Хімія. 7 клас. Савчин

ДОРОГІ ЮНІ ДРУЗІ!

Ви починаєте вивчати новий навчальний предмет, який відкриє для вас чарівний світ речовин, їх будову, властивості й перетворення.

У сьомому класі ви розширите отримані в курсі природознавства знання про речовини та пізнаєте науку, яка є складовою загальної культури кожної людини.

Здобуті хімічні знання стануть надійною основою у виробленні вашого ставлення до навколишнього світу, у якому відбувається постійна взаємодія людини з речовинами. Вивчення хімії сформує предметні та ключові компетентності, які неодноразово пригодяться вам у різних життєвих ситуаціях.

Окрім цього, навчання хімії в основній школі створить підґрунтя для розвитку вашого світогляду, критичного, екологічного та творчого стилю мислення й поведінки, вибору майбутньої професії. Як наука експериментальна хімія забезпечить сформованість пошукових і дослідницьких умінь і навичок, навчить правильно застосовувати речовини на практиці й у повсякденному житті.

Відомості про життя і діяльність видатних учених, які зробили вагомий внесок у розвиток хімічної науки, стануть для вас прикладом працелюбності, наполегливості в досягненні мети, зразком відданості своїй справі.

Увійти у світ хімічних знань, набути експериментальних умінь і вмінь самостійно здобувати знання про речовини й досвід роботи з ними вам допоможе підручник. Уміщені в ньому тексти й ілюстрації введуть вас у світ невидимих частинок, з яких складаються речовини, а з останніх — усі живі й неживі об’єкти.

Як користуватися підручником?

Спочатку уважно прочитайте передмову, ознайомтеся з умовними позначками, перегляньте зміст. Підручник складається зі вступу й трьох тем, у яких є окремі параграфи. У змісті параграфів уміщено запитання та завдання, за допомогою яких ви зможете пригадати відомий вам матеріал з курсу природознавства або поглибити свої знання під час вивчення хімії.

Вступ

§ 1. Хімія — природнича наука. Речовини та їх перетворення в навколишньому світі

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• назвати предмет вивчення хімії;
• дізнатися про те, що хімія разом з іншими природничими дисциплінами допомагає формувати цілісне уявлення про світ;
• розуміти зміст понять «речовина», «перетворення речовин»;
• пояснювати, яке значення має хімія для життя і практичної діяльності людини;
• почати формувати вміння спостерігати за речовинами та їх хімічними перетвореннями;
• оцінювати важливість і цінність хімічних знань.

Предмет хімії. Курс природознавства, який ви вивчали раніше, підготував підґрунтя до сприйняття дуже цікавої, важливої для життя людини науки про речовини та їх перетворення — хімії. Вона, як і географія, фізика, астрономія, біологія, екологія, допомагає зрозуміти природні процеси, що відбуваються навколо нас. Хімія сприяє різнобічному пізнанню речовин, що відіграють особливу роль в існуванні життя на нашій планеті, а також явищ, якими люди цікавляться з метою зміни самих себе чи благотворного впливу на природу, збереження її первозданності й неповторності.

Сучасне знання про відомі людству об’єкти й явища природи поділяє їх на три взаємопов’язані рівні (світи):

• 1) мікросвіт, до якого відносять об’єкти дуже малих розмірів (>10^-8 м);
• 2) макросвіт — це об’єкти (10^-8-10⁷ м), що оточують людину і які вона може сприймати безпосередньо або за допомогою приладів;
• 3) мегасвіт, який складають об’єкти гігантських розмірів (<10⁷ м).

Об’єкти цих світів побудовані з частинок, які утворюють живу й неживу природу, існують незалежно від нас і проявляються у вигляді речовини або фізичного поля. Зоолог Μ. Ф. Реймерс писав: «...Наука лише штучно поділена на дисципліни, насправді ж це єдина система знань і бачення світу».

Як вам уже відомо, природознавство інтегрує наукові знання про будову й властивості неживих і живих природних об’єктів і перетворення, що відбуваються в природі. Фізика досліджує елементарні частинки, фізичні тіла та явища, їх взаємодії; біологія — живі організми та зміни, що в них відбуваються. Хімія вивчає речовини та їх перетворення.

Отже, предметом вивчення хімії є речовини та явища, що відбуваються з ними. Це речовини, які утворюють клітини й органи рослин, тварин і людини. Це процеси, що повсякчас відбуваються в живих організмах. Це гірські породи й мінерали, вода й повітря, з якими ви частково ознайомилися в курсі природознавства. Це речі, якими ми щоденно користуємося.

Хімія — наука про речовини, їх склад, будову, властивості й перетворення.

Що означає перетворення речовин? Розглянемо приклади перетворень, які відбуваються в природних умовах.

Рослини під час фотосинтезу вбирають вуглекислий газ і воду, на світлі утворюючи глюкозу та кисень. Глюкоза, у свою чергу, може перетворюватися на сахарозу (цукор), крохмаль, целюлозу (клітковину).

Людина дихає киснем, що міститься в повітрі. В її організмі він сприяє перетворенню жирів, білків, вуглеводів, що потрапляють з їжею, на простіші речовини, які через декілька стадій утворюють кінцеві продукти — вуглекислий газ і воду.

На дні стоячих водойм рештки рослин і тварин перетворюються на газ метан. Міститься цей газ також у Чорному й Азовському морях, де під дією високого тиску сполучається з водою, утворюючи метаногідрат, який у майбутньому може використовуватись як альтернативне паливо.

Що називають явищами? Що таке хімічні явища?

Однак перетворення можна спостерігати й у лабораторних або побутових умовах.

Проведемо демонстраційні досліди, які наочно засвідчать здатність речовин до перетворень.

