Решебник по химии 8 класс Габриелян §1

Предмет химии. Роль химии в жизни человека

Стр. 6

Вопросы

1. Что изучают известные вам естественные науки и какова этимология (происхождение) их названий?

Естественные науки исследуют природу, её явления и законы, управляющие миром. Они основаны на наблюдениях, экспериментах и логических выводах. Рассмотрим несколько основных естественных наук и их этимологию:

1. Физика – наука о природе и её фундаментальных законах. Название происходит от древнегреческого слова φύσις (physis), что означает «природа».

2. Биология – наука о жизни, изучающая живые организмы, их строение, функции, развитие и взаимодействие с окружающей средой. Термин образован от древнегреческих слов βίος (bios) – «жизнь» и λόγος (logos) – «учение, наука».

3. География – наука о Земле, её поверхности, климате, природных ресурсах и их распределении. Происходит от греческих слов γῆ (ge) – «земля» и γράφω (grapho) – «пишу», то есть буквально означает «описание Земли».

4. Астрономия – наука о звёздах, планетах, галактиках и других небесных телах. Название составлено из греческих слов ἄστρον (astron) – «звезда» и νόμος (nomos) – «закон», что означает «законы звёзд».

5. Экология – наука о взаимодействиях живых существ между собой и с окружающей средой. Термин происходит от греческого слова οἶκος (oikos) – «дом, жилище» и λόγος (logos) – «учение», то есть экология – это «учение о доме (среде обитания)».

Эти науки помогают нам лучше понимать окружающий мир и использовать знания для развития общества и защиты природы.

2. А что изучает химия?

Химия – это естественная наука, изучающая вещества, их состав, строение, свойства, а также химические реакции, в ходе которых одни вещества превращаются в другие.

Этимология слова «химия»

Название науки имеет сложное происхождение. Оно может восходить:

1. К древнеегипетскому слову «kem», означающему «чёрный» и относящемуся к плодородному чёрному илу Нила. В этом случае химия связана с алхимией – древним искусством превращения веществ.

2. К древнегреческому слову χημεία (chemeia), что означает «искусство смешивания» или «литьё металлов».

Основные области химии

1. Общая химия – изучает фундаментальные законы и принципы, такие как строение атомов, молекул, химические реакции.

2. Неорганическая химия – исследует вещества, не содержащие углерода (минералы, металлы, оксиды).

3. Органическая химия – изучает соединения углерода, включая белки, углеводы, липиды, ДНК.

4. Физическая химия – рассматривает химические процессы с точки зрения физики, включая термодинамику и квантовую механику.

5. Аналитическая химия – разрабатывает методы обнаружения и количественного определения веществ.

6. Биохимия – изучает химические процессы в живых организмах.

Химия играет ключевую роль в жизни человека: она объясняет процессы дыхания, пищеварения, работу лекарств, создание новых материалов, производство топлива, удобрений, косметики и многого другого.

Стр. 6

Лабораторный опыт 1

Ознакомьтесь с химической лабораторной посудой. Подумайте, для чего предназначен каждый её образец: пробирка, колба, химический стакан, мерный цилиндр, воронки (пластиковая и стеклянная). Что общего между образцами посуды? Чем различаются воронки?

Химическая лабораторная посуда предназначена для проведения различных опытов и работы с химическими веществами.

• Пробирка — используется для проведения небольших реакций, нагревания и хранения небольших количеств веществ.

• Колба — применяется для смешивания, нагревания и хранения жидкостей, может быть разной формы (например, коническая Эрленмейера или круглодонная).

• Химический стакан — универсальная посуда, используемая для приготовления растворов, смешивания веществ и выполнения различных опытов.

• Мерный цилиндр — предназначен для точного измерения объёмов жидкостей.

• Воронки — применяются для переливания жидкостей, фильтрации и разделения смесей.

Общее между всеми образцами лабораторной посуды — они изготовлены из химически стойких материалов (стекло, пластик), которые не вступают в реакцию с веществами, а также используются для работы с жидкостями и растворами.

Различие между воронками:

• Стеклянная воронка выдерживает воздействие агрессивных химических веществ и высоких температур, чаще используется в фильтрации.

• Пластиковая воронка лёгкая, прочная, но менее термостойкая, применяется для переливания жидкостей и работы с неагрессивными веществами.

Стр. 12

Проверьте свои знания

1. Что вы понимаете под веществом и материалом?

