Наука химия и её становление в мире как образовательного предмета

Химия - это наука о веществе и его свойствах, об изменениях в веществе и о том, как управлять этими изменениями.

Бесконечное разнообразие твердых тел, жидкостей, газов, цветов, оттенков, тусклости, прозрачности, запахов и других физических тел, составляющих мир, в котором мы живем, обусловлено присутствием в природе различных веществ. Гранитная скала, стеклянный стакан, пластиковая бутылка - все это физические тела. Они состоят из материи. Даже клетки, из которых состоит наше тело, в конечном итоге состоят из сложной смеси различных веществ.

Известно, что для выживания нам нужно не так уж много - кислород (воздух), вода, пища, базовая одежда и жилье. Однако люди доминируют над окружающим миром и постоянно меняют свою жизнь по мере получения новых знаний.

Создавая новые вещи, он делает свою жизнь более комфортной и привлекательной; получая новые лекарства, он избавляется от болезней; синтезируя новые красители и волокна, он делает более красивую одежду и дома, и так далее. Химики работают над многими вопросами, чтобы решить эти проблемы.

С древних времен все, что необходимо человеку, изготавливалось им из природных веществ и материалов.

Во второй половине XIX века мир химии развился настолько, что в химической лаборатории стало возможным получать новые вещества, не существующие в природе. Эти вещества называются синтетическими. Некоторые из них могут быть вам знакомы. К ним относятся полиэтилен, поливинилхлорид и капрон. Сегодня трудно представить себе жизнь без пластиковых изделий. Однако все пластмассы появились относительно недавно. Люди используют их на протяжении 7 или 80 лет.

Предмет и задачи химии

Стремительно развивающийся транспорт и промышленность, а также многочисленные электростанции - все это "вносит свой вклад" в разрушение окружающей среды.

Во всем мире существующие и строящиеся предприятия постоянно испытывают нехватку электроэнергии. И несмотря на большое количество производимой энергии, люди предпочитают строить новые электростанции вместо того, чтобы сохранять то, что производится. Это не только токсичные вещества, которые загрязняют воздух, почву и воды рек, озер и океанов промышленными отходами и авариями, нанося огромный ущерб. Все вещества способны вступать в химические реакции со многими другими веществами, образуя новые. Поэтому часто невозможно предсказать, как поведет себя то или иное вещество в определенных условиях окружающей среды.

Иногда вещества и материалы, которые мы используем, могут стать причиной экологических проблем, независимо от того, хорошие они или плохие. Например, известно, что полиэтилен не разлагается. Это очень ценное качество. Однако использованные и выброшенные полиэтиленовые бутылки и пакеты могут оставаться неразложившимися в течение десятилетий, создавая большое количество отходов.

Существует множество проблем такого рода. Из их существования можно сделать следующие выводы Чтобы человечество выжило, мы должны поставить природу в ряд высших ценностей добра, справедливости и красоты, что определит наше отношение к ней. В целях защиты природы необходимо организовывать различные продукты в такси таким образом, чтобы в окружающую среду не попадали токсичные, потенциально токсичные или другие вещества в больших количествах. Это требует, прежде всего, знаний, особенно химических.

Поэтому одной из важнейших задач химической науки является защита и сохранение окружающей среды.

Сейчас вы начинаете изучать основы науки, которая не только интересна, но и необходима для решения некоторых из самых насущных проблем человечества.

Когда и как зародилась наука химия

Химия как наука в современном понимании возникла сравнительно недавно, в 18 веке. Ему предшествовал длительный период накопления химических знаний через развитие различных ремесел и искусств. Обладая прикладными знаниями о веществах, их свойствах и способах обработки, человек мог удовлетворять свои желания с помощью разнообразных предметов, поэтому на заре цивилизации интерес к материалам только возрастал.

Первые технологические достижения - лук (изготовленный около 15 000 лет назад), обжиг примитивных форм керамики и обработка каменных инструментов - уже использовались кроманьонцами. Центральным элементом всех этих достижений было знание материалов.

Металлы имели особое значение для развития человечества. Об этом свидетельствуют названия, данные различным периодам: от каменного века до медного, бронзового и железного веков. На рисунке 1 показаны этапы, через которые человечество познакомилось с различными металлами.

Первыми металлами, необходимыми человечеству, были самородные металлы, такие как золото (Au), серебро (Ag) и медь (Ci), а также олово (Sn) и свинец (Pb), которые легко добывались из руд. Медный век, однако, возник почти одновременно в Азии, Африке и Европе между 6 и 5 тысячелетиями до нашей эры. Однако пик медного века пришелся на четвертое тысячелетие до нашей эры, когда люди научились рафинировать медь из руды и начали использовать ее в повседневной жизни, например, при изготовлении мебели.

Медь широко использовалась при изготовлении инструментов и оружия.

До нашей эры была создана бронза - сплав меди и олова. Медь может быть сплавлена с различными металлами, из которых медно-оловянная бронза обладает наиболее благоприятными свойствами для обработки. Он имеет более низкую температуру плавления и более высокую твердость, чем медь, - свойства, необходимые для литья.

Небольшие предметы из метеоритного железа изготавливались уже в первой половине третьего тысячелетия до нашей эры, и в то время оно считалось чем-то близким к драгоценному металлу. Однако металлургические технологии постоянно развивались и совершенствовались: в начале первого тысячелетия до нашей эры начались работы по ковке сосудов из ковкого металла, сплава железа и углеродистого железа. Этому способствовал тот факт, что железная руда относительно широко распространена в природе (в большей степени, чем медная руда). Массовое производство железа началось примерно в 5 веке до н.э., что привело к наступлению железного века. Железный век сыграл эпохальную роль в истории, когда человечество приобрело новые и более сложные орудия труда.
Конечно, наши знания в области прикладной химии не ограничиваются металлами. С древних времен его использовали для дубления кожи, изготовления керамики и стекла, а также для приготовления красителей. Например, 2 000 лет назад финикийские мастера смогли изготовить драгоценный красновато-фиолетовый краситель (фиалку) для окрашивания костюмов королевских особ того времени. В качестве сырья использовались раковины багета со дна Средиземного моря.

Наука химия о материалах особенно развивалась в Древнем Египте. Они умели аффинировать золото, готовить косметические мази и благовония, мыться содой, добываемой из содовых озер, и выполнять сложные техники бальзамирования. Многие из ремесленников, работавших в Городе мертвых (где находились бесчисленные гробницы фараонов, членов их семей и государственных чиновников), имели опыт работы медниками и штукатурами, что обеспечило практическую основу для развития химических наук.

Некоторые исследователи считают, что само слово "химия" происходит от древнеегипетского названия Хемия или Хеми (от греческого chemid), "земля черной грязи (черной земли)", что не случайно. Согласно другим гипотезам, названия наук связаны с названиями различных операций, выполняемых при работе с материей. Например, "chemia" означает "наливать" или "вводить", "chemivesis" означает "смешивать", а "cheuma" означает "лить".

все статьи