui reikia anglies dvideginio.

e. Gyvenimas planetoje neįmanomas be deguonies.

3. Iš pateiktų mokslų, kurie yra tarpusavyje susiję su chemija, pasirinkite tuos, kurie susiję su apibrėžimais.

Biochemija, ekologija, fizikinė chemija, geologija, agrochemija

1. Žmogaus organizme vykstančius cheminius procesus tiria mokslas – Biochemija.

2. Aplinkos apsaugos mokslas vadinamas ekologija

3. Naudingųjų iškasenų žvalgymas – geologija

4. Vienų medžiagų virsmą kitomis lydi šilumos sugėrimas arba išsiskyrimas, teigia fizikinės chemijos mokslas.

5. Trąšų poveikio dirvai ir augalams tyrimas yra agrochemijos mokslas.

4. Kokią įtaką gamtai daro chemija.

V. Apibendrinant pamoką.

Iš pateiktos medžiagos matyti, kad chemija yra mokslas apie medžiagas ir jų transformacijas. Šiuolaikiniame pasaulyje žmogus neįsivaizduoja savo gyvenimo be cheminių medžiagų. Praktiškai nėra pramonės, kur nereikėtų chemijos žinių. Chemijos ir cheminių medžiagų poveikis žmonėms ir aplinkai, tiek teigiamas, tiek neigiamas. Kiekvienas iš mūsų gali išsaugoti dalelę gamtos, tokią, kokia ji yra. Apsaugoti aplinką.

VI. Namų darbai.

2. Atsakykite į klausimus p. dešimt . 1- žodžiu, 2-4 raštu.

3. Rengti pranešimus tema: „Chemijos kaip mokslo raidos istorija“

Chemija yra gamtos mokslas. Chemija aplinkoje. Trumpa informacija iš chemijos istorijos

Chemija priklauso gamtos mokslams. Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų savybes ir transformacijas. Chemijos dalykas yra cheminiai elementai ir jų junginiai, taip pat cheminių reakcijų dėsniai. Šiuolaikinė chemija yra labai įvairi tiek objektais, tiek jų tyrimo metodais, todėl daugelis jos skyrių yra savarankiški mokslai. Dabar pagrindinės chemijos šakos yra neorganinė chemija, organinė chemija ir fizikinė chemija. Tuo pat metu reikšmingi chemijos skyriai iškilo pasienyje su kitais mokslais. Taigi chemijos ir fizikos sąveika, be fizikinės chemijos, davė ir cheminę fiziką. Viena iš pažangių chemijos sričių yra biochemija – mokslas, tiriantis cheminius gyvybės pagrindus. Beveik kiekvienas mokslinis tyrimas reikalauja naudoti fizikinius metodus medžiagos struktūrai nustatyti ir matematinius metodus rezultatams analizuoti.

Chemija vaidina svarbų vaidmenį mokslo ir technologijų pažangoje. Jis buvo pritaikytas visose mokslo, technologijų ir gamybos srityse. Chemija užtikrina mineralų perdirbimą į vertingus produktus. Chemija turi didelę įtaką žemės ūkio gamybos produktyvumui. Ne mažiau svarbus yra chemijos vaidmuo gaminant plastikus, dažus, statybines medžiagas, sintetinius audinius, sintetinius ploviklius, kvepalus ir vaistus. Chemijos studijos padeda žmogui ne tik didinti bendrą erudiciją, bet ir pažinti save bei jį supantį pasaulį.

Terminas „chemija“ pirmą kartą pasirodė egiptiečių graiko Zosimo traktate 400 m. po Kr., kuriame Zosimas sako, kad „chemijos“ žmones išmokė demonai, nusileidę į žemę iš dangaus. Pavadinimas „chemija“ kilęs iš žodžio „Khemi“ arba „Humana“, kurį senovės egiptiečiai vadino savo šalimi, taip pat Nilo juodžemio.

