Хімія. Повторне видання. 7 клас. Григорович

Хіміки — це люди, які справді розуміють, як улаштовано світ.

Лайнус Полінг, двічі лауреат Нобелівської премії

Шановні семикласники й семикласниці!

Ви починаєте знайомство з чудовою наукою — хімією. Вона належить до природничих наук. Саме ці науки вивчають явища в живій і неживій природі.

Навколо нас відбувається безліч хімічних процесів, унаслідок яких одні речовини перетворюються на інші. Більшість хімічних реакцій для нас майже непомітні, а деякі з них ми можемо спостерігати: як горять дрова в печі та газ у газовій плиті, як іржавіє залізний цвях або як жовтіє листя на деревах восени. Аби зрозуміти суть процесів, які відбуваються в природі, і навчитися ними керувати, людині необхідні знання з природничих наук, зокрема з хімії.

Під час вивчення хімії найважливішими є запитання «Чому?» і «Як?». Уроки хімії — це уроки допитливих чомучок! Навчайтеся думати, знаходити й аналізувати потрібну інформацію, дискутувати, поважати думки інших.

Бажаємо вам успіхів у навчанні!

Електронний додаток до підручника

На сторінках підручника ви знайдете посилання на електронні матеріали до підручника: біографії науковців, відео хімічних дослідів, анімаційні ролики тощо.

Скористатися QR-кодами можна за допомогою спеціальних безкоштовних програм, які радимо встановити на ваш планшет або смартфон. Усі ці матеріали також доступні за посиланням rnk.com.ua/106131.

Робота в групах

На уроках у вас буде нагода попрацювати в групах. Разом ви можете виконувати дослідження та спільно шукати відповіді на запитання, наведені в підручнику. Прочитайте основні принципи організації групової роботи й дотримуйтеся їх.

1. Підготовчий етап

Кожен учасник / кожна учасниця групи обирають свою роль (приміром, координатор, дослідник, презентатор тощо) й узгоджують свій вибір з іншими.

Визначте завдання, які ви маєте виконати, і поставте конкретні цілі.

Разом з учителем / учителькою розробіть критерії для оцінювання та самооцінювання.

Орієнтовні критерії оцінювання:

• унесок у групову роботу;
• здатність співпрацювати з іншими;
• ефективність комунікації;
• дотримання плану дій і термінів;
• якість і обґрунтованість презентування результатів.

2. Планування

Складіть спільно план роботи, обговоріть дії, які потрібно виконати.

Розподіліть завдання відповідно до обраних ролей.

3. Виконання

Виконайте дослідження або знайдіть і підготуйте необхідну інформацію.

Запишіть результати та зробіть висновки.

На кожному кроці обговорюйте прогрес виконання роботи, ставте питання, діліться своїми думками щодо роботи.

4. Аналіз і висновки

Кожна група презентує результати своєї роботи іншим.

Обговоріть результати кожної групи.

5. Рефлексія та оцінювання

Оцініть свою роботу в групі за розробленими критеріями.

Обговоріть, що вдалося, а що можна було б зробити краще.

Поради щодо спільної роботи в групі

• Важливо дослухатися до інших членів / членкинь групи.

• Не бійтеся висловлювати свої думки.

• Будьте відкриті до ідей інших: ваші однокласники / однокласниці також можуть мати слушні пропозиції.

• Пам’ятайте, що результат залежить від спільної праці!

Розділ 1. Хімія. Перші кроки

У цьому розділі ви дізнаєтеся:

• що означає слово «хімія»
• чи використовують хіміки й хімікині магію
• де застосовують знання з хімії
• яке лабораторне обладнання використовують хіміки й хімікині
• чи можна зварити суп у колбі
• про правила роботи в хімічній лабораторії
• чому важливо носити захисні окуляри, навіть якщо ти не супергерой
• як переконатися, що під час експерименту ви все виконали правильно
• як експеримент сприяє формуванню теорії
• як повідомити про свої дослідження

Теми довготривалих проєктів Розділу 1

• Еволюція хімічних знань.

