Химия: 11 класс

Химия – это не просто обычный предмет, включённый в школьную программу, а целая наука, исследования которой широко применяются в жизни современного человека. Очень часто школьники пренебрегают значимостью непонятных, на их взгляд ,формул и реакций, хотя все эти процессы происходят как в нашем организме, так и во время изготовления продуктов питания, движения машин и во многих других сферах.

Химия как наука

С научной точки зрения, химия – это наука о веществах и их превращениях. Так как вещества могут быть в чистом виде или в смеси, после химических реакций могут образовываться новые вещества. Для чего? Для того, чтобы получить нужные вещества,  которые сами по себе в природе не существуют. Например, хлор, встречается только в виде солей-хлоридов, а в промышленности для производства пластмасс, красителей, получения лекарственных веществ, синтетических волокон и много другого нужно чистое вещество. Поэтому на расплавы или растворы солей хлоридов действуют электрическим током, или к соляной кислоте добавляют сильный окислитель (например, перманганат калия),  чтобы получить чистый хлор.

Все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям образуют молекулы. Таким образом, химия изучает строение веществ и взаимодействия между молекулами. Благодаря этим знаниям и тонким подробностям сегодня химическим путём добывают большое количество самых разных веществ, например, искусственные красители, полиэтилены и др.

Так как химия рассматривает процессы между разными веществами, исследует взаимодействия между соединениями и внешних источников, её разделили на несколько разделов:

• органическая;
• неорганическая;
• аналитическая;
• физическая;
• биохимия.

История появления науки

Стремление человека к богатству привело к появлению алхимии – превращение металлов из неблагородных в благородные. Углубление знаний и проведение всевозможных опытов поспособствовало использованию знаний в эпоху Возрождения для практических целей (металлургия, производство керамики, красок и т.п), также появилось химическое направление и в медицине. Уже начиная с середины 17 века, учёные начали вводить такие понятия как «атом», «молекула», «химический элемент» и др. Открытие Д.И Менделеевым периодической системы стало новым этапом в развитии химической науки. Особый вклад вложили А. Авогадро, Д.Дальтон, А.Бутлеров, Р. Бойль, благодаря их длительным исследованиям в химии появились основополагающие понятия.

Химия в жизни современного человека

Ежедневно каждый житель планеты используют те или иные предметы, которые были получены химическим путём. То, что люди называют естественным и применение чего уже вошло в привычку, оказывается — химия. Порошки, зубная паста, косметические и моющие средства – это результат многочисленных смешиваний и реакций. Человек сам того не замечая использует:

1. Соли (питьевая сода, марганцовка, пищевая соль);
2. Кислоты (лимонная, уксусная);
3. Щёлочи (нашатырь, гашёная известь);
4. Растворители (ацетон, бензин);
5. Полимеры (полиэтилен, полистирол);
6. Синтетические волокна (капрон, лавсан);
7. Минералы (гипс, мел).

Если бы не удивительные свойства ПАВ, посуда или бельё не отстирывались, а благодаря кислотам можно удалить накипь и даже ржавчину. Чего бы человек ни коснулся – везде химия, даже в нашем собственном организме происходят химические реакции. Например, фермент амилаза, находящийся в полости рта, расщепляет углеводы до глюкозы, а ферменты, находящиеся в желудке способны расщеплять белки до аминокислот. Получившиеся в ходе реакции вещества легко всасываются в кровь через кишечник.

Занимательная химия

Почему многие считают химию непонятной и скучной? Очень часто это связано с тем, что преподаватели в школе не объясняют практическую пользу этой науки, а также широкий выбор профессий, связанных с химической промышленностью. Зная основы химии можно проводить интересные опыты с детьми и хорошо понимать, что за вещества содержаться в продуктах питания, и какое влияние они оказывают на организм человека.

Многие замечали, что ножи, используемые для нарезки фруктов, чернеют. Можно провести опыт и узнать, в результате чего меняется цвет. Для этого обычный гвоздь необходимо опустить в раствор медного купороса и подержать в течение 10-15 мин. Небольшое количество раствора нужно добавить в емкость с фруктовым соком, в результате образуется раствор чернил. Дубильная кислота, содержащаяся во фруктах, при взаимодействии с солью железа, образует чернила.

В домашних условиях можно провести множество интересных опытов, которые помогут полюбить химию и химические превращения

Тщательное изучение строения атомов и молекул, а также возможные реакции между веществами помогли выйти химии на новый уровень. Благодаря технологическому прогрессу и развитию математики, электроники и других наук для химического анализа появились новые измерительные приборы с высокой точностью. Это привело к удешевлению проведения экспериментов, ускорило обработку данных и позволило открывать новые вещества с заданными параметрами. Развитие химии как науки помогает выпускать современные строительные материалы, адаптированные к любым условиям эксплуатации, а также проводить контроли качества воды и употребляемых в пищу продуктов. В связи с тем, что на земле количество нефти и газа ограничено, перед химиками стоит задача изобретения альтернативного вида топлива, а также усовершенствование современных технологий для сохранения окружающей среды.

Решение простых задач по химии в школе научит логическому мышлению, предоставит знания о том, какие вещества можно получить из других, а также как готовить растворы разной концентрации. Химия способна объяснить многие явления, происходящие вокруг нас и поспособствовать дальнейшему активному развитию промышленности. То, что многие товары сегодня доступные и недорогие – заслуга химии.