Происхождение химии. На первом занятии следует ознакомить учащихся с планом занятий всего курса истории химии и программой кружка, нацелить их не только на
Скачать 0.51 Mb.
|
Кружок по химии. Происхождение химии. На первом занятии следует ознакомить учащихся с планом занятий всего курса истории химии и программой кружка, нацелить их не только на пассивное усвоение знаний, но и на активную самостоятельную работу с литературой, на проведение соответствующих изучаемому материалу лабораторных и демонстрационных опытов. Химическое искусство возникло еще в глубокой древности и его трудно было отделить от производства, от ремесел. Вероятное происхождение слова "химия"--от египетского "хам" или "хеми", что означает "чернозем" (название Египта). В древнем мире (Египет, Греция) в V-I тыс. до н. э. хорошо были развиты многие производства: керамика, изготовление красок, крашение, производство стекла и строительных материалов. Интерес вызывает умение египтян мумифицировать трупы, получать чистое золото. Следует обратить внимание на развитие ремесленной химии в Древнем Китае, где впервые были изобретены бумага, порох и фарфор. Греческие философы выработали понятие об элементе, атоме, химическом соединении. Ознакомимся с взглядами Фалеса Милетского, Анаксимена, Демокрита, Эпикура и зачитаем отрывок из поэмы Тита Лукреция Кара "О природе вещей" (I в до н. э.), в котором существование в природе невидимых частиц доказывается следующими фактами: Ветер, во-первых, неистово волны бичует, Рушит громады судов и небесные тучи разносит. ...Стало быть, ветры -- частицы, не зримые нами, Раз и по свойствам и по действам могут сравниться С водами мощных рек, обладающих видимым теком. ...Далее запахи мы обоняем различного рода, Хоть и не видим совсем, как в ноздри они проникают. ...И наконец, на морском берегу, разбивающем волны, Платье сыреет всегда, а на солнце вися высыхает. Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает, Как и не видно того, как от зноя она исчезает. Значит дробится вода на такие мельчайшие части, Что недоступны они совершенно для нашего взора. Римский поэт и ученый Тит Лукреций Кар (99-55 гг. до н. э.) жил в эпоху своеобразной специализации античной науки, когда обычными были сочинения, излагающие сведения в узкой области. Немногие же произведения, в которых воедино сводились представления из разных областей, страдали общим пороком -- отсутствием связи между этими представлениями. И только поэма "О природе вещей" лишена такого недостатка, поскольку учения о природе и человеке имеют одну основу -- идеи об атомах и их движении. Учение об атомном строении вещества -- это не только плод научной абстракции. Обыденные наблюдения древних -- высыхание одежды на солнце, распространение запахов, действие ветра -- подтверждали идею о существовании не видимых глазу мельчайших движущихся частиц. Как называются частицы, о которых говорится в сочинении древнегреческого ученого, на языке современной науки ? Важнейшие моменты в учении Демокрита следующие: 1. В мире существуют только атомы, пустота и движение; атомы -- невидимые, неделимые, неуничтожимые, непроницаемые, материальные элементы (геометрические тела, фигуры), различающиеся величиной, формой, положением в пустоте. Пустота не только пространство, в котором размещены все предметы, но и необходимое условие их существования, поскольку без разделяющей атомы пустоты не могло бы возникнуть никакое тело. 2. Движение атомов хаотично из-за столкновений, которые иногда приводят к образованию самых различных тел. 3. Атомы различаются по форме и размерам, что наряду с разнообразием их сочетаний и обуславливает существование всех вещей в мире. 4. Ничто не возникает в мире случайно. Любые