§ 41. Значення хімічного експерименту як джерела знань. Практична робота 2

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

розповісти про те, як у хімії завдяки експериментальному методу здобувають нові знання про речовини та явища і знаходять підтвердження наукових припущень.

Вам відомі різні методи дослідження речовин та явищ, зокрема й експеримент.

Експериментом називають вивчення властивостей тіл, речовин, явищ у спеціально створених умовах.

Цей метод дослідження характерний для багатьох наук та найбільш поширений у природничих науках — біології, фізиці, хімії. Використовуючи експеримент як метод досліджень, учені-хіміки всебічно вивчають хімічні властивості речовин, створюють нові речовини з наперед заданими властивостями, зокрема й ті, потребу в яких організм людини відчуває постійно, наприклад, вітаміни. Завдяки експериментальному методу стрімко розвивається фармацевтична промисловість (синтез лікарських речовин), виробництво пральних порошків, шампунів, засобів для догляду за речами, побутовими приладами тощо.

Вивчаючи класи неорганічних сполук, ви спостерігали за проведенням хімічного експерименту вчителем, а також самостійно виконували лабораторні досліди в класі та проводили домашні експерименти за завданнями, уміщеними в рубриці «Хімія — це життя: сторінка природодослідника». Цей досвід дав вам змогу пересвідчитись у вірогідності наявної в підручнику інформації про властивості класів неорганічних сполук, сприяв формуванню експериментальних умінь.

Відтепер ви можете здійснювати самостійні дослідження окремих властивостей речовин, виконувати завдання, які в підручнику не деталізовано. Для цього вам необхідно спершу скласти план проведення дослідження, спрогнозувати результати та підтвердити їх достовірність за допомогою експерименту. Успішне виконання подібних завдань стане переконливим доказом ваших знань, удосконалить уміння з організації та проведення хімічного експерименту: прогнозувати, складати план експерименту, збирати нескладні прилади, користуватися хімічним посудом і лабораторним обладнанням тощо.

У вас буде нагода здійснити все це, виконуючи завдання практичної роботи 2. Власноруч проведені дослідження властивостей окремих представників основних класів неорганічних сполук конкретизують ваші знання про них, сприятимуть формуванню вміння планувати експеримент, проводити його, описувати результати експерименту, висловлювати судження про значення хімічного експерименту як джерела знань.

Хімія — це життя: сторінка природодослідника

Практична робота 2. Дослідження властивостей основних класів неорганічних сполук

Виконуючи завдання цієї практичної роботи, ви матимете змогу здобути підтвердження істинності наукових знань про властивості складних неорганічних речовин та оцінити свої навчальні досягнення.

Завдання 1. Дослідіть фізичні та хімічні властивості натрій гідроксиду, ферум(ІІІ) гідроксиду, цинк гідроксиду. У висновку зазначте спільне та відмінне у властивостях цих речовин.

Завдання 2. Дослідіть здатність хлоридної кислоти й натрій хлориду до взаємодії з аргентум(І) нітратом. Зробіть висновок про те, як можна виявити хлоридну кислоту та хлориди в розчині.

Завдання 3. Від тривалого кип’ятіння води на стінках чайника з’являється накип — відкладання твердих кальцій та магній карбонатів. Дослідним шляхом (для проведення експерименту скористайтеся крейдою) з’ясуйте, речовинами якого класу неорганічних сполук можна усунути накип.

Завдання 4. Добудьте карбон(ІV) оксид і дослідіть хімічні властивості цієї речовини.

Завдання 5. Дослідіть, чи здатне залізо витісняти метали цинк і мідь з розчинів їхніх солей.

Завдання 6. Дослідним шляхом доведіть, що сульфатна кислота містить атоми Гідрогену.

За кожним із завдань опишіть спостереження, дайте їм пояснення. Складіть рівняння та зазначте типи всіх проведених вами хімічних реакцій. Зробіть загальний висновок, які знання та вміння знадобилися вам, щоб виконати завдання практичної роботи, яка роль експерименту у вивченні властивостей речовин.

Сторінка ерудита

Без хімічного експерименту неможливо створювати нові речовини, а тим більше — речовини з наперед прогнозованими властивостями. Покажемо це на прикладі інсуліну — таку назву має речовина, що виробляється підшлунковою залозою в організмі всіх хребетних тварин, включаючи людину. Основне його призначення — регулювати вміст глюкози у складі крові. Саме завдяки інсуліну рівень глюкози в крові залишається постійним, незважаючи на те, скільки споживається цукру і крохмалю (важливі джерела глюкози). Якщо ж інсуліну в організмі людини виробляється недостатньо, це спричинює серйозне порушення обміну речовин, що дістало назву цукрового діабету. Хворі на цукровий діабет потребують щоденних ін’єкцій інсуліну. Спершу його одержували виключно з підшлункових залоз тварин у спеціальних лабораторіях, облаштованих на м’ясокомбінатах.

Учені тривалий час досліджували будову молекули інсуліну та шукали спосіб його синтезу, тобто добування в хімічній лабораторії. Наприкінці XX ст. їхні зусилля увінчалися успіхом — складна будова органічної речовини інсуліну була встановлена. Розпочався наступний етап роботи, який полягав у винайденні способу створення штучного інсуліну. Після його завершення інсулін почали виготовляти масово. У 2003 р. Київський завод з виробництва інсуліну випустив свою першу продукцію. Так, завдяки експериментальному методу досліджень, яким скористалися хіміки, біологи, медичні працівники, було розв’язано проблему забезпечення життєво необхідним препаратом людей, хворих на цукровий діабет.

Хімія — це життя: сторінка природодослідника

Домашній експеримент.

Завдання. Скориставшись одержаними в завданні 4 (практична робота 2) результатами, усуньте накип на стінках чайника, яким користуєтеся вдома.

Попрацюємо з медійними джерелами

Користуючись різними джерелами інформації, виконайте навчальний проєкт «Сучасні експериментальні дослідження в хімії».

Знаємо, розуміємо

1. Запропонуйте фізичний та хімічний способи очищення цвяхів від іржі.

2. На підставі результатів, здобутих у завданні 6 (практична робота 2), зробіть висновок про те, який з хімічних елементів — Цинк чи Купрум — імовірніше може трапитися в природі у вигляді простої речовини, а який — у вигляді сполук.

3. Яке значення в хімії має експериментальний метод дослідження?

Застосовуємо

161. Укажіть речовину, яку можна добути взаємодією оксиду з водою.

А хлоридна кислота

Б сульфатна кислота

В силікатна кислота

Г цинк гідроксид

162. Укажіть речовину, дією якої на натрій карбонат можна добути нерозчинну сіль.

А вода

Б нітратна кислота

В купрум(ІІ) гідроксид

Г кальцій нітрат