Введение в химию

Введение в химию

ТЕЛО - любая ограниченная часть пространства вместе с ее границей

МАТЕРИЯ - материальное начало, материальная причина - то, из чего состоит и из чего   происходит данный предмет. Вещество; субстрат, субстанция; содержание.

ВЕЩЕСТВО - вид материи, который обладает массой покоя (элементарные частицы, атомы, молекулы и др.). Вещество является огромным резервуаром энергии.

ЭНЕРГИЯ - одна из двух форм существования материи, способность форм материи к совершению работы и общая мера движения материи

При отсутствии энергии вещество было бы совершенно неподвижно и имело бы температуру, равную абсолютному нулю. Однако даже вопрос о возможности существовании самого вещества в таких условиях, остается открытым. Элементарные частицы не могли бы объединиться в атомы. Да и по поводу возможности существования самих элементарных частиц могут быть большие сомнения, поскольку нет достаточных данных об их структуре и о том, что заставляет объединяться кварки. Другими словами, вероятнее всего, вещество в нашем понимании без энергии существовать не может. Как, впрочем, и энергия без вещества. 

Энергия может проявляться во многих видах. Среди них: механическая, электромагнитная, гравитационная, ядерная, тепловая и т.д. Одни виды энергии могут превращаться в другие, но при этом общее ее количество не изменяется - соблюдается закон сохранения энергии. Этот закон выполняется во всех процессах, протекающих во Вселенной, и позволяет рассматривать их в едином комплексе. 

МИКРОЧАСТИЦЫ, частицы очень малой массы; к ним относятся элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы.

МОЛЕКУЛА - микрочастица, образованная из атомов и способная к самостоятельному существованию. Имеет постоянный состав входящих в нее атомных ядер и фиксированное число электронов и обладает совокупностью свойств, позволяющих отличать молекулы одного вида от молекул другого. Число атомов в молекуле может быть различным: от двух до сотен тысяч (напр., в молекуле белков); состав и расположение атомов в молекуле передает формула химическая. Молекула - наименьшая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами.

АТОМ - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. В центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны, образующие электронные оболочки, размеры которых  определяют размеры атома. Атомы могут присоединять или отдавать электроны, становясь отрицательно или положительно заряженными ионами. Химические свойства атомов определяются в основном числом электронов во внешней оболочке; соединяясь химически, атомы образуют молекулы.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ - мельчайшие известные частицы физической материи. Характерная особенность элементарных частиц — способность к взаимным превращениям. Всего вместе с античастицами открыто более 350 элементарных частиц. Из них стабильны фотон, нейтрино, электрон, протон и их античастицы; остальные элементарные частицы самопроизвольно распадаются. Одна и та же частица может распадаться несколькими способами на различные элементарные частицы. Классификация элементарных частиц производится по типам фундаментальных взаимодействий, в которых они участвуют: фотоны, лептоны, андроны. По современным представлениям, адроны имеют сложную внутреннюю структуру: состоят из кварков.

КВАРКИ - гипотетические фундаментальные частицы. В свободном состоянии не наблюдались.

НАНОТЕХНОЛОГИЯ - технология объектов, размеры которых порядка 10-9 м (атомы, молекулы). Процессы нанотехнологии подчиняются законам квантовой механики. Нанотехнология включает атомную сборку молекул, новые методы записи и считывания информации, локальную стимуляцию химических реакций на молекулярном уровне и др.

Вспомним информацию из учебника «Природоведение» 5 класса и подумаем…

Основные естественные науки – это астрономия, физика, химия, биология, география, геология, экология…

Считается, что химия – наука о веществах и их превращениях. Но мы не можем рассматривать вещество в отрыве от энергии, от тела.

И мы постараемся понять, как устроено вещество, как атомы объединяются в молекулы, какие силы удерживают молекулы  рядом, почему вещества так разнообразны и как они могут образовывать тела, как из вещества можно извлечь энергию и как получить новое вещество…

Науки о природе называются «естественными». Они изучают различные тела, вещества и явления (изменения) – то есть, материальный мир

Химия – наука очень молодая и мы при ее изучении можем опираться на такие древние науки как…

Физика. Ведь именно физика изучает тела, законы их движения и изменения

Математика. Царица всех наук поможет нам понять существующие законы Природы и, может быть, открыть новые

История. Все развивается во времени, и именно история сохранила для нас все изыскания, заблуждения и открытия

Языки (русский, английский, латынь…) – они помогут выразить наши мысли, понять окружающих, ознакомиться с трудами ученых и записать результаты своих исследований

Алхимия. Не смотря на то, что алхимики пытались получить вещества несбыточные –эликсир бессмертия и философский камень - они попутно изучили огромное количество веществ и придумали множество приборов и аппаратов. И человечество с благодарностью пользуется результатами их исследований.

Геология – наука о строении Земли, о породах, о полезных ископаемых

Металлургия – наука выплавления металлов из их руд

Без химии в настоящее время очень сложно было бы изучать другие естественные науки, поэтому возникли:

Биохимия – наука о химических процессах в живом организме

Геохимия – наука, изучающая образование полезных ископаемых

Физическая химия (фотохимия, электрохимия, учение о катализаторах) – наука, объясняющая химические явления на основе физических принципов

Астрохимия – изучает состав космических тел и межзвездной среды…

Так что же изучает наука химия?

Конечно же, вещества! Тысячи лет пытливые умы изучали свойства веществ, разделяли их и смешивали, плавили и жгли. И мы с успехом пользуемся результатами их исследований!

Немногим более двухсот лет назад было открыто, что вещества состоят из атомов. И именно от того, как эти атомы соединяются между собой, зависят свойства вещества. Значит, нам необходимо знать строение вещества!

Вещества соединяются между собой, разлагаются, обмениваются атомами и приобретают новые свойства. И мы будем изучать превращения веществ. И, понимая, что молекулы и атомы удерживаются между собой с помощью энергии, мы постараемся понять, как эту энергию извлечь!

Человечество уже не удовлетворяется веществами, данными природой. И создает новые вещества с удивительными свойствами. Процесс создания нового вещества называется Технологией. И мы познакомимся с некоторыми важнейшими технологиями!

Что мы сегодня вспомнили и запомнили? (Выходное тестирование)

1. Соотнесите термин и определение

А. Вселенная   Б. Тело   В. Вещество   Г. Энергия   Д. Материя   Е. Атом   

Ж. Молекула

а. Часть пространства вместе с ее границей

б. То, из чего состоит любой предмет (существует в двух видах)

в. Мельчайшая частица, обладающая свойствами всей массы

2. Пользуясь терминами из задания 1 составьте логическую цепочку от меньшего к большему

3. Если науку Химию изобразить в виде Древа познания, какие науки мы поместим в корневую систему, а какие – в крону?

4. Вспомните и напишите ключевые понятия к вопросу «Что изучает наука Химия?»