• Еволюція лабораторного обладнання.

• Значення хімічних відкриттів для розвитку людства.

Створіть лепбук на одну з тем

• Мої перші кроки в пізнанні хімії.

• Мої досягнення в хімічному експериментуванні.

§ 1. Хімія — природнича наука

Хімія — це ключ до розуміння складного світу, що нас оточує.

Луї Пастер

Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо

Проведіть опитування з-поміж вашого оточення (однокласники, друзі, близькі дорослі) про ставлення до хімії. Чи треба, на їхню думку, вивчати хімію? Результати вашого опитування презентуйте в класі.

Що вивчає хімія?

Ви вже знаєте, що світ, який нас оточує, складається з різних речовин. Ми вдихаємо кисень повітря, а видихаємо вуглекислий газ, наше життя неможливе без води. Ми живемо в будинках із цегли та бетону, а на пляжі будуємо палаци з піску. Ми користуємося милом, зубною пастою, парфумами, а в разі застуди приймаємо ліки та вітаміни. Усе це — приклади речовин і сумішей речовин, які трапляються в природі або створені людиною (мал. 1.1).

Мал. 1.1. Речовини та матеріали: вода і пісок; гума; капрон

Вивчаючи природничі курси, ви вже ознайомилися з багатьма речовинами та деякими їхніми властивостями. Ви знаєте, що речовини в природі можуть взаємодіяти одна з одною, унаслідок чого вони перетворюються на нові речовини. Залізо у вологому повітрі вкривається шаром крихкої бурої іржі; молоко скисає в теплі, перетворюючись на кисляк; дрова горять у печі, перетворюючись на попіл (мал. 1.2).

Мал. 1.2. Перетворення навколо нас: іржавіння заліза; перетворення деревини на попіл у багатті; вибух піротехнічних сумішей під час феєрверка

Речовинам притаманні певні властивості, і нам важливо їх знати, щоб застосовувати з користю для себе й не завдавати шкоди довкіллю. Усе розмаїття речовин, їхні хімічні та фізичні властивості вивчають хіміки й хімікині.

Хімія — це наука про речовини та їхні перетворення.

Основне завдання хімії — дослідження складу, будови та властивостей речовин, а також умов, за яких речовини можуть перетворюватися на інші речовини.

Що таке речовина?

У хімії словом «речовина» називають усе, що має масу та займає простір: це і тверді речовини, і рідини, і гази. Приміром, кисень, вода, вуглекислий газ — це різні речовини: вони мають певні властивості, кожна із цих речовин складається з молекул, які відрізняються від молекул іншої речовини. Перетворення різних речовин ви досліджуватимете на уроках хімії.

Обговоріть

Однією з речовин, що відомі людству з давніх-давен, є золото. Вироби із золота знаходять під час розкопок поселень епохи неоліту. Від кінця IV тисячоліття до н. е. в Давньому Єгипті золото використовували як гроші. До сьогодні золото є найважливішою речовиною світової фінансової системи.

Чому, на вашу думку, люди використовують саме золото як платіжний засіб і як міру багатства? Які ще речовини відомі людству з давніх часів?

Хімія — одна з природничих наук

Поміркуйте

Хімія є однією з наук про природу, або природничою наукою. Які ще науки називають природничими?

У природі все взаємопов’язане, тож вивчати природу слід в усьому її розмаїтті. Кожна з природничих наук має свої об’єкти дослідження та свої особливості. Часто природничі науки вивчають різні властивості одних і тих самих об’єктів (мал. 1.3).

Мал. 1.3. Природничі науки й приклади об'єктів їхнього дослідження: а — Усесвіт, галактики та зорі досліджує астрономія; б — окремі планети та їхні супутники досліджують астрономія, фізика та хімія; в — хімічний склад ґрунтів і води досліджують хімія та геологія; г — частинки, з яких складаються речовини, досліджують і хімія, і фізика

У хімії традиційно виділяють певні розділи: загальна, неорганічна, органічна тощо. Хімія пов’язана з іншими науками про природу, на межі яких виникають суміжні інтегровані науки та розділи, приклади яких наведено на схемі.