Pirmieji chemikai buvo Egipto kunigai. Reikšminga eksperimentinė medžiaga buvo surinkta ir aprašyta jau III amžiuje prieš Kristų. Gerai žinomoje Aleksandrijos bibliotekoje buvo apie septynis šimtus ranka rašytų knygų, buvo saugoma daug chemijos darbų. Graikų filosofas Demokritas, gyvenęs penktame amžiuje prieš mūsų erą, pirmiausia pasiūlė, kad visi kūnai sudaryti iš mažų, nematomų, nedalomų kietos medžiagos dalelių, kurios juda. Jis šias daleles pavadino „atomais“. Nuo trečiojo mūsų eros amžiaus chemijos istorijoje prasidėjo alchemijos laikotarpis, kurio tikslas buvo ieškoti būdų, kaip naudojant filosofinį akmenį netauriuosius metalus paversti tauriaisiais (sidabru ir auksu). Rusijoje alchemija nebuvo plačiai paplitusi, nors buvo žinomi alchemikų traktatai. VI amžiaus pradžioje alchemikai savo žinias pradėjo taikyti gamybos ir gydymo reikmėms. XVII – XVIII amžiais cheminiuose tyrimuose pradėti taikyti eksperimentiniai metodai.

Pirmoji mokslinės chemijos teorija buvo flogistono (nesvarios medžiagos, kuri išsiskiria iš medžiagos degant medžiagoms) teorija, kurią XVIII amžiuje pasiūlė G. Stahl. Ši teorija pasirodė klaidinga, nors gyvavo beveik šimtmetį. Prancūzų chemikas A. Lavoisier ir rusų chemikas M. V. Lomonosovas, tirdami chemines reakcijas, panaudojo tikslius matavimus, paneigė flogistono teoriją, suformulavo masės tvermės dėsnį. Nuo 1789 iki 1860 metų tęsėsi kiekybinių cheminių dėsnių (atomo ir molekulinio mokslo) laikotarpis. Šiuolaikinis chemijos mokslo raidos etapas, prasidėjęs dvidešimtajame amžiuje, tęsiasi iki šių dienų. Bet kokia praktinės chemijos pažanga šiandien yra pagrįsta fundamentinio mokslo laimėjimais.

Visas įvairus mus supantis pasaulis yra reikalas kuris pasirodo dviem formomis: medžiagos ir laukai. Medžiaga yra sudarytas iš dalelių, kurios turi savo masę. Laukas- materijos egzistavimo forma, kuriai būdinga energija.

Materijos savybė yra eismo. Materijos judėjimo formas tiria įvairūs gamtos mokslai: fizika, chemija, biologija ir kt.

Nereikėtų manyti, kad yra vienareikšmiškai griežtas atitikimas tarp mokslų, viena vertus, ir materijos judėjimo formų, kita vertus. Reikia turėti omenyje, kad apskritai nėra tokios materijos judėjimo formos, kuri egzistuotų gryna forma, atskirai nuo kitų formų. Visa tai pabrėžia mokslų klasifikavimo sunkumą.

X imyu galima apibrėžti kaip mokslą, tiriantį cheminę medžiagos judėjimo formą, kuri suprantama kaip kokybinis medžiagų pokytis: Chemija tiria medžiagų struktūrą, savybes ir virsmus.

Į cheminiai reiškiniai reiškia reiškinius, kurių metu viena medžiaga virsta kita. Cheminiai reiškiniai kitaip vadinami cheminėmis reakcijomis. Fiziniai reiškiniai nėra lydimi vienos medžiagos virsmo kita.

Kiekvieno mokslo esmė yra tam tikras ankstesnių įsitikinimų rinkinys, pagrindinės filosofijos ir atsakymai į klausimą apie tikrovės prigimtį ir žmogaus žinias. Šis įsitikinimų, vertybių, kuriomis dalijasi tam tikros mokslo bendruomenės nariai, rinkinys vadinamas paradigmomis.

