Хімія. 9 клас. Лашевська
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
Тема 4. Роль хімії в житті суспільства
§ 42. Багатоманітність речовин та хімічних реакцій. Взаємозв'язки між речовинами та їхні взаємоперетворення. Значення хімічної науки для забезпечення сталого розвитку людства
Після опрацювання параграфа ви зможете:
- наводити приклади взаємозв’язків між речовинами;
- обґрунтовувати роль хімії у пізнанні хімічних процесів.
Будова речовин перестала бути для вас терра інкогніта1. Адже ви достеменно знаєте, що атоми, молекули, йони - «цеглинки», з яких побудовані речовини. Також ви неодноразово пересвідчувалися, що властивості речовин залежать від їхнього складу та будови. Наприклад, у кисню й озону однаковий якісний, але різний кількісний склад, тому властивості цих речовин різні. Так само відрізняються властивості води та гідроген пероксиду (рис. 42.1).
1 Від лат Terra incognita - невідома, незвідана земля. У переносному значенні: невідомі, недосліджені речі, щось невідоме, неопрацьована галузь знання.
Рис. 42.1. Моделі молекул кисню (1), озону (2), води (3) і гідроген пероксиду (4)
У залежності властивостей речовин від складу та будови їхніх молекул ви остаточно переконалися під час вивчення органічних речовин (підтвердьте це прикладами). Ви також дізналися, що природа частинок у вузлах кристалічних ґраток та сили взаємодії між частинками визначають тип ґраток: йонні, атомні, молекулярні (наведіть приклади речовин з різними типами кристалічних ґраток, порівняйте їхні властивості).
Багатоманітність речовин і хімічних реакцій - наслідок різного комбінування та перекомбінування атомів та йонів понад 100 хімічних елементів. Без розуміння змісту двох найважливіших понять хімії - речовина і хімічна реакція - неможливо повного мірою осягнути значення хімічних процесів у природі. Адже природні й синтетичні органічні та неорганічні речовини - будівельний матеріал, з якого створено навколишній дивосвіт у його величі й мінливому розмаїтті. Щосекунди і навіть за менші проміжки часу відбувається безліч хімічних реакцій, унаслідок яких одні речовини перетворюються на інші.
Взаємозв’язки між речовинами та їхні взаємоперетворення. Яскравим прикладом цього є колообіг біогенних елементів у природі. Органічні речовини можуть взаємодіяти з неорганічними. Їх можна синтезувати з неорганічних і перетворювати на них.
Надзвичайно важливі процеси, які істотно впливають на властивості навколишнього світу й способи і форми співіснування живого та неживого на планеті Земля, - це горіння, дихання, фотосинтез. Пригадайте, про них ішлося на уроках природознавства, фізики, хімії, біології, географії тощо. З їхнім перебігом тісно пов’язані біогеохімічні процеси, характерні для біосфери й зумовлені діяльністю організмів.
«Велика французька революція в хімії» - саме так характеризують науковці утвердження в хімії кисневої теорії горіння А. Л. Лавуазьє (рис. 26.1). Вона відкрила шлях до правильного розуміння всіх окиснювальних процесів за участю кисню - горіння, дихання, гниття.
Ж. Б. Дюма, відзначаючи заслуги Дж. Прістлі (рис. 42.2) як першовідкривача кисню, зауважував, що завдяки цим процесам і змінюється поверхня земної кулі.
Рис. 42.2.
1. Дюма Жан Батист (1800-1884). Видатний французький хімік, член-кореспондент Петербурзької АН. Запропонував методи визначення густини пари речовин, які розкладаються, та Нітрогену в органічних сполуках. Створив теорію типів (1840), згідно з якою усі речовини побудовані подібно до деяких неорганічних сполук (типів). Вивчав дію хлору на органічні речовини
2. Прістлі Джозеф (1733-1804). Англійський хімік, філософ, член Лондонського королівського товариства. Його праці стосуються хімії газів. Відкрив кисень («дефлогістоване повітря») під час нагрівання оксидів Меркурію(ІІ) або Плюмбуму(ІІ). Проводив експерименти з повітрям, забрудненим різними газами. Показав, що «повітря, зіпсоване горінням або диханням», стає придатним для дихання під дією зелених частин рослин, що внаслідок цього утворюється кисень
Киснева теорія стала сполучним містком між живою й неживою природою. І дотепер, за образним висловом Лавуазьє, «...бродіння, гниття й горіння постійно повертають атмосфері й мінеральному царству ті елементи, які рослини й тварини з нього запозичили».
Одна з характерних рис усього живого - постійна потреба в енергії. Організми одержують енергію за допомогою дихання - низки процесів, у ході яких органічні речовини складної будови окиснюються з утворенням вуглекислого газу й води.
