Хімія. 7 клас. Ярошенко

ДОРОГІ СЕМИКЛАСНИКИ!

На уроках природознавства відбулося ваше перше ознайомлення з хімією. Ця природнича наука цікава і надзвичайно важлива для людства. Завдяки її досягненням людина пізнає навколишній світ, робить своє існування безпечним при поводженні з речовинами на заняттях із хімії, у побуті й на виробництві.

Цей підручник допоможе кожному з вас розпочати цілеспрямоване та успішне формування хімічних знань. На його сторінках на вас чекає пояснення нового матеріалу, опис дослідів, різноманітні завдання; серед них і ті, що стосуються власноручного виконання хімічного експерименту, спостережень, вимірювань. Тобто ви постійно будете застосовувати методи наукових досліджень, завдяки яким у майбутньому можете стати хіміками.

Кожний параграф розпочинається короткою інформаційною довідкою про те, які основні вимоги до ваших навчальних досягнень із хімії допоможе реалізувати зміст параграфа.

Важливим засобом пізнання хімії і засвоєння знань є хімічна мова. Як і будь-яку мову, її неможливо вивчити одразу. Тому систематично працюйте з текстом і завданнями підручника, тренуйтесь у написанні та вимові символів хімічних елементів, формул тощо.

Не обходьте увагою ілюстрації підручника. Вони доповнюють і конкретизують зміст параграфів.

У рубриці «Досліджуємо на уроці та вдома» наведено хід виконання вами дослідів на уроках та нескладних дослідів, призначених для проведення в домашніх умовах.

Радимо звернути увагу та скористатися рубрикою «Скарбничка ерудита». Вона містить додаткові відомості, які розширюють і поглиблюють основний зміст параграфа, розвивають глибокі, всебічні хімічні знання, широку поінформованість, тобто вашу ерудицію.

Завершується параграф рубрикою «Завдання для самоперевірки». Завдання в ній розподілено на три групи: «Дайте усну відповідь», «Виконайте в зошиті» (окремі творчі завдання цієї групи позначено астеріксом *), «Опрацюйте в групах».

У підручнику є покажчик термінів і понять, а також додаток, що знайомить вас із видатними вченими-хіміками.

Знайте, що, крім підручника, є ще робочий зошит — ваш надійний помічник на уроках та вдома.

Наполегливості вам у вивченні хімії! Це стане запорукою сформованості ваших міцних знань, умінь безпечного поводження з речовинами.

Автор

Вступ

У цій темі ви дізнаєтеся про:

• історію розвитку хімії;
• основне обладнання кабінету хімії;
• лабораторний посуд;
• правила безпеки під час роботи в хімічному кабінеті

§ 1. Хімія — природнича наука. Короткі відомості з історії хімії

Вивчення параграфа допоможе вам:

• давати визначення хімії як природничої науки;
• описувати основні етапи розвитку хімічних знань;
• пригадати відомі з природознавства перетворення речовин.

ХІМІЯ — ПРИРОДНИЧА НАУКА. Люди здавна спостерігали за природою. Ще близько 10 тис. років до нашої ери їм удалося з’ясувати, що вогонь можна використовувати для одержання тепла і світла, приготування страв, випікання хліба тощо. З умінням розводити і підтримувати вогонь у людей з’явилася можливість не лише перетворювати речовини, а й одержувати нові.

Археологічні розкопки та літописи свідчать, що на території Київської Русі наші предки вміли видобувати з руд метали та обробляти їх, володіли технікою виготовлення кераміки, застосовували сіть для подовження терміну придатності м’яса, риби, овочів тощо. На особливу увагу заслуговує виготовлення фарб для написання ікон. Те, що впродовж століть кольори на них істотно не змінюються (мал. 1), доводить, що у часи Київської Русі виробники цих фарб були добре ознайомлені з рослинними оліями та їх властивостями, з пігментами, добутими із соків рослин (квітів, ягід, плодів), а також із мінералами.

Мал. 1. Волинська Богоматір. Кінець XIII — початок XIV ст.

Тисячоліттями люди збирали окремі відомості про речовини, і це стало підставою для виникнення природничої науки — хімії.

• Хімія — наука про склад, властивості, будову та перетворення речовин.

Учені не дійшли однозначної думки щодо походження назви цієї науки. Але це не стоїть на заваді вивчення речовин, що входять до складу тіл живої і неживої природи, перетворення одних речовин в інші. Сьогодні знання з хімії дають змогу широко використовувати природні речовини, а також створювати нові з наперед заданими властивостями.