Pagrindinės šiuolaikinės chemijos paradigmos:

1. Medžiagos atominė ir molekulinė sandara

2. Medžiagos tvermės dėsnis

3. Cheminio ryšio elektroninė prigimtis

4. Nedviprasmiškas ryšys tarp medžiagos sandaros ir jos cheminių savybių (periodinis dėsnis)

Chemija, fizika, biologija tik iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti kaip vienas nuo kito nutolę mokslai. Nors fiziko, chemiko ir biologo laboratorijos labai skiriasi, visi šie tyrinėtojai užsiima gamtos (gamtos) objektais. Tuo gamtos mokslai skiriasi nuo matematikos, istorijos, ekonomikos ir daugelio kitų mokslų, nagrinėjančių tai, kas sukurta ne gamtos, o pirmiausia paties žmogaus.

Ekologija artima gamtos mokslams. Nereikėtų manyti, kad ekologija yra „geroji“ chemija, priešingai nei klasikinė „blogoji“ chemija, kuri teršia aplinką. Nėra „blogos“ chemijos ar „blogos“ branduolinės fizikos – yra mokslo ir technologijų pažanga arba jos trūkumas kurioje nors veiklos srityje. Ekologo užduotis – panaudoti naujus gamtos mokslų laimėjimus, siekiant maksimaliai sumažinti pavojų sutrikdyti gyvų būtybių buveinę. „Rizikos ir naudos“ balansas yra ekologų tyrimo objektas.

Tarp gamtos mokslų nėra griežtų ribų. Pavyzdžiui, naujų tipų atomų savybių atradimas ir tyrimas kažkada buvo laikomas chemikų užduotimi. Tačiau paaiškėjo, kad iš šiuo metu žinomų atomų tipų kai kuriuos atrado chemikai, o kai kuriuos – fizikai. Tai tik vienas iš daugelio „atvirų ribų“ tarp fizikos ir chemijos pavyzdžių.

Gyvybė yra sudėtinga cheminių virsmų grandinė. Visi gyvi organizmai kai kurias medžiagas pasisavina iš aplinkos, o kitas išskiria. Tai reiškia, kad rimtas biologas (botanikas, zoologas, gydytojas) neapsieina be chemijos žinių.

Vėliau pamatysime, kad nėra absoliučiai tikslios ribos tarp fizikinių ir cheminių virsmų. Gamta yra viena, todėl visada turime prisiminti, kad neįmanoma suprasti mus supančio pasaulio sandaros, gilinantis tik į vieną iš žmogaus pažinimo sričių.

Dalyką „Chemija“ su kitomis gamtos mokslų disciplinomis sieja tarpdalykiniai ryšiai: ankstesnės – su matematika, fizika, biologija, geologija ir kitomis disciplinomis.

Šiuolaikinė chemija yra šakota daugelio mokslų sistema: neorganinė, organinė, fizikinė, analitinė chemija, elektrochemija, biochemija, kurias studentai įvaldo vėlesniuose kursuose.

Chemijos kurso žinios būtinos sėkmingam kitų bendrųjų mokslo ir specialiųjų disciplinų studijoms.

1.2.1 pav. – Chemijos vieta gamtos mokslų sistemoje

Tobulėjant tyrimo metodams, pirmiausia eksperimentinėms technologijoms, mokslas buvo skirstomas į vis siauresnes sritis. Dėl to kiekybė ir „kokybė“, t.y. padidėjo informacijos patikimumas. Tačiau tai, kad vienas žmogus negali turėti pilnų žinių net apie susijusias mokslo sritis, sukėlė naujų problemų. Kaip karinėje strategijoje silpniausios gynybos ir puolimo vietos yra frontų sandūroje, taip ir moksle tos sritys, kurių vienareikšmiškai negalima klasifikuoti, išlieka mažiausiai išvystytos. Be kitų priežasčių, galima pastebėti ir „mokslų sandūros“ srityse dirbančių mokslininkų sunkumus įgyti atitinkamą kvalifikacijos lygį (akademinį laipsnį). Tačiau ten daromi ir pagrindiniai mūsų laikų atradimai.

