Хімія. 8 клас. Гранкіна

Передмова

Перед вами підручник хімії, який ми намагалися зробити не схожим на інші. Чи вдалося це — судити вам.

Підручник написаний трохи в розмовному (і подеколи гумористичному) стилі, адже перш за все нам хотілося говорити з вами, дорогі учні та учениці, вчителі та вчительки.

Перед кожним розділом є малюнок на кшталт дерева, в якому відображено весь зміст розділу. Розглядати його потрібно не поспішаючи, знаходячи взаємозв'язки й відповідності. Напевно, він буде зрозуміліший після вивчення розділу й дасть можливість легко і просто повторити або згадати навчальний матеріал.

Сторінками підручника з вами подорожуватимуть персонажі — хлопчики й дівчатка. Вони розмовляють, запитують і відповідають так само, як і учні в школі. Ми вирішили, що вам буде зрозуміліше, якщо деякі питання вони пояснять простішою мовою.

У підручнику також є «вчителька» і «вчитель». «Учитель» задає завдання і наводить приклади розв'язків і відповідей. «Вчителька» звертає вашу увагу на важливі моменти або коментує навчальний матеріал. Завдання, які є в тексті параграфа, треба відразу виконувати, тільки-но ви їх прочитали. Це допоможе вам краще зрозуміти навчальний матеріал.

У підручнику також наведено додаткову інформацію, яка може зацікавити вас і допомогти краще зрозуміти основний матеріал. Читайте рубрику «Дізнайтеся більше».

Запропоновані «Мозкові штурми» дають змогу зібратися і разом подумати, обговорити, порадитися як правильно відповісти на поставлене запитання. Вирішальне слово — за вчителем/вчителькою.

Наприкінці параграфів наведено узагальнюючі схеми, в яких стисло відображено зміст параграфа. Їх також треба розглядати не поспішаючи, звіряючись із текстом, можна доповнювати на власний розсуд!

У підручнику ми пропонуємо різноманітні питання і завдання. У рубриці «Перевірте свої знання» наведено питання для усних відповідей. Відповідаючи на них, ви перевіряєте наскільки добре засвоїли теорію. Якщо все в порядку, переходимо до письмових завдань. Для цього є рубрика «Виконайте завдання». Впоралися? Тоді для вас «Додаткові завдання». До речі, вчителі/вчительки можуть використовувати ці завдання для проведення самостійних робіт у школі, під час роботи в групах або біля дошки, для домашньої роботи. Найцікавіші питання містяться в рубриці «Для допитливих». Ці завдання можуть бути використані для підготовки до олімпіад і вимагати додаткової інформації. Найскладніші, на наш погляд, завдання позначені зірочкою *.

Хімія — безумовно, експериментальна наука. Підривати ми нічого не будемо, але й без цього є багато цікавих дослідів, які ви можете зробити в школі й удома. Опис шкільних дослідів наведено в тексті параграфів. Частина дослідів відповідає шкільній програмі, вони мають назву й номер і знаходяться в рубриці «Лабораторний дослід». Якщо написано просто «Дослід» — то це додатковий експеримент. У рубриці «Домашня лабораторія» — експерименти, які можна проводити самостійно.

В рубриці «Додатки» наведені приблизні завдання для двох практичних робіт.

Оскільки ми йдемо в ногу з часом, до підручника додали тестові завдання, які ви можете знайти на сайті http://goo.gl/DNGSZj. Тут є тести, самостійні роботи. Ви можете виконувати їх у режимі онлайн. Питання і завдання допоможуть учням зрозуміти, наскільки добре засвоєно навчальний матеріал. До речі, відповіді також наведено, так що учні самі зможуть проаналізувати свої знання.

Нарешті слова «від авторки». Чому я пишу скрізь «ми», «у нашому підручнику»? Тому що мені в роботі допомагало багато людей, тож праця є колективною. Перш за все це вчителі/вчительки. Я спілкуюся з педагогами з усієї України, тому намагалася писати так, щоб урахувати всі їхні претензії до попередніх підручників і побажання. Спасибі вам, дорогі друзі! Спасибі й моїм учням і ученицям, які своїми запитаннями «підказували», на що слід звернути більшу увагу. Окрема подяка вчительці ліцею № 173 м. Харкова В. Д. Ковальовій, Заслуженому вчителю України. Такі рубрики, як «Додаткові завдання» і «Домашня лабораторія», з'явилися з її допомогою та участю. І, звичайно, весь колектив редакції брав найактивнішу участь у створенні підручника. Спасибі вам!

Отже, дорогі учні, вперед, до вершин знань!

Успіхів усім вам, і нехай у житті допомагає ХІМІЯ!

Тема 1. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Будова атома

§ 1. Стислі історичні відомості про спроби класифікації хімічних елементів

Людство століттями намагається вирішити загадки природи. Кожну науку супроводжує цікавий історичний розвиток, але найбільш цікаве й таємниче минуле у науки «Хімія».