У сучасному мовленні словом «хімія» називають не лише одну з природничих наук. Так само зветься ваш навчальний предмет, а також деяка продукція хімічної промисловості. Вам імовірно відома назва «побутова хімія». Вона стосується пральних порошків, мийних засобів, засобів особистої гігієни та ін.

КОРОТКІ ВІДОМОСТІ З ІСТОРІЇ ХІМІЇ. На початку параграфа зазначалося, що хімія як наука бере початок від приборкання людиною вогню — вміння добувати його та підтримувати горіння. Це сприяло тому, що за кілька тисячоліть до нашої ери люди навчилися виплавляти із руд мідь і залізо, виготовляти бронзу — сплав міді й олова, володіли технікою виготовлення скла і фарфору. Все це — приклади виробництв із застосуванням горіння. Варто зазначити, що до нашої ери людям були відомі сім металів — золото, срібло, мідь, залізо, олово, свинець і ртуть.

Відновіть у пам’яті

Які ще існують науки про природу?

Що вам відомо про методи пізнання природи — спостереження, експеримент, вимірювання?

У Стародавньому Єгипті знали секрети бальзамування тіл, виготовлення фарб, парфумів тощо, які й дотепер ще не всі розгадані.

В Україні також здавна видобували метали і їх сплави, виготовляли емаль, кераміку, порох, ліки тощо (мал. 2).

Мал. 2. Вироби з металів і їх сплавів а — срібні монети; б — золота прикраса; в — меч; г — глиняний посуд

• У сучасній історії науки алхімія — середньовічна назва хімії. В перекладі з арабської мови алхімія означає мистецтво добування і переробки різних речовин для практичних потреб.

Оскільки свої дослідження алхіміки тримали в секреті, то звичайні люди пов’язували їхню діяльність із магією та чаклунством.

У Європі алхімія з'явилася у XIII ст. Незважаючи на запізнілу появу алхімії в Європі, її швидкому розвитку сприяло облаштовування лабораторій, створення різних приладів і спеціального посуду тощо (мал. 3). Це у XVI ст. стало поштовхом для виробництва металів, ліків, фарб, виготовлення скла, використання речовин і матеріалів у військовій справі. Слід зазначити, що в Київській Русі алхімія поширення не мала.

• Алхімічний період розвитку хімії ознаменувався виділенням із природної сировини та одержанням багатьох речовин, розвитком металургії і фармацевтики, впровадженням нових методів дослідження і способів очищення речовин, створенням різних приладів та лабораторного посуду для проведення дослідів.

Тому вчені визнають, що хімію як науку започаткували алхіміки. Наразі набуті ними знання потребували подальших наукових обґрунтувань.

У XVIII столітті знання про речовини стають достовірно науковими. У цей період основним методом дослідження природи стає експеримент, удосконалюються різноманітні вимірювальні прилади — термометри, ареометри, барометри, терези. Їх використання сприяло проведенню точних вимірів.

У цей період всесвітньо відомі вчені Михайло Ломоносов, Джон Дальтон, Роберт Бойль, Антуан Лавуазье та ін. своєю науковою працею ознаменували становлення хімії як самостійної природничої науки. Їхній внесок буде описано далі, а також у додатку, вміщеному в кінці підручника.

Із 60-х років XIX ст. й дотепер триває сучасний період розвитку хімії. Він найбільш плідний в усій історії хімії у створенні речовин, яких не існує в природі, з’ясуванні будови атома, формулюванні законів і теорій. Дослідження в хімії цього періоду набули такого розмаху, що склалися такі самостійні науки: неорганічна хімія, органічна хімія, біохімія, фізична хімія, агрохімія, геохімія, фармацевтична хімія та інші.

XIX ст. було продуктивним у науковій діяльності вітчизняних учених-хіміків Харківського університету: В. Н. Каразіна, Ф. І. Гізе, Μ. М. Бекетова, О. Я. Данилевського, В. І. Палладіна та ін. Приблизно в цей час важливі дослідження здійснювали хіміки Київського університету: М. А. Бунґе, С. М. Реформатський, В. О. Кістяковський, А. В. Дунайський та ін. В Одеському університеті наприкінці XIX — на початку XX ст. працював М. Д. Зелінський. Із внеском у науку цих учених ви будете ознайомлюватись у процесі вивчення хімії в наступних класах.

До досягнень хімічної науки XXI ст. по праву можна віднести виробництво новітніх лікувальних препаратів, штучної кісткової тканини, здатної до самостійного росту, 3D-екрана з передачею тактильних відчуття, технології зведення хмарочосів висотою до 100 і більше метрів та ін. Адже хай би якими різними за розмірами і масою, складом і властивостями були ці новітні предмети та матеріали, їх виготовляють із речовин, досліджених і створених хіміками. Тож без перебільшення впевнено можна говорити, що сучасний етап розвитку хімії успішно триває.