Вещество – это то, из чего состоят все физические тела. Оно характеризуется определёнными физическими свойствами, такими как цвет, запах, температура плавления и кипения, плотность и другие. Материал – это вещество или смесь веществ, которые используются для создания различных изделий. Например, алюминий – это вещество, а фольга или детали самолетов, изготовленные из него, – это материалы. Таким образом, вещество – это природное или искусственно полученное соединение, а материал – его практическое применение в производстве. Свойства веществ определяют, в каких отраслях они могут быть использованы.

2. Что такое свойства веществ? Как взаимосвязаны свойства веществ и материалов с их применением?

Свойства веществ – это их физические и химические характеристики, такие как твёрдость, плотность, цвет, растворимость, температура плавления и кипения. Эти свойства определяют возможность применения веществ в различных сферах. Например, алюминий лёгкий и прочный, поэтому он широко используется в авиастроении и ракетостроении. Твёрдость веществ определяется по шкале Мооса, и именно это свойство позволяет применять минералы в строительстве и промышленности. Вода служит эталоном для измерения температуры, так как её точки замерзания и кипения фиксированы. Таким образом, свойства веществ напрямую влияют на то, какие материалы из них можно получить и в каких отраслях они будут полезны.

3. Приведите примеры физических свойств веществ, которые используются в качестве эталонных.

Физические свойства веществ часто служат эталонами в науке и технике. Например, температура замерзания и кипения воды (0°C и 100°C) используется в температурных шкалах Цельсия. Твёрдость минералов оценивается по шкале Мооса, где эталонами служат минералы от мягкого талька (твёрдость 1) до твёрдого алмаза (твёрдость 10). Давление измеряется с использованием ртути в барометрах, поскольку она обладает высокой плотностью. Алюминий применяется в авиастроении благодаря своей лёгкости и прочности. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, определяет калорию – ещё один физический эталон. Таким образом, физические свойства веществ помогают стандартизировать измерения и находят применение в различных областях науки и техники.

4. Раскройте положительное и отрицательное значения химии в жизни современного общества.

Химия играет важную роль в жизни человека, оказывая как положительное, так и отрицательное влияние. С одной стороны, достижения химии позволяют создавать удобные материалы: пластмассы, лекарства, косметику, удобрения, синтетические ткани. Современная медицина использует химические технологии для разработки лекарств и витаминов, продлевающих жизнь людей. Химия также помогает в создании новых источников энергии, строительных материалов, бытовых товаров. Однако существуют и отрицательные последствия. Химическое загрязнение окружающей среды приводит к разрушению памятников архитектуры (из-за кислотных дождей), некрозу растений и загрязнению водоёмов отходами. Бытовые отходы, пластик и нефть, попадая в природу, наносят огромный ущерб экосистемам. Поэтому важно не только использовать достижения химии, но и заботиться об экологии, снижая негативное воздействие химических веществ.

Стр. 12

Примените свои знания

5. Изучите физические свойства: а) сахара и соли; б) лимонной кислоты и соды. Для определения температуры плавления и кипения веществ используйте Интернет. Результаты проведённого анализа оформите в виде таблицы.

Ответ в виде таблицы

*Некоторые вещества разлагаются при нагревании, а не кипят, поэтому для них невозможно указать температуру кипения.

6. Предложите свои примеры применения конкретных веществ и материалов в зависимости от их физических свойств. За информацией обратитесь к Интернету.

1. Алюминий

   • Физические свойства: лёгкость, прочность, коррозионная стойкость, высокая теплопроводность.

   • Применение: используется в авиастроении, ракетостроении, производстве автомобильных деталей, посуды и упаковочных материалов (фольга).

2. Стекло

   • Физические свойства: прозрачность, твёрдость, хрупкость, химическая стойкость.

   • Применение: применяется в строительстве (окна, витражи), оптике (линзы, очки), производстве химической посуды, электроники (экраны).

3. Железо и сталь

   • Физические свойства: высокая прочность, ковкость, способность к магнитному притяжению.

   • Применение: используется в строительстве (мосты, каркасы зданий), изготовлении автомобилей, инструментов, оружия, железнодорожных рельсов.

4. Медь

   • Физические свойства: высокая электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость.

   • Применение: применяется в электротехнике (провода, кабели), сантехнике (трубы), монетах.

5. Сахар (сахароза)

   • Физические свойства: легко растворяется в воде, имеет сладкий вкус, разлагается при нагревании.

   • Применение: используется в пищевой промышленности для производства напитков, кондитерских изделий, а также в фармацевтике для создания сиропов.

6. Сода (NaHCO₃)

   • Физические свойства: белый порошок, растворяется в воде, вступает в реакцию с кислотами с выделением углекислого газа.

   • Применение: используется в кулинарии (разрыхлитель теста), в быту (чистящее средство), в медицине (нейтрализация кислот).