Chemija kaip mokslas

Chemija- mokslas, tiriantis medžiagų struktūrą ir jų transformacijas kartu su sudėties ir (ar) struktūros pasikeitimu. Šiuolaikinė chemija susiduria su trimis pagrindinėmis užduotimis:

• Pirma, pagrindinė chemijos raidos kryptis yra medžiagos struktūros tyrimas, molekulių ir medžiagų struktūros ir savybių teorijos kūrimas. Svarbu nustatyti ryšį tarp medžiagų struktūros ir įvairių savybių ir tuo remiantis sukurti medžiagos reaktyvumo, cheminių reakcijų ir katalizinių reiškinių kinetikos ir mechanizmo teorijas. Cheminių virsmų įgyvendinimą viena ar kita kryptimi lemia molekulių, jonų, radikalų ir kitų trumpalaikių darinių sudėtis ir struktūra. Tai žinant galima rasti būdų, kaip gauti naujų gaminių, kurie kokybiškai ar kiekybiškai skiriasi nuo esamų savybių.
• antra, naujų norimų savybių turinčių medžiagų kryptingos sintezės įgyvendinimas. Čia taip pat svarbu rasti naujų reakcijų ir katalizatorių efektyvesnei jau žinomų ir komerciškai svarbių junginių sintezei.
• trečia – analizė. Ši tradicinė chemijos problema įgijo ypatingą reikšmę. Tai siejama tiek su cheminių objektų ir tiriamų savybių gausėjimu, tiek su būtinybe nustatyti ir mažinti žmogaus poveikio gamtai pasekmes.

Medžiagų chemines savybes daugiausia lemia medžiagas formuojančių atomų ir molekulių išorinių elektronų sluoksnių būsena; branduolių ir vidinių elektronų būsenos cheminiuose procesuose beveik nekinta. Cheminių tyrimų objektas – cheminiai elementai ir jų deriniai, t.y. atomų, paprastųjų (vieno elemento) ir kompleksinių (molekulių, jonų, radikalų jonų, karbių, laisvųjų radikalų) cheminių junginių, jų asociacijų (asocijuotų junginių, klasterių, solvatų, klatratų ir kt.), medžiagų ir kt.

Šiuolaikinė chemija pasiekė tokį išsivystymo lygį, kad yra keletas specialių jos skyrių, kurie yra savarankiški mokslai. Atsižvelgiant į tiriamos medžiagos atominę prigimtį, išskiriami cheminių ryšių tarp atomų tipai, neorganinė, organinė ir organinių elementų chemija. Neorganinės chemijos objektas yra visi cheminiai elementai ir jų junginiai, kitos jų pagrindu pagamintos medžiagos. Organinė chemija tiria didžiulės klasės junginių, susidarančių per cheminius anglies ryšius su anglimi ir kitais organogeniniais elementais: vandenilio, azoto, deguonies, sieros, chloro, bromo ir jodo, savybes. Organinių elementų chemija yra neorganinės ir organinės chemijos sąsaja. Ši „trečioji“ chemija reiškia junginius, kuriuose dalyvauja anglies cheminiai ryšiai su likusiais periodinės lentelės neorganogeniniais elementais. Molekulinė struktūra, atomų agregacijos (kombinacijos) laipsnis molekulių ir didelių molekulių sudėtyje - makromolekulės suteikia medžiagų judėjimo cheminei formai būdingų bruožų. Todėl yra stambiamolekulinių junginių chemija, kristalų chemija, geochemija, biochemija ir kiti mokslai. Jie tyrinėja dideles atomų asociacijas ir milžiniškas įvairaus pobūdžio polimerų darinius. Visur pagrindinis chemijos klausimas yra cheminių savybių klausimas. Taip pat tiriamos medžiagų fizinės, fizikinės-cheminės ir biocheminės savybės. Todėl ne tik intensyviai kuriami savi metodai, bet ir kiti mokslai dalyvauja tiriant medžiagas. Taigi svarbūs chemijos komponentai yra fizikinė chemija ir cheminė fizika, kurios fizikos skaičiavimo aparato ir fizikinių eksperimentinių metodų pagalba tiria cheminius objektus, procesus ir juos lydinčius reiškinius. Šiandien šie mokslai jungia daugybę kitų: kvantinė chemija, cheminė termodinamika (termochemija), cheminė kinetika, elektrochemija, fotochemija, didelės energijos chemija, kompiuterinė chemija ir kt. jos įtaka mūsų kasdieniniam gyvenimui. Taikomosios chemijos raidoje yra daug krypčių, skirtų specifinėms žmogaus praktinės veiklos problemoms spręsti. Chemijos mokslas pasiekė tokį išsivystymo lygį, kad pradėjo kurti naujas pramonės šakas ir technologijas.