Обговоріть

Які ще об'єкти досліджують астрономія, біологія, географія, фізика? У чому виявляється зв'язок між об'єктами вивчення цих наук і тим, що вивчає хімія?

Дізнайтеся більше

• У розвиток хімічної науки в Україні від XIX століття значний внесок зробили наукові товариства, які існували в Харкові, Києві, Львові й Одесі. Наукове товариство імені Шевченка від 1897 року видавало збірки статей із хімії.

• 1884 року було видано перший хімічний посібник українською мовою. Це була «Хемія» — підручник для середньої школи англійського професора Раское. Переклав її український науковець Володимир Шухевич.

Яка користь від вивчення хімії?

Ґрунтуючись на знаннях про властивості речовин, хіміки й хімікині пропонують напрямки можливого використання речовин у побуті та промисловості. Завдяки хімії сьогодні можуть одержувати речовини та матеріали з наперед заданими властивостями, зокрема, лікарські речовини, пластмаси, тканини тощо.

Виклики сьогодення

Хімічна наука не стоїть на місці, перед науковою спільнотою постають нові складні завдання, до розв’язування яких, маємо надію, долучитеся й ви.

Насамперед це одержання нових матеріалів та енергії. Звучить, можливо, не дуже цікаво, утім деякі напрямки досліджень сьогодні здаються фантастичними.

Із довгих вуглецевих трубок можна виготовляти тонкі волокна, міцніші за сталеві канати.

А покриття з графену зробить літаки й космічні кораблі міцнішими за підземний бункер.

Уявіть волосинку, яка є електричним дротом для суперкомп'ютера. Можливо, у майбутньому з таких дротів виготовлятимуть штучні нерви для людини.

Наномашини... Що спадає на думку? Уявіть собі наноліфт — молекулу, яка зможе рухатися вздовж волоконця й «перевозити» вантажі. Або нанопружину чи нанопропелер, які у 80 000 разів менші за товщину людської волосини.

Як роблять тісто для булочок? Змішують борошно, воду, дріжджі — і невдовзі тісто готове. Можливо, що в майбутньому можна буде звечора покласти в бензобак сіно, додати спеціальні дріжджі, і до ранку все перетвориться на якісне й екологічне пальне.

Певна річ, наведеним переліком не обмежуються виклики сьогодення до хімічної спільноти. Нагальними завданнями хімії є розроблення нових ліків, способів одержання енергії, вирішення проблеми утилізації сміття та багато-багато іншого.

Дізнайтеся більше

Сучасні напрямки розвитку хімічної науки іноді навіть звучать дуже цікаво. Так, 2022 року Нобелівську премію з хімії здобули Каролін Бертоцці, Мортен Мелдал, Баррі Шарплесс «За розробку технології клік-хімії та біоортогональної хімії». Чи можете ви за назвою припустити, що саме досліджували науковці й науковиця?

Робота з інформацією

1. Чи є у вашому місті, селищі або області хімічні підприємства? Якщо так, то дізнайтеся, яку продукцію вони випускають. Чи може людина відмовитися від продукції цих виробництв? Результати вашого пошуку презентуйте в класі.

2. Існує багато версій походження слова «хімія»: від стародавньої назви Єгипту (давньоєгипетською мовою воно звучало як «хам» — Kham), від грецького «хімос», що означає «сік рослини», від «Хемес» — імені божества Гермеса Трисмегіста. Дізнайтеся про це більше в додаткових джерелах і підготуйте ілюстровану розповідь.

«Чумацький Ромоданівський шлях». Сергій Васильківський. Початок 90-х років XIX ст.