7. Кварц (SiO₂)

   • Физические свойства: высокая твёрдость, термостойкость, химическая инертность.

   • Применение: используется для изготовления стекла, часов, оптических приборов, полупроводников в электронике.

Стр. 12

Используйте дополнительную информацию

7. Подготовьте сообщение об истории усовершенствования приборов для измерения температуры тела человека.

Сообщение

История усовершенствования приборов для измерения температуры тела человека

Измерение температуры тела человека – одна из важнейших диагностических процедур в медицине. Температура является ключевым показателем здоровья, так как её отклонения от нормы могут свидетельствовать о развитии инфекционных и воспалительных заболеваний. На протяжении веков учёные и врачи стремились создать точные, удобные и безопасные приборы, которые позволили бы быстро и безошибочно определять температуру. История создания таких приборов включает множество этапов, каждый из которых вносил значительный вклад в развитие медицины.

Первым шагом к созданию термометра стало изобретение термоскопа в конце XVI века. Этот прибор не имел шкалы и только показывал изменения температуры, но не позволял измерять её в точных числах. Однако уже в XVII веке итальянский учёный Галилео Галилей разработал более совершенную конструкцию термоскопа, основанную на изменении объёма жидкости при нагревании и охлаждении. Это стало первым шагом к появлению термометров в современном понимании.

В 1714 году немецкий физик и инженер Даниэль Габриэль Фаренгейт создал первый ртутный термометр. Он предложил использовать ртуть в качестве измерительной жидкости, поскольку она расширяется и сжимается при изменении температуры более равномерно, чем спирт или вода. Фаренгейт также ввёл шкалу, названную его именем, в которой точка замерзания воды принята за 32 °F, а точка кипения – за 212 °F. Впоследствии эта шкала получила широкое распространение, особенно в англоязычных странах.

В 1742 году шведский учёный Андерс Цельсий предложил более удобную шкалу измерения температуры, в которой 0 °C соответствовало точке замерзания воды, а 100 °C – точке её кипения. Именно эта шкала стала стандартной в большинстве стран мира. Параллельно с этим в XVIII веке начали использоваться спиртовые термометры, которые были безопаснее ртутных, но менее точные из-за свойств спирта.

В XIX веке началось активное внедрение термометров в медицинскую практику. Одним из первых врачей, применивших их для измерения температуры тела, был немецкий медик Карл Рейнхольд Август Вундерлих. Он провёл многочисленные исследования и определил, что нормальная температура тела человека составляет около 36,6 °C. Его работы способствовали популяризации термометров в клиниках и больницах, что значительно повысило точность диагностики заболеваний.

XX век стал переломным в развитии термометров. В этот период были созданы электронные термометры, которые заменили ртутные из-за их большей безопасности и удобства. Такие приборы работают на основе терморезисторов – элементов, изменяющих сопротивление в зависимости от температуры. Они обеспечивают точные измерения за считанные секунды и стали популярными как в медицине, так и в быту.

В XXI веке появились инфракрасные и бесконтактные термометры, которые измеряют температуру тела, фиксируя тепловое излучение кожи или барабанной перепонки. Эти устройства особенно востребованы в условиях пандемий и эпидемий, так как позволяют проводить массовые измерения температуры без необходимости прямого контакта с пациентом.

Таким образом, за несколько веков приборы для измерения температуры тела человека прошли долгий путь от примитивных термоскопов до современных бесконтактных инфракрасных термометров. Благодаря этим усовершенствованиям процесс измерения температуры стал точным, быстрым и удобным, что значительно повысило эффективность диагностики заболеваний и улучшило уровень медицинского обслуживания.

8. Сторонником какой позиции — хемофилии или хемофобии — вы являетесь? Аргументируйте свою точку зрения.

Мое мнение по вопросу хемофилии и хемофобии

Я считаю себя сторонником хемофилии, то есть я поддерживаю положительное отношение к химии и её достижениям. Введение в химию в школе дало мне возможность понять, как химия помогает решать множество жизненных задач, от создания лекарств до производства материалов для повседневного использования. Я вижу, что химия играет важную роль в медицине, так как благодаря ей можно создавать препараты, которые лечат болезни и облегчают жизнь людей. Также химия необходима для производства различных товаров, таких как пластмассы, косметика и моющие средства, которые делают нашу жизнь удобнее и безопаснее.

Несмотря на то, что я сторонник хемофилии, я понимаю, что химия может приносить и вред, если с ней неправильно обращаться. Опасные вещества могут загрязнять окружающую среду, а неправильное использование химических реактивов может привести к авариям. Однако я считаю, что проблемы можно решить, если соблюдать правила безопасности и правильно обучать специалистов, работающих с химическими веществами. Химия открывает перед нами новые возможности, и если использовать её достижения разумно, она принесёт гораздо больше пользы, чем вреда.