Ви вже знаєте, що окиснення й відновлення - дві сторони єдиного окисно-відновного процесу. У масштабах планети Земля окиснення внаслідок горіння та дихання «зрівноважується» відновленням під час фотосинтезу. «Дрова горять, тварини горять, людина горить, а тим часом не згоряє. Спалюють ліси, а рослинність не знищується; зникають покоління, а людство живе. Якби все тільки горіло, то на поверхні Землі давно не було б ні рослин, ні тварин, лишилися б тільки вуглекислота та вода. Тепер лише ми спроможні цілком оцінити значення процесів, що відбуваються у хлорофіловій зернині під упливом світла» - так оцінив значення фотосинтезу К. А. Тимірязєв (рис. 42.3).
Рис. 42.3. Тимірязєв Климент Аркадійович (1843-1920). Російський природодослідник, член-кореспондент Петербурзької АН (з 1890), основоположник школи фізіологів рослин. Основна наукова заслуга полягає в експериментальному й теоретичному розробленні проблеми фотосинтезу рослин
Взаємозв’язок між неорганічними та органічними речовинами виявляється також у тому, що в результаті їхніх взаємоперетворень у довкілля потрапляють шкідливі речовини, відбувається його теплове забруднення.
Роль хімії в забезпеченні сталого розвитку людства. Стосунки людини та природи - це стосунки частини й цілого. Вони мають складний характер і потребують ретельного й повного вивчення. Людство як частина природи може існувати лише в постійній взаємодії з нею і, як наслідок, одержувати все необхідне для життя.
Наразі вплив діяльності людини на біосферу набув глобальних масштабів. Унаслідок цього істотно змінюється колообіг хімічних елементів і речовин. Створення синтетичних матеріалів, синтез штучних радіонуклідів зумовили появу нових токсичних джерел забруднення довкілля, що, зрештою, створює неабияку загрозу для існування життя на Землі.
Успіхи людства у споживанні природних ресурсів залежать від пізнання законів природи й умілого їхнього використання. З огляду на це безцінного значення набуває науковий доробок видатного українського науковця В. І. Вернадського (рис. 42.4). Його геніальні ідеї щодо геологічної вічності життя, планетарної ролі людини й людства залишаються актуальними донині. Вони спонукають усіх нас перейнятися проблемою місця й ролі людини в природі та суспільстві, замислитися над одвічним питанням: хто ми є й чого хочемо досягнути для себе й своїх нащадків.
Рис. 42.4. Вернадський Володимир Іванович (1863-1945). Видатний український природодослідник, мислитель і суспільний діяч. Основоположник комплексу сучасних наук про Землю. Творець багатьох наукових шкіл. Перший президент АН України. Ідеї Вернадського відіграли значну роль у становленні сучасної наукової картини світу. Розробив цілісне вчення про біосферу, живу речовину й еволюцію біосфери в ноосферу, у якій людський розум і діяльність, наукова думка стають визначальними чинниками розвитку, потужною силою, зрівняною за своїм впливом на природу з геологічними процесами. Учення Вернадського про стосунки природи й суспільства вплинуло на формування сучасної екологічної свідомості
Поміркуйте над цим і ви, адже перехід до старшої школи передбачає і вибір професії, і життєвої стежини. Чи пов’яжете своє життя з хімією або іншими природничими науками - вирішувати вам. Не виключено, що вивчення матеріалу наступного параграфа допоможе вам осягнути непересічну роль хімії в житті суспільства та зробити правильний вибір.
ПРО ГОЛОВНЕ
• Атоми, молекули, йони - «цеглинки», з яких побудовані речовини.
• Властивості речовин залежать від їхнього складу та будови.
• Багатоманітність речовин і хімічних реакцій - наслідок різного комбінування та перекомбінування атомів та йонів.
• Успіхи людства у споживанні природних ресурсів залежать від пізнання законів природи й умілого їхнього використання.
Перевірте себе
1. З яких частинок побудовані речовини? 2. Від чого залежать властивості речовин? 3. Чим зумовлена багатоманітність речовин і хімічних реакцій? 4. Який зв’язок між хімією та екологією?
Застосуйте свої знання й уміння
5. Схарактеризуйте хімічну суть і значення процесів горіння, дихання, фотосинтезу.
6. Оцініть уплив хімічних сполук на довкілля, наведіть конкретні приклади такого впливу.
7. Наведіть приклади соціально відповідальної поведінки пересічної людини, небайдужої до проблем довкілля.
Творча майстерня
8. Скористайтеся різноманітними джерелами інформації й підготуйте презентацію «Хімія та екологія».
Дізнайтеся більше
- https://www.youtube.com/watch?v=zTjjf3m5LEA
- https://www.youtube.com/watch?v=R5cBDttijKg&spfreload=10
- https://www.youtube.com/watch?v=05AYIk-G97M
- https://www.youtube.com/watch?v=d70iDxBtnas
- https://www.youtube.com/watch?v=As1FRhHK6Ms
- https://www.youtube.com/watch?v=NkNwzWXhD84
- https://www.youtube.com/watch?v=cBInSkHzIa4