3. Однією з найважливіших речовин для людини є сіль (кухонна, кам’яна). Вона розчинена у водах солоних озер, морів і океанів. В Україні соляним промислом займалися чумаки, які добували й розвозили сіль усією Україною та навіть за її межі. Знайдіть інформацію, у яких місцях і в який спосіб добували сіль чумаки. Дізнайтеся також про маршрути чумаків Україною та за кордон.

4. У багатьох мовах застосовуються спеціальні частини мови — артиклі. Хімія англійською мовою — the chemistry, французькою — la chimie, німецькою — die Chemie. В арабській мові використовується артикль аль-. Припустіть, як звучатиме назва хімії арабською.

Дізнайтеся більше

У сучасних мовах залишилося багато слів з арабської: аль-джебр — алгебра, аль-Хорезмі — алгоритм, аль-коголь — спирт, аль-іксир — еліксир, аль-нушатир — нашатир.

Обговоріть у групах

5. Обговоріть у групі, що з наведеного переліку трапляється в природі, а що — створене людиною.

[Скло, крейда, нафта, пісок, залізо, мармур, гума, цукор, молоко, кухонна сіль, полівітаміни, алмази, оцет, вовна, папір, золото, деревина.]

6. Останніми роками завдяки досягненням хімії було створено багато нових синтетичних волокон, із яких виготовляють різноманітні тканини. Одне з таких волокон — акрилове. Тканини з нього мають такі властивості:

• не мнуться;
• не горять;
• легко пропускають повітря й водяну пару;
• не псуються від яскравого сонячного світла.

Обговоріть, для яких виробів важливі наведені властивості. Чи можна їх виготовляти з акрилу?

7. Прочитайте завдання, які постають перед науковою спільнотою природничої галузі. Висловіть припущення, які з них можна розв’язувати засобами хімії, а які — засобами інших наук.

• 1. Уплив кліматичних змін на різні регіони планети.
• 2. Визначення складу атмосфери та вмісту парникових газів у повітрі.
• 3. Взаємодія рослин і тварин в екосистемах.
• 4. Уплив речовин, що містяться в ґрунті та водоймах, на рослинний світ.
• 5. Розподіл видів тварин та адаптування їх до зміни умов середовища.
• 6. Принципи роботи сонячних панелей і вітрових турбін.
• 7. Розроблення матеріалів для виробництва електричних акумуляторів.
• 8. Пошук нових ресурсів для виробництва енергії.
• 9. Ризики природних катастроф, на кшталт землетрусів і вивержень вулканів.
• 10. Уплив процесів, що відбуваються під землею, на склад ґрунтів і води.

8. Прочитайте епіграфи до підручника на с. 5 і цього параграфа на с. 11. Як ви розумієте висловлювання Лайнуса Полінга та Луї Пастера? Чи погоджуєтеся ви з ними? Поясніть свою Думку.

9. Речовини та їхні перетворення досліджують не лише хіміки. Один і той самий об’єкт може зацікавити різних фахівців. Наприклад, алмаз — найтвердіший у світі мінерал.

Яких фахівців, на вашу думку, можуть зацікавити такі об’єкти, речовини й матеріали?

10. Організуйте дискусію за темою «Досягнення хімії: за чи проти?». Наведіть приклади позитивного й негативного впливу синтетичних речовин і матеріалів на життя людини та довкілля. Підготуйте аргументи на захист вашої думки.

11. Які професії пов’язані з хімією? Чи хотіли би ви стати хіміком / хімікинею? Якщо так, то в якому напрямі хімії ви хотіли би здійснювати дослідження?

12. На малюнках зображено, як в уяві художника відрізняється світ, у якому наявні продукти хімічної промисловості (ліворуч) і в якому вони відсутні (праворуч). Проаналізуйте малюнки та прокоментуйте їх.

Якщо є така можливість, то самостійно або за допомогою дорослих використайте програмний застосунок зі штучним інтелектом: створіть малюнок, що зображує світ без продуктів, виготовлених завдяки досягненням хімії. Презентуйте малюнок у класі й обговоріть його з однокласниками / однокласницями.