Chemija kaip žinių sistema

Chemija, kaip žinių apie medžiagas ir jų virsmus sistema, yra sukaupta faktų rinkinyje – patikimai nustatyta ir patikrinta informacija apie cheminius elementus ir junginius, jų reakcijas ir elgesį natūralioje ir dirbtinėje aplinkoje. Faktų patikimumo kriterijai ir jų sisteminimo būdai nuolat tobulinami. Dideli apibendrinimai, patikimai sujungiantys didelius faktų rinkinius, tampa moksliniais dėsniais, kurių formulavimas atveria naujus chemijos etapus (pavyzdžiui, masės ir energijos tvermės dėsniai, Daltono dėsniai, Mendelejevo periodinis dėsnis). Teorijos, naudodamos konkrečias sąvokas, paaiškina ir numato konkrečios dalykinės srities faktus. Iš tikrųjų patyriminės žinios tampa faktu tik tada, kai gauna teorinį aiškinimą. Taigi pirmoji cheminė teorija - flogistono teorija, būdama neteisinga, prisidėjo prie chemijos susidarymo, nes. sujungė faktus į sistemą ir leido formuluoti naujus klausimus. Struktūrų teorija (Butlerovas, Kekulė) supaprastino ir paaiškino didžiulę organinės chemijos medžiagą ir paskatino sparčią cheminės sintezės plėtrą bei organinių junginių sandaros tyrimą.

Chemija kaip žinios yra labai dinamiška sistema. Evoliucinį žinių kaupimąsi nutraukia revoliucijos – gilus faktų, teorijų ir metodų sistemos pertvarkymas, atsirandantis naujai sąvokų rinkiniui ar net naujam mąstymo stiliui. Taigi revoliuciją sukėlė Lavoisier darbai (materialistinė oksidacijos teorija, kiekių įvedimas, eksperimentiniai metodai, cheminės nomenklatūros kūrimas), Mendelejevo periodinio dėsnio atradimas, naujų analizės metodų sukūrimas m. XX a. (mikroanalizė, chromatografija). Revoliucija galima laikyti ir naujų sričių, kurios kuria naują chemijos dalyko viziją ir daro įtaką visoms jo sritims, atsiradimą (pavyzdžiui, fizinės chemijos, paremtos chemine termodinamika ir chemine kinetika, atsiradimą).

