Раздел II. Химия – наука о веществах.

Тема 10. Значение химии. Введение в химию.

Учебные вопросы

1. Общие теоретические основы химии.

2. Развитие химии, как науки. Исторический экскурс.

3. Химия наука о веществах.

4. Химические реакции.

1. Общие теоретические основы химии.

Химия в системе естественных наук. Химия, как наука изучает химическую форму движения материи, т.е. качественное изменение веществ. Химия изучает строение, свойства и превращения веществ.

Взаимосвязь химии с другими естественными науками.

Дисциплина «Химия» связана с другими естественнонаучными дисциплинами межпредметными связями: с математикой, физикой, биологией, экологией и др.

Современная химия – это разветвленная система многих наук: неорганической, органической, физической, аналитической химии, электрохимии, биохимии и др.

Предмет химии. Научным предметом химии являются химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции.

Простейшее понятие вещества в химической теории. Вещество в химии - это физическая субстанция со специфическим химическим составом.

2. Развитие химии, как науки. Исторический экскурс.

Донаучный период развития Химии.

Донаучный период химии связывается с открытия человеком способности огня изменять природные материалы.

В древнем Египте люди умели выплавлять медь и бронзу, обжигать глиняные изделия, получать стекло еще за 4000 лет до н.э. Идеи Платона и Аристотеля о строении вещества выразились в «Теории четырёх стихий».

Понятие и определение алхимии. Средние века – период алхимии. Алхимия – феномен культуры (науки) средних веков. Это соединение естествознания того общества (знания химии, медицины, физики) и мистики. Главная цель алхимиков: поиск т.н. «философского камня».

Значение выводов Антуана Лорана Лавуазье для современной химии. После открытия ряда элементов первую попытку их классификации сделал А. Лавуазье. Он предложил, что вещества состоят из сочетания различных элементов. К установленным элементам (золото, железо и др.) он добавил кислород, который вместе с водородом входит в состав воды, и азот, входящий в состав воздуха.

Роберт Бойль, его взгляды и открытия. До середины XVII века не был известен ни один химический элемент. В 1660 г. Р. Бойль доказывает: качества и свойства тела зависят от того, из каких элементов (веществ) состоит тело. Появляется понятие «химическое соединение».

Официальное признание атомно-молекулярной теории, как базовой для химических исследований. Атомно-молекулярное учение - совокупность теоретических представлений естествознания о дискретном строении веществ. В развитие атомно-молекулярного учения большой вклад внесли М. В. Ломоносов, Дж. Дальтон, А. Лавуазье, А. Авогадро, Й. Берцелиус, Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров.

Д.И. Менделеев и его Периодический закон. В 1854-1900 гг. Д. И. Менделеев создал теорию растворов, исследовал газы и открыл один из фундаментальных законов природы - периодический закон химических элементов.

3. Химия наука о веществах.

Понятие вещества. Вещество в химии - физическая субстанция со специфическим химическим составом.

Физические параметры тела и их отличие от химических свойств вещества. Вещество в физике – это определенный вид материи, состоящий из фермионов или содержащий фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное.

«Вещественная» характеристика химического явления. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.

Понятие вещества в естественных науках.

Вещество в физике. Вещество в химии. Вещество в биологии.

Физические свойства вещества. Плотность, температура плавления,  температура кипения, термодинамические храктеристики, параметры кристаллической структуры.

Химические свойства вещества. Все вещества делятся на неорганические и органические вещества

Предмет химических исследований. Научный предмет химии - это химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции.

Органические и неорганические вещества. Простые: состоят из атомов одного элемента: например, металлы (Li, Na, K, Mg, Ca и др.). Или неметаллы (F2, Cl2, O2, S, P и др.).

Сложные: состоят из атомов двух или более элементов: Соли, Кислоты, Гидроксиды, Оксиды.

Органические вещества: вещества, в состав которых входит углерод: Амиды, Амины, Ангидриды, Спирты, Углеводороды, Аминокислоты, Эфиры.

Определение химического элемента. Химический элемент - это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева. Каждый химический элемент имеет своё латинское название и химический символ, состоящий из одной или пары латинских букв.

Демонстрации:

Химическая реакция взаимодействия натрия с водой.

Превращение одних веществ в другие.

Контрольные вопросы:

1. Определите, что изучает химия в системе естественных наук.

2. Назовите, чем заключается взаимосвязь химии с другими естественными науками.

3. Назовите общий научный предмет химии.

4. Дайте определение простейшего понятия вещества в химической теории.

5. Сформулируйте основные характеристики донаучного периода развития химии.

6. Сформулируйте понятие и определение алхимии.

7. Сформулируйте, в чем заключается значение выводов Антуана Лорана Лавуазье для современной химии.

8. Сформулируйте, в чем значение для науки стали открытия Роберта Бойля.

9. Назовите, с чем связано официальное признание атомно-молекулярной теории, как базовой для химических исследований.

10. Раскройте понятие «Периодический закон Д.И. Менделеева».

11. Сформулируйте определение понятия вещества.

12. Назовите физические параметры тела и определите их отличие от химических свойств вещества.

13. Сформулируйте, в чем заключается «вещественная» характеристика химического явления.

14. Сформулируйте определение понятия вещества в естественных науках: в физике; химии; биологии.

15. Назовите основные физические свойства вещества.

16. Назовите основные химические свойства вещества.

17. Назовите общий научный предмет химических исследований.

18. Сформулируйте определение понятий «органические и неорганические вещества».

19. Сформулируйте определение понятия «химический элемент».

Литература:

1. Ахмедова Т.И., Мосягина О.В. Естествознание: Учебное пособие / Т.И. Ахмедова, О.В. Мосягина. – М.: РАП, 2012. – С. 176-197.