Дослід 1. Насиплемо на дно пробірки відому вам у побуті харчову соду (натрій гідроген карбонат) і доллємо оцту (водний розчин етанової кислоти). Закриємо пробірку корком із газовідвідною трубкою, кінець якої опустимо в склянку з вапняною водою (водний розчин кальцій гідроксиду) (рис. 1).

Рис. 1. Взаємодія харчової соди з оцтом: 1 — пробірка; 2 — корок; 3 — газовідвідна трубка; 4 — склянка

Спостерігайте за змінами, що відбуваються.

Які явища підтверджують, що відбулося хімічне перетворення?

Що, на ваш погляд, є доказом утворення вуглекислого газу?

Дослід 2. Цей дослід складається з двох частин. Спочатку наллємо окремо у дві пробірки оцет і сік лимона. Потім додамо до них по кілька крапель індикаторів¹: до першої — розчину лакмусу, до другої — метилового оранжевого (рис. 2 а).

Спостерігайте за змінами, що відбуваються. Поясніть спостереження.

У другій частині досліду наллємо окремо у дві пробірки розчин лугу та харчової соди й так само, як і в попередній частині досліду, додамо індикатори (рис. 2 б).

Рис. 2. Зміна забарвлення індикаторів у різних середовищах: а — кислому; б — лужному

Порівняйте спостереження.

Подумайте й поясніть, де в побутових умовах ви спостерігаєте перетворення речовин.

Значення хімії для людини. Цінність хімічних знань і вмінь. Французький просвітник Д. Дідро охарактеризував значення хімії так: «Якій сфері чудодійних мистецтв не потрібні знання з хімії? Чи можуть обійтися без неї землероб, металург, фармацевт, лікар, золотих справ майстер, чеканник монет?» А перший космонавт Ю. Гагарін, оцінюючи значення хімії для своєї професії, сказав: «Ми, космонавти, за характером нашої професії, можливо, частіше, ніж будь-хто інший, стикаємося з хімією в усіх її чудодійних проявах». Ці два висловлювання досить повно окреслюють значення хімії в житті людини.

¹ Індикатор — речовина, яка змінює забарвлення в різних середовищах: лакмус, метиловий оранжевий, фенолфталеїн.

Здавна люди пристосовувалися до життя в певному середовищі й водночас впливали на довкілля, шукаючи матеріали для спорудження житла та продукти харчування. Вони використовували хімічні процеси, які пізніше людством було взято за основу майбутніх потужних виробництв, пов’язаних із розвитком науки-чарівниці — хімії. Так виникла хімічна галузь, у якій розвинулися різні види хімічного виробництва: виплавлення чорних і кольорових металів (рис. 3), скла; синтез різноманітних органічних речовин і матеріалів із них: каучуків, гуми, пластмас, волокон, лаків, фарб, барвників, мийних засобів; переробка кам’яного вугілля, природного газу, нафти й нафтопродуктів (рис. 4); виробництво цементу, кераміки, бетону та залізобетонних конструкцій; виробів парфумерної промисловості й косметичних засобів; фармацевтична індустрія; виробництво харчових продуктів (харчові добавки, маргарин, білкова ікра, молочнокислі продукти тощо); виробництво мінеральних добрив, засобів захисту рослин, кормових добавок для тварин.

У наші дні успішно розвиваються такі галузі хімії, як кристалохімія, медична хімія, зелена хімія.

Нині знання з хімії визначають наше ставлення до природи, спосіб життя, добробут. Хімічні знання передусім допомагають людині зрозуміти, як функціонують живі організми й організм людини в тому числі, які зміни в них відбуваються на клітинному рівні, як можна зберегти й поліпшити стан свого здоров’я і здоров’я своїх рідних. Ці знання допоможуть зорієнтуватися у великій кількості засобів особистої гігієни та побутової хімії, обрати з них найбільш безпечні для здоров’я та довкілля, наприклад, такі, що не забруднюють води Світового океану (рис. 5). Той, хто володіє достатніми знаннями з хімії, зможе виростити високі врожаї на присадибних ділянках, не завдаючи шкоди природі.

Рис. 3. Металургійний комбінат «Азовсталь»

Рис. 4. Кременчуцький нафтопереробний завод

Рис. 5. Узбережжя Чорного моря

Значення хімії в сучасному житті людства важко переоцінити, як і важливість хімічних знань. Хімія дотична до розвитку всіх галузей господарства: промисловості й будівництва, сільського господарства, охорони здоров’я тощо. Продукція хімічної промисловості полегшує побут людини, прикрашає її життя.

Вивчення хімії сприяє розвитку інтелекту, критичного й творчого мислення, формуванню здатності до пошукової та дослідницької роботи, розв’язанню навчальних і життєвих проблем. Отже, наука хімія має велику цінність для кожного з нас і є складовою української національної культури.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Хімія — наука про речовини, їх склад, будову, властивості й перетворення.
• Хімія — наука, яка разом з іншими природничими дисциплінами формує цілісне уявлення про світ, природу, взаємозв’язки між речовинами та явищами, суть яких полягає в перетворенні речовин.
• Хімічні знання сприяють формуванню загальної культури особистості, що проявляється в ставленні людини до речовин, умінні застосовувати їх у різних життєвих ситуаціях, розумінні та пізнанні себе й навколишнього світу.
• Хімія — важлива галузь людського знання та значуща складова господарства країн.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Яку інформацію про хімію як природничу науку ви отримали на уроці?
• 2. Назвіть, що є предметом вивчення хімії.
• 3. Наведіть приклади речовин, які ви використовуєте в повсякденному житті.
• 4. Яке значення для вас особисто мають знання про речовини та їх перетворення? Обґрунтуйте свою думку.
• 5. Висловіть судження про цінність хімічних знань і вмінь застосовувати їх на практиці.