явления человеческой жизни имеют необходимую причину. По мнению Демокрита, если бы каким- нибудь способом удалось установить путь атомов до и после столкновения, можно было бы предсказать все события в мире. Например, один горожанин был убит упавшей ему на голову черепахой, которую орел выпустил из когтей. Демокрит считал, что это не случайное событие, так как необходимость в определенный момент заставила человека отправиться в путь, а орла -- почувствовать голод и устремиться за добычей. Далее было необходимо, чтобы клонящееся к закату солнце осветило лысину путника, а отражение попало в глаз орла, принявшего ее за камень и поспешившего разбить о него панцирь черепахи. Еще одной важной чертой взглядов Демокрита является повышенное внимание к форме вещи, которая определяется совокупностью геометрических форм отдельных составляющих ее атомов (шар, треугольник и т. д.). Атомы, согласно Демокриту, могут быть якореобразными, крючковатыми, вогнутыми и выпуклыми. Учение Эпикура об атомах. Эпикур (341-270 гг. до н. э.) возродил и развил атомизм Демокрита. Своеобразие его взглядов определялось временем, в котором он жил. Все античные атомисты пытались объяснить, исходя из движения атомов, мир в целом, т. е. и "жизнь" вещей, и жизнь человека. Но в разные периоды различные вопросы выдвигались на первое место. Во времена Эпикура главной была проблема человеческого существования. Эпикуру была непонятна Демокритова вера в необходимость, подавляющая волю человека. "Кто может быть выше человека, смеющегося над судьбой, которую некоторые вводят как владычицу всего?" -- спрашивал он. Но к суждениям Демокрита об атомах Эпикур относился более благосклонно. Он принимает взгляд Демокрита на множественность форм атомов, но в отличие от него считает, что их число не бесконечно, а "только необъятно". Эпикур объясняет разнообразие движений различием не формы атомов (как Демокрит), а их массы (говоря современным языком). Он первый приписал атомам новое качество -- массу. По его мнению, атомы не обладают никакими свойствами предметов, доступными чувственному восприятию, кроме формы, массы, размеров и тех свойств, которые по необходимости соединены с формой. При этом он считал атомы весьма малыми. Существенный шаг сделан Эпикуром в развитии представлений о движениях атомов. Если Демокрит говорил лишь об их хаотическом перемещении, то Эпикур рассматривал три вида движения атомов: общее движение вниз под действием массы по параллельным линиям, самопроизвольное отклонение от прямолинейного пути и столкновения атомов друг с другом. Особого внимания заслуживает второй вид движения. "Только при допущении отклонения атомов можно... спасти свободу воли" -- такими словами передает известный римский писатель Цицерон (106-43 гг. до н. э.) мысль Эпикура. Атомы и "свобода воли" -- сейчас это звучит более чем странно. Но не будем забывать, что у греческих натурфилософов не разделялись физические и этические (о поведении человека) учения. Но почему самопроизвольному отклонению атомов придается такое важное значение? Это понятно: двигаясь по параллельным прямым, они не могли бы столкнуться друг с другом, напротив, при отклонении от прямолинейного движения столкновение становится неизбежным. Показать рисунки: выплавка металлов в Египте, отливка бронзовых дверей, предметы быта, изготовленные из сплавов; первую химическую посуду (сосуд для перегонки, делительный сосуд, фильтровальная тарелка). Развитие ремесел и химико- практических знаний в древнем мире явилось первой и весьма важной в историческом отношении ступенью в возникновении и развитии химии как науки. Сообщение на след. занятие: "Жизнь и деятельность немецкого химика И. Р. Глаубера (1604--1670).