В заключение хочу сказать, что я считаю химию важной наукой, которая помогает нам лучше понимать мир и создавать новые технологии. Поддержка хемофилии означает, что мы ценим достижения химии и стремимся использовать их во благо общества. В то же время важно помнить о безопасности и беречь природу, чтобы положительные стороны химии всегда перевешивали возможные негативные последствия.

9. Какой деятельностью вы хотели бы заниматься после окончания школы? Какую роль играет в ней химия?

Моя будущая профессия и роль химии в ней

После окончания школы я хотел(а) бы выбрать профессию, которая будет связана с наукой и технологиями. Меня интересуют профессии в области медицины, фармацевтики, экологии или инженерии, и в каждой из этих сфер химия играет важную роль.

Если я стану врачом, мне придётся разбираться в биохимических процессах, которые происходят в организме человека. Химия необходима для понимания состава лекарств, их взаимодействия с клетками и влияния на здоровье. Без знаний химии невозможно правильно подобрать лечение и определить, какие вещества могут помочь больному.

Если я выберу профессию фармацевта, мне нужно будет изучать свойства различных химических соединений и участвовать в разработке новых лекарственных препаратов. Химия лежит в основе создания таблеток, сиропов, вакцин и антибиотиков, без которых современная медицина не может существовать.

Меня также интересует экология, ведь забота об окружающей среде становится всё более актуальной. Химия помогает анализировать состав воды, почвы и воздуха, выявлять вредные вещества и разрабатывать методы их нейтрализации. Благодаря химии можно создавать экологически чистые технологии, перерабатывать отходы и предотвращать загрязнение природы.

Если я стану инженером-химиком, то буду работать над созданием новых материалов, топлива и даже альтернативных источников энергии. Современная промышленность использует химические процессы для производства пластмасс, металлов, текстиля и множества других вещей, которые окружают нас в повседневной жизни.

Таким образом, химия играет огромную роль практически в любой профессии, связанной с наукой, медициной, экологией или производством. Я понимаю, что знания по химии понадобятся мне независимо от того, какую специальность я выберу, поэтому стараюсь изучать этот предмет внимательно.

10. Подготовьте сообщение о вкладе одного из отечественных химиков в мировую химическую науку.

Сообщение

Вклад Дмитрия Ивановича Менделеева в мировую химическую науку

Дмитрий Иванович Менделеев – один из величайших учёных в истории химии, чьи открытия оказали колоссальное влияние на развитие науки. Он известен прежде всего как создатель Периодической системы химических элементов, которая стала основой современной химии. Однако его вклад не ограничивается только этим открытием – Менделеев занимался исследованиями в самых разных областях, включая физику, металлургию, нефтехимию и даже метеорологию.

Одним из главных достижений Менделеева стало открытие периодического закона в 1869 году. Он заметил, что свойства химических элементов изменяются с определённой закономерностью в зависимости от их атомного веса. Упорядочив известные на тот момент элементы по возрастанию атомных масс, он выявил, что они образуют группы с похожими свойствами. Этот закон позволил учёным предсказывать существование ещё не открытых элементов и даже их химические и физические характеристики. Позже его предсказания подтвердились, когда были открыты галлий, скандий и германий, свойства которых совпали с данными, предложенными Менделеевым.

Кроме периодической системы, Менделеев внёс огромный вклад в развитие химической промышленности. Он занимался исследованиями нефти, предложил её переработку методом крекинга, который используется до сих пор для получения бензина. Учёный также разработал методы производства бездымного пороха, что значительно улучшило технологии изготовления боеприпасов.

Менделеев уделял внимание и металлургии, разрабатывая сплавы с особыми свойствами, а также изучал поведение газов. Он занимался определением плотности газов и жидкостей, что привело к открытию его знаменитого уравнения состояния идеального газа, известного как "уравнение Менделеева-Клапейрона".

Помимо научной деятельности, Менделеев активно занимался образованием и популяризацией химии. Он написал множество научных трудов, создал учебники по химии, которые использовались не только в России, но и за её пределами. Его исследования внесли огромный вклад в развитие российской химической науки и помогли вывести её на мировой уровень.

Таким образом, Дмитрий Иванович Менделеев – не просто учёный, а настоящий реформатор химии, чьи труды изменили представление о строении веществ и способствовали развитию множества промышленных отраслей. Его открытия остаются актуальными и по сей день, а Периодическая система элементов является неотъемлемой частью науки и образования.