Хімія. 9 клас. Лашевська

§ 43. Місце хімії серед наук про природу, її значення для розуміння наукової картини світу

Після опрацювання параграфа ви зможете оцінити роль хімічних знань у пізнанні природи та їхнє значення як складової загальної культури людини.

Місце хімії серед наук про природу зумовлене предметом її вивчення й тісними зв’язками з іншими науками. Під час опанування в основній школі азів цієї дивовижної науки ви неодноразово пересвідчувалися: хімія вивчає склад, властивості й перетворення речовин, а також явища, які супроводжують ці перетворення.

Ви вже маєте елементарні уявлення про будову атома, типи хімічних зв’язків, окисно-відновні реакції, тому усвідомлюєте обґрунтованість визначення: хімія - наука про перетворення речовин, зумовлені зміною електронного оточення атомних ядер.

Як пов’язана хімія з іншими науками? Хімія забезпечує їх речовинами, матеріалами та сучасними технологіями і водночас використовує здобутки математики, фізики, біології, екології для власного подальшого розвитку. Тож хімія є центральною, фундаментальною наукою (рис. 43.1).

Рис. 43.1. Місце хімії серед наук про природу

На рисунку 43.1 наведено приклади зв’язків між природничими науками (поясніть, якими ще зв’язками доцільно було б доповнити її). Проте жодну природничу науку - фізику, хімію, біологію, геологію тощо - наразі не можна назвати лідером. Система наукових знань про природу й система методів кожної з наук перебувають у процесі безперервного взаємозбагачення. Особливо яскраво це виявляється в наш час.

Дедалі більше стираються межі між хімією й іншими природничими науками. На межі досліджень фізичних і хімічних явищ виникли фізична хімія та хімічна фізика. Біохімія - біологічна хімія - вивчає хімічний склад і структуру сполук, які містяться в живих організмах. Вона досліджує шляхи й способи регуляції перетворень речовин, енергетику процесів, які відбуваються у клітині й в організмі. Геохімія - наука про поширеність і міграцію хімічних елементів на Землі.

Межі між хімією й суміжними науками ніколи не були чіткими, адже природа, яку вони вивчають, єдина у своєму розмаїтті. Тому не дивина, що часом Нобелівські премії з хімії одержували фізики, а хіміки здобували цю почесну нагороду за дослідження в галузі молекулярної біології.

Чи тільки з природничими й точними науками пов’язана хімія? Яке її значення в пізнанні природи й формуванні наукової картини світу?

Роль хімічних знань у пізнанні природи важко переоцінити. Сучасна хімія представлена безліччю різних напрямів розвитку знань про природу, речовини й способи їх перетворення. Однак вона не є простою сумою знань про речовини, накопиченою завдяки копіткій праці багатьох поколінь науковців-хіміків. Сучасна хімія - високовпорядкована система знань, що стрімко й цілеспрямовано розвивається у взаємодії із системами знань інших наук.

Ідеї, методи, специфічні знання хімії мають непересічне значення у становленні фундаментальних знань про мікроструктурні частинки речовини - атоми, молекули, йони тощо та їхні функції. З’ясовано закономірності перебігу численних хімічних реакцій - від найпростіших до найскладніших, пов’язаних з процесами в живих організмах. Визначення структури й функцій макромолекул біологічно активних речовин і систем біосинтезу ґрунтується на хімічному аналізі та синтезі.

Під час спостерігання дослідів, виконуваних учителем або вчителькою, і самостійного проведення хімічних перетворень ви пересвідчилися: хімічний експеримент - ефективний метод одержання знань, засіб перетворення їх у переконання, невичерпне джерело розвитку наукового світогляду. Моделювання хімічних структур і процесів - важливий спосіб пізнання природи. Комп’ютерні технології істотно розширили можливості його використання в хімії.

Вагомий внесок зробили хіміки в розвиток високих технологій. Ці здобутки є водночас і продуктом пізнання природи за допомогою хімії, і засобом подальшого поступу в цьому напрямі.

Хімія як елемент загальнолюдської культури одвіку мала виражену гуманітарну спрямованість. Окремі теоретичні положення хімічних знань становили певну частину натурфілософії, що витлумачувала явища природи в їхній цілісності. Тож хімія, так само як фізика, біологія, астрономія, географія й інші природничі науки, - засіб формування світогляду.

Пригадаймо, яке значення для пізнання природи мало відкриття Д. І. Менделєєвим нового закону природи. Замість розрізнених, не пов’язаних між собою речовин перед наукою постала єдина струнка система, що об’єднала в єдине ціле всі елементи Всесвіту. На основі періодичного закону були розвинуті найважливіші хімічні поняття, установлено чіткий взаємозв’язок між ними. Відкриття періодичного закону мало величезне значення для розвитку хімії та пізнання таємниць природи.

Показово, що творець періодичного закону і періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєв (рис. 43.2) уважав науку й мистецтво двома підходами до гармонійного пізнання світу, які доповнюють одне одного. Про це йшлося в його статті «Перед картиною А. І. Куїнджі» (1880, газета «Голос»).