Алхимия. На этом занятии предстоит открыть едва ли не самую интересную и загадочную страницу в истории химии. Прежде всего следует обратиться к эпохе, в которую возникла алхимия. Средневековье. Время мрака и тьмы, инквизиции и невежества, но это и время блестящей готической архитектуры, лучезарной поэзии трубадуров, рыцарского романа. И вот посреди этого полнозвучного, чуткого средневековья -- таинственная алхимия. Алхимия возникла во II в. в Александрийской академии, где преподавалось священное тайное искусство имитации благородных металлов. Необходимо объяснить существующие причины, которые породили представления о превращаемости "элементов", роль ртути в теории алхимии. Алхимики утверждали, что все (тогда известные) металлы растворяются в ртути, следовательно, она служит первичным материалом всех металлов. "Ал" -- слово из арабского языка, и сам термин "алхимия" ввели арабы. Джабир ибн Хайян (721-815) разработал серно-ртутную теорию происхождения металлов. Вот как описывал свойства серы и ртути по Геберу (литературный псевдоним Джабира ибн Хайяна): "Сера -- однородное вещество, очень крепкого состава. Ее материя жирна, однако отделить ее легко простой перегонкой невозможно. Если прокалить серу, она как бы исчезает. Она летуча, как дух. Все металлы вступают в соединение с серой: все -- но только не золото! Ртуть образует с серой киноварь; сера -- черное тело и не в силах обратить ртуть ни в золото, на чем иногда настаивают иные философы". Алхимиками были открыты и описаны серная, соляная, азотная кислоты, аммиак, щелочи, многочисленные соединения металлов, винный спирт, эфир, фосфор, берлинская лазурь и многие другие вещества. К этим достижениям можно прибавить и вполне при- личную "экипировку" алхимической лаборатории. Описание операций алхимиков может сопровождаться демонстрацией слайдов, сделанных по гравюрам "Немой книги". "Немая книга" впервые была напечатана в 1677 г. в Ла-Рошели. В гравюрах "Немой книги" не только символизируются действия алхимика, но и рассматриваются техника и технология проведения алхимических процедур: высушивание, выпаривание, перегонка, нагревание на открытом огне и своеобразное термостатирование, декантация и фильтрование, прокаливание и растворение, применение весов и паяльной трубки. Наряду с несомненными успехами в изучении веществ алхимики не могли освободиться от мистических представлений о природе. Искали философский камень, с помощью которого металлы могут быть превращены в золото. Но иногда случалось и так, что даже самые "чистокровные" алхимики в своих фантастических экспериментах производили ценные химические продукты. История открытия алхимиком Хеккингом Брандом (1630-1710) фосфора в 1669 г. Английский художник И. Райт запечатлел это мгновение на картине. В XV-XVI вв. алхимия все больше и больше теряла свое значение. В естествознании складывались материалистические взгляды и воззрения , которые освобождались от оков религии и астрологии, от мистики, веры в демонов, духов и других суеверий. В начале XVI в. врач и химик фон Гогенгейм, который назвал себя Парацельсом, (что по-латыни означало сверхблагородный или превосходящий Цельса --знаменитого римского врача) отверг философский камень, отнеся его к области сказок. Парацельс --основатель иатрохимии (медицинское знание, основанное на химии). "Я -- иатрохимик, потому что знаю медицину и химию",-- говорил Парацельс. Парацельс выступил против авторитетных античных авторов, публично сжег книги Галена и Гиппократа. Он пытался создать новое учение о химических элементах и химических процессах. В основу своей химии Парацельс положил новые представления об элементах. Стихии Аристотеля он заменил тремя началами: ртутью, серой и солью. У Парацельса было много последователей. Иатрохимия, и особенно учение о природе жизненных процессов, содержала не меньше мистики, чем алхимия, но все же аптекарскую практику, фармацию она изменила. Многие аптекари стали использовать полученные в экспериментах знания для составления лекарств. И лекарства эти были надежнее и лучше, чем те фантастические смеси, которые готовили алхимики. Сообщение о И. Р. Глаубере. Основные открытия и достижения Глаубера: получение чистой азотной кислоты перегонкой смеси селитры с серной кислотой, чистой соляной кислоты и сульфата натрия (глауберова соль) нагреванием смеси хлорида натрия с серной кислотой. Опыт, подтверждающий работы Глаубера. Слова Менделеева: "... важная заслуга алхимиков состояла в том, что они делали многие новые превращения... Наука обязана алхимикам первым точным собранием