Chemija kaip akademinė disciplina

Chemija yra bendra teorinė disciplina. Ji skirta suteikti studentams šiuolaikinį mokslinį supratimą apie materiją kaip vieną iš judančių medžiagų rūšių, apie vienos medžiagos pavertimo kita būdus, mechanizmus ir metodus. Pagrindinių chemijos dėsnių išmanymas, cheminių skaičiavimų technikos išmanymas, chemijos teikiamų galimybių supratimas, padedant kitiems jos individualiose ir siaurose srityse dirbantiems specialistams, ženkliai pagreitina norimo rezultato gavimą įvairiose inžinerijos ir inžinerijos srityse bei mokslinę veiklą. Chemija supažindina būsimą specialistą su konkrečiomis medžiagos apraiškomis, leidžia laboratorinio eksperimento pagalba „pajusti“ medžiagą, sužinoti naujas jos rūšis ir savybes. Chemijos, kaip disciplinos, skirtos ne chemijos specialybių studentams, ypatybė yra ta, kad mažame kurse būtina turėti informacijos iš beveik visų chemijos šakų, kurios susiformavo kaip savarankiški mokslai ir kurias studijuoja chemikai ir chemikai-technologai specialiose srityse. disciplinas. Be to, įvairių specialybių atstovų interesų įvairovė dažnai lemia specializuotų chemijos kursų kūrimą. Turint visus teigiamus tokios orientacijos aspektus, yra ir rimtas trūkumas – susiaurėja specialisto pasaulėžiūra, sumažėja laisvė orientuotis į medžiagos savybes ir jos gamybos bei taikymo būdus. Todėl būsimiems ne chemijos ir chemijos technologijų srities specialistams skirtas chemijos kursas turėtų būti pakankamai platus ir, kiek reikia, išsamus, kad būtų galima holistiškai pažvelgti į chemijos, kaip mokslo, kaip pramonės šakos, galimybes. mokslo ir technologijų pažangos pagrindas. Teorinius pagrindus suprasti įvairų ir sudėtingą cheminių reiškinių vaizdą padeda bendroji chemija. Elementų chemija įveda į konkretų cheminių elementų suformuotų medžiagų pasaulį. Šiuolaikinis inžinierius, neturintis specialaus chemijos išsilavinimo, turi suprasti įvairių tipų medžiagų, kompozicijų ir junginių savybes. Neretai vienaip ar kitaip jam tenka susidurti su kuru, tepalais, tepalais, plovikliais, rišikliais, keraminėmis, konstrukcinėmis, elektros medžiagomis, pluoštais, audiniais, biologiniais objektais, mineralinėmis trąšomis ir daugybe kitų. Kiti kursai ne visada gali susidaryti pirmąjį įspūdį. Šią spragą reikia užpildyti. Šis skyrius priklauso dinamiškiausiai besikeičiančiai chemijos daliai ir, žinoma, greitai pasensta. Todėl savalaikis ir kruopštus medžiagos parinkimas čia yra būtinas reguliariam disciplinos atnaujinimui. Visa tai lemia tikslingumą į chemijos kursą įvesti atskirą taikomosios chemijos skyrių ne chemijos specialybių studentams.

Chemija kaip socialinė sistema

Chemija kaip socialinė sistema yra didžiausia visos mokslininkų bendruomenės dalis. Chemiko, kaip mokslininko tipo, formavimuisi įtakos turėjo jo mokslo objekto ypatumai ir veiklos būdas (cheminis eksperimentas). Daikto matematinio įforminimo sunkumai (palyginti su fizika) ir tuo pačiu jutiminių apraiškų (kvapo, spalvos, biologinės ir kitos veiklos) įvairovė nuo pat pradžių ribojo mechanizmo dominavimą chemiko ir mąstyme. todėl paliko intuicijos ir meniškumo lauką. Be to, chemikas visada naudojo nemechaninio pobūdžio instrumentą – ugnį. Kita vertus, skirtingai nei biologo stabilūs gamtos duoti objektai, chemiko pasaulis pasižymi neišsemiama ir sparčiai augančia įvairove. Nepakeičiama naujosios medžiagos paslaptis suteikė chemiko požiūriui į pasaulį atsakomybės ir atsargumo (kaip socialinis tipas chemikas yra konservatyvus). Chemijos laboratorija sukūrė griežtą „natūralios atrankos“, įžūlių ir į klaidas linkusių žmonių atmetimo mechanizmą. Tai suteikia originalumo ne tik mąstymo stiliui, bet ir dvasinei bei dorovinei chemiko organizacijai.

Chemikų bendruomenė susideda iš žmonių, kurie profesionaliai užsiima chemija ir save tapatina su šia sritimi. Maždaug pusė jų dirba kitose srityse, suteikdami jiems chemijos žinių. Be to, prie jų prisijungia daug mokslininkų ir technologų – didžiąja dalimi chemikai, nors jie savęs nebelaiko chemikais (dėl minėtų dalyko ypatybių kitų sričių mokslininkams įvaldyti chemiko įgūdžius ir gebėjimus sunku).

