§ 6. Як вивчають речовини. Спостереження й експеримент у хімії

Із цього параграфа ви дізнаєтеся:

за допомогою яких методів досліджують речовини;
що таке моделювання.

Під час вивчення хімії та інших природничих наук як метод пізнання використовують спостереження.

Спостереження — цілеспрямоване сприйняття хімічних об’єктів (речовин, їхніх властивостей та перетворень) з метою їх вивчення.

Для того, щоб спостереження було плідним, необхідно дотримуватись ряду умов.

Мал. 43. Хімічний експеримент проводять у спеціальних лабораторіях

1. Потрібно чітко визначити предмет спостереження, тобто те, на що буде спрямовано увагу спостерігача — конкретна речовина, її властивості, те чи інше перетворення речовини тощо.
2. Необхідно знати, навіщо потрібно проводити спостереження, тобто чітко сформулювати його мету.
3. Потрібно скласти план спостереження. А для цього слід висунути гіпотезу (від грецького «припущення») про те, як буде відбуватись спостережуване явище. Гіпотеза може бути висунута і в результаті спостереження, коли отримано певний результат, який треба пояснити.

Наукове спостереження відрізняється від спостереження в побутовому значенні цього слова. Як правило, наукове спостереження здійснюється у чітко контрольованих умовах, при цьому ці умови можна змінювати за бажанням спостерігача. Зазвичай таке спостереження здійснюється у спеціальних приміщеннях — лабораторіях (мал. 43).

Дослідження, яке здійснюють у чітко визначених та контрольованих умовах, називають експериментом (від латинського «дослід», «спроба»).

Експеримент дозволяє підтвердити чи спростувати гіпотезу. Так формулюють висновок.

Багато спостережень незручно або неможливо здійснювати в природі. Тому у вивченні хімії важливу роль відіграє моделювання. У лабораторних умовах використовують особливі прилади та предмети — моделі (від латинського «зразок»), в яких копіюють лише найбільш важливі, суттєві ознаки об’єкта вивчення.

Мал. 44. Моделі молекул деяких речовин

Моделювання — це вивчення об’єкта за допомогою побудови і вивчення моделей, тобто його замінників або аналогів.

Умовно хімічні моделі можна поділити на дві групи: предметні (моделі атомів, молекул, кристалів) (мал. 44) і знакові, або символьні (символи хімічних елементів, формули речовин, рівняння реакцій тощо).

Відомий вислів: «Хто володіє інформацією, той володіє світом!» прекрасно відображає роль інформації в сучасному світі.

Об’єм наукових даних у галузі природознавства, а отже, і з хімії, подвоюється кожні 5 років. Тому вміння працювати з інформацією є основною компетенцією сучасної людини і в результаті визначає її успішність у житті.

ВИСНОВКИ

Спостереження, експеримент та моделювання у хімії відіграють надзвичайно важливу роль.

Початковий рівень

1. Які ви знаєте найважливіші методи вивчення хімічних речовин?
2. Чим відрізняються спостереження та експеримент?

Середній рівень

3. Як ви вважаєте, чи будуть залежати ваші успіхи у вивченні хімії від досягнень при вивченні математичних та інших природничих дисциплін? Обґрунтуйте свою точку зору.

Достатній рівень

4. Які особистісні якості мають бути притаманні учневі, щоб він міг успішно здійснювати спостереження за об’єктами і процесами у природознавстві?
5. Які особистісні якості мають бути притаманні учневі, щоб з максимальною користю для навчання отримувати інформацію з хімії від спілкування зі спеціалістами?

Високий рівень

6. Наведіть приклади матеріальних та знакових моделей, які ви використовували під час вивчення:

A) біології;

Б) фізичної географії;

B) фізики.

Додаткове завдання

7. Запропонуйте список літератури, яка, на ваш погляд, допоможе глибше та ширше вивчати хімію, обміняйтеся списками сайтів та літератури з однокласниками і після консультації з учителем сформуйте на основі обміну універсальний список цих джерел інформації. Вклейте його в зошит та поповнюйте після вивчення кожного параграфа підручника.

Зміст