химических данных". Химия XVIIв. На этом занятии предстоит познакомиться с зародившимися во второй половине XVII в. учением о флогистоне, со взглядами таких выдающихся ученых того времени, как Г. Шталь, Р. Бойль, И. Ньютон, Э. Жоффруа. Английский ученый Р. Бойль был одним из создателей науки нового времени с характерным для нее стремлением к постановке большого количества экспериментов и коллективным исследованиям. Следует вспомнить начала средневековой химии: соль, сера, ртуть. Р. Бойль отрицал понятие принципов алхимиков и иатрохимиков (ртуть, сера, соль) и критиковал даже в своей знаменитой книге "Химик-скептик" взгляды сторонников четырех элементов (огонь, воздух, земля, вода) Аристотеля. Заслуга Р. Бойля состоит в том, что он впервые дал правильное толкование понятию "химический элемент". В течение длительного времени развитие горного дела и металлургии побудило ученых и практиков уделять больше внимания процессам окисления и восстановления металлов, сущности горения. Бойль показал, что воздух обязателен для дыхания, что имеет место аналогия между дыханием и гореним. На основе своих опытов Р. Бойль сделал неправильный вывод о том. что в результате обжига металлов на воздухе вес образовавшихся продуктов увеличивается вследствие присоединения к металлу частичек огня. Р. Бойль утверждал, что огонь имеет вес. Бойль ввел в употребление слово "анализ" (от греческого слова "аналюсис" -- разложение). Затем во второй половине XVII в. зародилось учение о флогистоне, которое получило распространение в XVIII в. и господствовало в химии почти сто лет. Теория флогистона. Первый шаг к раскрытию тайны горения сделал английский врач и химик Д. Мэйоу(1645-1679). Продолжая опыты Бойля, он обнаружил, что воздух не простое вещество, а сложная смесь. Он нашел, что в нем содержится какой-то "селитряно-воздушный дух", присоединение которого к различным телам и составляет сущность горения. Мэйоу стоял на пороге открытия кислорода, но его ранняя смерть помешала продолжению работ. Мэйоу описал свои опыты в 1674 г. в пространной книге, посвященной множеству атмосферных явлений, начиная с причин образования туч и дождя и кончая объяснением природы воздуха. Но уже за семь лет до этого немецким химиком и врачом И. Бехером (1635-1682) была высказана совершенно новая гипотеза о природе горения. Ее суть сводилась к следующему: во всех телах содержится некое "начало горючести", огонь лишь вызывает его выделение из тела, в результате чего образуются окалины или зола. Эту идею развил немецкий ученый Г. Э. Шталь в стройную теорию в 1697 г., получившую название теории флогистона (флогистоном Шталь называл "начало горючести".Термин "флогистон" в смысле "горючее" встречается еще у Аристотеля). По Шталю, горение можно было изобразить следующей схемой: Горючее тело(горение) === Земля + Флогистон Можно было представить и превращение "земель" в горючее тело: Земля + Флогистон === Горючее тело Теория Шталя объясняла множество известных химикам фактов, начиная с образования окалин при прокаливании металлов и кончая дыханием. Для доказательства правильности теории Шталь ставил, например, опыт по синтезу серы. (Сера по этой теории должна была быть сложным веществом.) Для этого он нейтрализовал серную кислоту поташом и прокаливал образовавшийся сульфат калия с углем, получая таким образом "серную печень", т. е. смесь сульфидов калия. Действуя на раствор "серной печени" кислотой, Шталь получал серу. Вывод он сделал такой: сера состоит из "кислой части" (серной кислоты) и "начала горючести" (флогистона), которое попадало в серу из угля. Попытки объяснить, что же представляет собой флогистон, привели к странным находкам. Оказалось, что флогистон не только должен обладать весом, но он даже может иметь "отрицательный вес". Вместе с тем попытки выделения флогистона привели к открытию хлора, водорода, кислорода. Теория флогистона была первой химической теорией, объединившей и множество химических явлений, раньше казавшихся разнородными. Теория флогистона открыла путь для экспериментального объяснения множества химических явлений. Все это привело к накоплению фактов, которые получили объяснение только в конце XVIII в. в трудах творца "новой химии" А. Лавуазье. Опыты Шталя по обжигу металлов. Г. Шталь не разделял учения Бойля о том, что увеличение массы металла в обжиге обусловлено присоединением огненных частиц. Шталь утверждал, что флогистон -- легчайшая из всех тел материальная субстанция. Он подчеркивал реальность, материальность флогистона. Но несмотря на эти утверждения никто из ученых -химиков