Kaip ir bet kuri kita artima bendruomenė, chemikai turi savo profesinę kalbą, personalo reprodukcijos sistemą, bendravimo sistemą [žurnalus, kongresus ir pan.], savo istoriją, savo kultūrines normas ir elgesio stilių.

Chemija kaip pramonė

Šiuolaikinis žmonijos gyvenimo lygis tiesiog neįmanomas be chemijos produktų ir metodų. Jie lemiamai lemia šiuolaikinį mus supančio pasaulio veidą. Reikalinga tiek daug chemijos produktų, kad išsivysčiusiose šalyse yra chemijos pramonė. Chemijos pramonė yra viena iš svarbiausių pramonės šakų mūsų šalyje. Jo gaminami cheminiai junginiai, įvairios sudėties ir medžiagos naudojami visur: mechaninėje inžinerijoje, metalurgijoje, žemės ūkyje, statyboje, elektros ir elektronikos pramonėje, ryšių, transporto, kosmoso technologijų, medicinos, buityje ir kt. Apie tūkstantis įvairių cheminių junginių o iš viso praktiniams poreikiams pramonė gamina daugiau nei milijoną medžiagų. Šalies ekonominė gerovė ir gynybinis pajėgumas labai priklauso nuo chemijos. Todėl, kad nebūtų trukdoma kitų pramonės šakų plėtrai ir jas laiku aprūpinti naujais junginiais ir medžiagomis, turinčiomis reikiamą savybių rinkinį, chemijos mokslas ir chemijos pramonė turi vystytis sparčiau, plečiant produkcijos asortimentą. , gerinant jų kokybę ir didinant gamybos apimtis. Mūsų šalyje yra:

• neorganinė pagrindinės chemijos gamyba, gaminant rūgštis, šarmus, druskas ir kitus junginius, trąšas;
• naftos chemijos gamyba: kuro, alyvų, tirpiklių, organinės chemijos monomerų (angliavandenilių, alkoholių, aldehidų, rūgščių), įvairių polimerų ir jų pagrindu pagamintų medžiagų, sintetinio kaučiuko, cheminių pluoštų, augalų apsaugos produktų, pašarų ir pašarų priedų, buities prekių gamyba chemija;
• mažoji chemija, kai gaminamos produkcijos apimtys nedidelės, bet jos asortimentas labai platus. Tokie produktai yra pagalbinės medžiagos polimerinėms medžiagoms gaminti (katalizatoriai, stabilizatoriai, plastifikatoriai, antipirenai), dažikliai, vaistai, dezinfekcijos ir kitos sanitarijos bei higienos prekės, žemės ūkiui skirti chemikalai – herbicidai, insekticidai, fungicidai, defoliantai ir kt.

Pagrindinės šiuolaikinės chemijos pramonės plėtros kryptys yra: naujų junginių ir medžiagų gamyba bei esamų pramonės šakų efektyvumo didinimas. Tam svarbu rasti naujų reakcijų ir katalizatorių, išsiaiškinti vykstančių procesų mechanizmus. Tai lemia cheminį požiūrį sprendžiant gamybos efektyvumo didinimo inžinerines problemas. Būdingas chemijos pramonės bruožas – santykinai mažas darbuotojų skaičius ir aukšti reikalavimai jų kvalifikacijai, o chemijos specialistų santykinis skaičius nedidelis, daugiau yra kitų specialybių atstovų (mechanikų, šilumos energetikų, gamybos automatizavimo specialistų). ir kt.). Pasižymi dideliu energijos ir vandens suvartojimu, aukštais aplinkosaugos reikalavimais gamybai. Ne chemijos pramonėje daugelis technologinių operacijų yra susijusios su žaliavų ir medžiagų paruošimu ir valymu, dažymu, klijavimu ir kitais cheminiais procesais.