Мал. 3. Лабораторія алхіміка, XVIII ст.. Мюнхен, музей «Deutsches Museum»

ПЕРЕТВОРЕННЯ РЕЧОВИН У НАВКОЛИШНЬОМУ СВІТІ. З природознавства вам відомо, що природа поділяється на живу і неживу. Наука хімія цікава і важлива тим, що, досліджуючи перетворення речовин, вона не відмежовує живу природу від неживої, а допомагає пізнати взаємозв’язки між ними. Саме хімікам людство вдячне за те, що було відкрито кисень, досліджено колообіг цієї речовини у навколишньому світі. Відтепер кожен школяр знає, що без кисню багаття не горить, а рештки після вигоряння вогнища мають значно менший об’єм, порівняно з купою дров, тому що, крім попелу, утворюється і потрапляє у повітря вуглекислий газ. Роль зелених рослин у природі вам також відома. Це вони при наявності світла створюють із води і вуглекислого газу органічні речовини та виділяють у навколишнє середовище кисень. А він потрібний не лише для горіння багаття чи різних видів палива, а и для дихання живих істот.

• З рослинною їжею в організмі тварин і людини відбувається багато складних перетворень (їх ще називають обміном речовин та енергії). Щоб вони ні на мить не припинялися, живим істотам обов’язково потрібні вода в рідкому стані й газоподібний кисень.

А що отримує від цих процесів нежива природа?

Виявляється, не так уже й мало — в атмосферу потрапляють нові порції вуглекислого газу і води. Доки існує жива природа, розглянуті перетворення в навколишньому світі не припиняться.

Нежива природа також не лишається незмінною. Протягом багатьох століть речовини, що були у складі відмерлих решток організмів, за певних умов перетворилися на природний газ, кам’яне вугілля тощо. Речовини, що були у складі високих гір, упродовж віків руйнуються під впливом температури, води та інших чинників. Замість них утворюються пісок і глина.

Як бачите, з речовинами в навколишньому світі відбуваються найрізноманітніші перетворення. Серед них є й такі, що змінюють клімат на нашій планеті, призводять до руйнування гірських порід та забруднення навколишнього середовища.

Скарбничка ерудита

В часи алхімії серед дослідників були виключно чоловіки. Так тривало до XX століття Навіть у XIX ст жінкам Російської імперії (тобто і значної частини України) не дозволялося вступати до вищих навчальних закладів. Ті ж, хто мріяв вивчати хімію, вимушені були їхати за кордон.

Віра Євстафіївна Богдановська (1867-1896). В Женевському університеті здобула ступінь доктора хімії, працювала викладачем, написала «Початковий підручник з хімії», оригінал якого зберігається в краєзнавчому музеї м. Сосниця Чернігівської обл.

Юлія Всеволодівна Лермонтова (1846-1919). Навчалась у Німеччині в Геттінгенському університеті, де у 1874 р. здобула ступінь доктора хімії. Проводила дослідження в області органічної хімії, її роботи з хімічної технології сприяли появі перших нафтопереробних заводів. До цього часу результати її праць використовуються у виробництві бензину.

Марія Склодовська-Кюрі (1867-1934). Перша із жінок і єдина жінка-хімік, котра двічі — у 1903 і 1911 роках — стала лауреатом Нобелівської премії. Зроблені нею відкриття у фізиці та хімії поклали початок освоєнню атомної енергії. У рішенні про присудження М. Склодовській-Кюрі Нобелівської премії з хімії у 1911 р. сказано: «За видатні заслуги в розвитку хімії: відкриття елементів радію і полонію, виділення радію і вивчення природи і сполук цього чудового елемента».

• 1. Що вивчає хімія?
• 2. Наведіть короткі відомості з історії хімії у період, що передував виникненню алхімії.
• 3. Висловіть судження про роль алхімії в розвитку хімічних знань.
• 4. Назвіть прізвища відомих алхіміків
• 5. Після опрацювання змісту параграфа виділіть та запишіть основні етапи розвитку хімії, укажіть, на підставі чого ви їх виокремили.
• 6. Запишіть приклади перетворень речовин у навколишньому світі.
• 7*. Користуючись різними інформаційними джерелами, підготуйте стислі повідомлення на теми «Звідки походить назва науки — хімія», «Що вивчають хімічні науки, перелічені у параграфі».

Ознайомтеся з рубриками підручника, запам’ятайте їх назви, за текстом «Звернення до учнів» з’ясуйте призначення та умовні позначення кожної з них.

Навчальний проект «Хімічні знання в різні епохи»