так и не смог получить флогистон в чистом виде. С усовершенствованием экспериментальной методики проведения опытов несоответствие фактов с учением Шталя становилось все более явным. Критика учения о флогистоне шла как со стороны химиков, так и со стороны физиков. Слабые стороны учения о флогистоне заключались прежде всего в пренебрежении весовыми методами и вообще количественными измерениями. Прочную базу под количественные измерения и исследования в химии в 1687 г. И. Ньютоном универсальный закон взаимного притяжения притяжения тел. Из ньютоновской механики вытекало положение: масса тел постоянна при всех механических процессах. В химии стали бурно развиваться количественные методы исследования. Они обогащались новыми средствами: усовершенствованными весами, термометром, микроскопом, ареометром и т. д. Впервые в лабораторную практику весы ввел Р. Бойль. Они были небольшой точности: от 60 до 30 мг. И все же господство теории флогистона продолжалось почти сто лет. Желание химиков-флогистиков выделить флогистон или определить его количественно привело к созданию качественного и количественного анализа. Но именно развитие различных методов анализа привело к накоплению фактов, вызвавших кризис теории флогистона и переход к химии Нового времени. Основные научные исследования французского химика Э. Ф. Жоффруа (1672-1731): дал первые представления о количественной оценке химического сродства, составил на основе опытных данных в 1718 г. таблицы веществ по их взаимному сродству, которые положили начало теории химического сродства, господствовавшей в химии XVIII в. Опыты по горению различных простых веществ (Мg, S, P), проведя два взвешивания: до и после реакции, и сделать соответствующие выводы. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Программа кружка по экспериментальной органической химии для 10 класса... Костромская область. Галичский район. Муниципальное общеобразовательное учреждение | | Программа курса дополнительного образования кружка «Исследователи» Темы занятий нацеливают на овладение законами химии, на приобретение практических умений и навыков проведения химического анализа,... |
| Рабочая программа пропедевтического курса химии 7 класса разработана... ... | | Рабочая программа по химии 8 класс Рабочая программа учебного курса химии для 8 класса составлена на основе Примерной программы основного общего образования по химии... |
 | Тесты по химии к учебнику О. С. Габриеляна «Химия. 8 класс» [Текст]... Рабочая программа курса химии 8 класса, разработанная на основе Примерной программы основного общего образования по химии, Программы... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа учебного курса химии для 8 класса составлена на основе Примерной программы основного общего образования по химии... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа учебного курса химии для 9 класса составлена на основе Примерной программы основного общего образования по химии... | | Пестяковская мсош Рабочая программа по химии составлена на основе Федерального Государственного стандарта, Примерной программы основного общего образования... |
| Дкр по химии для учащихся 11-х классов, сдающих егэ по химии Включает 30 заданий (А1-А30). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых только один правильный. Внимательно | | Тематика рефератов по истории химии к кандидатскому экзамену общенаучной дисциплине Соотношение истории, социологии, психологии науки и науковедения на примере истории химии |
| Элективный курс по химии для учащихся 9 классов Учебно тематическое планирование курса В качестве объектов исследования отобраны минеральные удобрения, химическое строение и свойства которых легко анализируются на основе... | | Рабочая программа элективного курса по выбору «Углубленное изучение отдельных тем общей химии» Элективный курс предназначен для учащихся 10-11-ых классов и рассчитан на 68 часов (1 час в неделю). Особенность данного курса заключается... |
| Тема: «Типы химических реакций» Задание нужно выполнить в рабочей тетради по химии, сдать на проверку на первом уроке химии после карантина. Номер варианта по месту... | | Программа кружка по химии «занимательная химия» Целью создания кружка является формирование у учащихся глубокого и устойчивого интереса к миру веществ и химических превращений,... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа по химии составлена на основе Примерной программы основного общего образования по химии 2004 года, а также авторской... | | Рабочая программа кружка по химии для учащихся 11 класса |