Напевно, кожен із вас чув про чудову науку алхімію, завданнями якої були пошуки «філософського каменю», який перетворює всі метали на золото, та «Еліксиру молодості».

Алхіміки зробили істотний внесок у розвиток хімії, проте справжня хімія почалася після введення в хімію математичних розрахунків, визначення основних законів хімії. Один із таких законів — Періодичний закон хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

ВІДКРИТТЯ ЕЛЕМЕНТІВ І ЇХ СИСТЕМАТИЗАЦІЯ

Учені протягом тисячоліть шукали першооснову всього, із чого створений навколишній світ. Такими першоосновами стародавні греки вважали воду, вогонь, божественне слово — логос. А відомий учений Емпедокл (490-430 рр. до н. е.) запропонував відразу чотири першооснови — вогонь, воду, землю й повітря. У давньогрецькій мові першооснови називали στοιχείο (стихіо). Це слово «стихія» досі існує в українській мові.

Давньоримські вчені також дотримувалися теорії Емпедокла, але винайшли власний термін — alomentum, що означало «першооснова», «те, з чого виникає».

Пізніше слово видозмінилося й набуло звичного для нас вигляду — elementum, або елемент. Стародавні алхіміки вважали елементами ртуть, сіль і сірку.

* Згодом із Дидиму було виділено два елементи: Празеодим і Неодим.

На 1869 р. атомні маси відомих елементів було визначено достатньо точно. Крім цього, було накопичено величезний фактичний матеріал, який описує властивості речовин. А відтак постало питання систематизації.

— Ось, наприклад, матеріал підручника систематизований за темами і параграфами.

— Уяви, що всі речення в підручнику переплутані, не зрозуміло, де початок і що далі

Насамперед потрібно було вирішити основне питання: чи є хімічні елементи розрізненими, незалежними «началами» (так говорили в той час) або вони закономірно пов'язані між собою в єдину систему. Практичні дослідження свідчили, що є зв'язок між певними елементами.

ПЕРШІ СПРОБИ СИСТЕМАТИЗАЦІЇ

Першу успішну спробу систематизації хімічних елементів здійснив німецький хімік Ієремія Беньямін Ріхтер. Він звернув увагу, що для класифікації елементів може бути використана така постійна властивість простих речовин, як атомна маса. У книзі «Начала стехіометрії, або Спосіб вимірювання хімічних елементів», опублікованій 1793 р., він розташував метали, які мають близькі властивості (натрій і калій; магній, кальцій, стронцій і барій) у ряд за збільшенням їхніх атомних мас.

Уперше було визначено певну закономірність, що пов'язує хімічні властивості елементів і масу атома.

Уявіть, що наприкінці XVIII століття багато хіміків не тільки не застосовували математичних розрахунків, але й не знали навіть арифметики!

І. Б. Ріхтер у своїй роботі навів окремий розділ, де розповідав хімікам правила додавання, віднімання, ділення й множення.

1817 року, об'єднавши в особливу групу лужноземельні елементи (Кальцій — Стронцій — Барій), німецький хімік Йоганн Вольфганг Деберейнер виявив, що маса середнього із трьох хімічних елементів, близьких за фізичними й хімічними властивостями, дорівнює, приблизно, середньому арифметичному атомних мас двох інших елементів. Він виявив іще три ряди подібних за властивостями елементів: Літій — Натрій — Калій; Сульфур — Селен — Телур і Хлор — Бром — Йод. Деберейнер назвав такі групи елементів тріадами.

1864 року німецький хімік Юліус Лотар Мейєр у своїй книзі «Сучасні теорії хімії та їхнє значення для хімічної статики» навів таблицю, в якій елементи були розташовані за порядком збільшення їхніх атомних мас. У цю таблицю Мейєр помістив усього 27 елементів. Намагаючись зіставити в загальній системі групи подібних хімічних елементів, він не зробив ніяких теоретичних висновків і узагальнень із цього зіставлення.

1865 р. англійський хімік Дж. Ньюлендс запропонував «закон октав». На основі цього закону він склав таблицю, в якій близькі за властивостями елементи (кожний з яких уперше одержав порядковий номер), як і близькі за звуком ноти в музичній октаві, повторювалися через сім номерів. Було й безліч інших спроб систематизації хімічних елементів, але жодна не виявилася цілком вдалою.

Про класифікації подібного типу відомий російський учений Дмитро Іванович Менделєєв писав: «Відсутність твердого керівного початку при цьому стає очевидним, схожість не передбачається, а підшукується».

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

• 1. Скільки елементів було відомо людям наприкінці XVII століття?
• 2. Скільки елементів було відомо до кінця 60-х років XIX століття?
• 3. Розкажіть про роботи Ріхтера, Деберейнера, Мейєра, Ньюлендса.
• 4. Підготуйте повідомлення про вчених, які намагалися систематизувати хімічні елементи.