Chemija yra mokslo ir technologijų pažangos pagrindas

Chemijos sukurti junginiai, kompozicijos ir medžiagos vaidina lemiamą vaidmenį didinant darbo našumą, mažinant energijos sąnaudas reikalingų produktų gamybai, įsisavinant naujas technologijas ir įrangą. Yra daug pavyzdžių, kaip sėkminga chemijos įtaka mašinų gamybos technologijos metodams, mašinų ir prietaisų valdymo metodams, elektronikos pramonės, kosmoso technologijų ir reaktyvinės aviacijos raidai bei daugeliui kitų mokslo ir technologijų pažangos sričių:

• pradėjus taikyti cheminius ir elektrocheminius metalo apdirbimo būdus, smarkiai sumažėja metalo pjovimo metu neišvengiamo atliekų kiekis. Tuo pačiu metu pašalinami metalų ir lydinių stiprumo ir kietumo apribojimai, detalės forma, pasiekiamas aukštas paviršiaus švarumas ir dalių matmenų tikslumas.
• Tokios medžiagos kaip sintetinis grafitas (kuris aukštoje temperatūroje yra stipresnis už metalus), korundo (aliuminio oksido) ir kvarco (silicio dioksido pagrindu) keramika, sintetinės polimerinės medžiagos ir stiklai gali turėti unikalių savybių.
• kristalizuoti stiklai (sitalai) gaunami į išlydytą stiklą įvedant medžiagas, kurios skatina kristalizacijos centrų atsiradimą ir vėlesnį kristalų augimą. Tokia stiklo keramika kaip „pirokeramas“ yra devynis kartus stipresnė už valcuotą stiklą, kietesnė už anglies turintį plieną, lengvesnė už aliuminį ir pagal atsparumą karščiui artima kvarcui.
• šiuolaikiniai tepalai gali žymiai sumažinti trinties koeficientą ir padidinti medžiagų atsparumą dilimui. Naudojant alyvas ir tepalus, kurių sudėtyje yra molibdeno disulfido, transporto priemonės komponentų ir dalių tarnavimo laikas pailgėja 1,5 karto, atskirų dalių – iki dviejų kartų, o trinties koeficientas gali būti sumažintas daugiau nei 5 kartus.
• organinių elementų medžiagos – poliorganosiloksanai pasižymi lankstumu ir spiraline molekulių struktūra, kurios, mažėjant temperatūrai, formuojasi spirale. Taigi jie išlaiko šiek tiek skirtingą klampumą plačiame temperatūrų diapazone. Tai leidžia juos naudoti kaip hidraulinį skystį įvairiomis sąlygomis.
• Metalų apsauga nuo korozijos sukūrus elektrocheminę korozijos teoriją įgavo veikimo tikslingumą ir leidžia išvengti didelių ekonominių kaštų metalo gaminių atnaujinimui.

Šiuo metu chemija kartu su kitais mokslais, technologijomis ir pramone susiduria su daug neatidėliotinų ir sudėtingų užduočių. Tinkamų aukštos temperatūros ir, toliau, karštų superlaidininkų sintezė ir praktinis pritaikymas žymiai pakeis energijos kaupimo ir perdavimo būdus. Reikalingos naujos medžiagos, tarp kurių išsiskiria metalo pagrindo medžiagos, polimerai, keramika ir kompozitai. Taigi aplinkai nekenksmingo variklio, pagrįsto vandenilio degimo deguonyje reakcija, sukūrimo problema yra sukurti medžiagas ar procesus, kurie neleidžia vandeniliui prasiskverbti per vandenilio talpyklų sieneles. Naujų cheminių technologijų kūrimas taip pat yra svarbi mokslo ir technologijų pažangos sritis. Taigi užduotis yra pateikti naujų rūšių skystąjį ir dujinį kurą, gaunamą perdirbant anglį, skalūnus, durpes, medieną. Tai įmanoma dėl naujų katalizinių procesų.