Рис. 43.2. «Портрет Д. І. Менделєєва у традиційному одязі докторів Единбурзького університету». І. Ю. Рєпін 2. Пейзаж «Місячна ніч на Дніпрі». А. І. Куїнджі

У ній Менделєєв обґрунтував збіг у часі виникнення пейзажу як жанру і розквіт природничих наук. Неможливо поза природою пізнати людину - її частину. Тому пейзажний живопис і природознавство розвивалися синхронно. Наприкінці статті Менделєєв пророкував, що найближчим часом відбудеться значний поступ і у природознавстві, і в жанрі пейзажу.

Передбачення вченого блискуче підтвердилися: відкриття явища радіоактивності, нових хімічних елементів, моделювання будови атома тощо збіглися з розквітом таланту І. І. Левітана та художників-імпресіоністів.

Розвитку творчого потенціалу та інтуїції, які необхідні для розв’язання наукових завдань, сприяє залучення до мистецтва - живопису, музики, літератури тощо. Підтвердженням цього є численні приклади з життя видатних представників і представниць наукової спільноти, які захоплювалися літературою та мистецтвом настільки, що хобі перетворювалося на другу професію.

М. В. Ломоносов (рис. 43.3), відомий вам насамперед як один з відкривачів закону збереження маси та енергії, виявив себе як талановитий поет і художник-мозаїст.

Рис. 43.3. Ломоносов Михайло Васильович (1711-1765). Російський учений-енциклопедист. Засновник Московського університету. Розробляв атомістичну теорію, відкрив закон збереження маси. Талановитий поет і художник-мозаїст, автор творів «Слово про користь хімії», «Лист про користь скла», мозаїчного панно «Полтавська битва»

О. П. Бородін, автор опери «Князь Ігор», тривалий час очолював кафедру хімії у Військово-медичній академії та зробив вагомий внесок у розвиток хімічного синтезу.

Марселен Бертло професійно займався не лише хімією, а й політикою. Лауреат Нобелівської премії з хімії В. Оствальд уважав свій внесок у кольорознавство та колористику важливішим за здобутки в галузі хімії.

Слідом за Менделєєвим сучасні хіміки та хімікині власним прикладом доводять: люди, фанатично віддані хімії водночас вирізняються широтою своїх поглядів і відкритим ставленням до навколишніх подій. Пояснення просте: чи не все наше сучасне матеріальне оточення - продукція промислового хімічного синтезу.

Однак не синтезом єдиним... Порятунок людства від глобальних криз сьогодення й запобігання їм у майбутньому - у розвитку високої духовності. Мистецтво підносить будь-яку людину, сприяє зростанню творчих сил у професійній діяльності. Троянди й виноград для справжніх природодослідників і природодослідниць - не лише сировина для видобутку запашної олії та глюкози, а, насамперед, джерело натхнення на тернистій стежині наукового пошуку.

Цікаво і пізнавально

Рис. 43.4. Фіалков Юрій Якович (1931-2002). Український учений-хімік, доктор хімічних наук, почесний професор Київського політехнічного інституту, фахівець у галузі фізичної хімії розчинів, активний популяризатор наукових знань. Лауреат Державної премії СРСР, заслужений діяч науки і техніки України. Український письменник. Літературні твори писав під своїм ім’ям і псевдонімами Фелікс Квадрігін та Юрій Цвєтков. Його перу належать понад 10 книжок для дітей, перша з яких вийшла в 1960 р. і називалася «Оповідання з хімії»

ПРО ГОЛОВНЕ

• Місце хімії серед наук про природу зумовлене предметом її вивчення й тісними зв’язками з іншими науками.

• Хімія є центральною, фундаментальною наукою.

• Сучасна хімія - високовпорядкована система знань, що стрімко й цілеспрямовано розвивається у взаємодії із системами знань інших наук.

• Хімія, так само як й інші природничі науки, - засіб формування світогляду.

• Порятунок людства від глобальних криз сьогодення й запобігання їм у майбутньому - у розвитку високої духовності.

Перевірте себе

1. Яке місце посідає хімія поміж наук про природу? 2. Як пов’язана хімія з іншими науками? 3. Яка роль хімічних знань у пізнанні природи? 4. Чому хімія є елементом загальнолюдської культури?

Застосуйте свої знання й уміння

5. Важливим завданням виховання Михайло Ломоносов уважав залучення дітей і юнацтва до праці. Наука, праця й освіта, на його думку, - головні джерела добробуту («Слово про користь хімії»). Чи згодні ви з науковцем? Аргументуйте свою думку конкретними прикладами.

Творча майстерня

6. Дізнайтеся, використовуючи різноманітні джерела інформації, про:

• а) хіміків і хімікинь, які здобули Нобелівську премію з інших галузей науки;
• б) хобі видатних хіміків і хімікинь.

За результатами дослідження підготуйте презентацію.

Дізнайтеся більше

• http://elkniga.info/book_364.html
• http://him.1september.ru/article.php?ID=199901501
• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/3cda87c1-7f29-6419-ad5a-07a0b50fa166/12-14_09_2005.pdf
• http://www.popmech.ru/technologies/8224-khimiya-v-podlinnike-iskusstvo-bez-obmana/
• https://www.youtube.com/watch?v=YvkLJ8tEV0E
• https://www.youtube.com/watch?v=ZtgmntKCu70
• https://www.youtube.com/watch?v=X-m1w6fbXGw
• https://www.youtube.com/watch?v=NmahiFiQZ88