|
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 8 класс>> Химия: Шеренга великих химиков.
Парацельс
(1493—1541)
Он родился в Швейцарии. 8 тридцатилетнем возрасте уже приобрел репутацию замечательного врача, написал много сочинений по медицине и фармакологии. Свои дни окончил в нищете в австрийском городе Зальцбург. О его жизни сохранилось мало сведений. Его настоящее имя Филипа Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм.
Парацельсом (что в переводе с латинского означает чсверхбяагородный») его назвали современники.
Парацельс вошел в историю науки как основатель нтрохимин, или иатро-химии {иатрос — по-гречески "врач"). "Я и агрохимик, — говорил он, — поскольку знаю и химию, и медицину". По его мнению, "настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств". Парацельс сделал попытку создать новое учение о химических элементах и химических процессах. В основу этого учения он положил новые представления об элементах. Парацельс считал: алхимические три «основные начала» всех металлов (ртуть, сера и соль) содержатся и в живых организмах. Все болезни объясняются нарушением равновесия этих начал в органах животных и человека. Его идеи способствовали быстрому развитию фармакологии — науки о лекарственных веществах и их действии на организм.
Парацельс был химиком, по тем временам весьма эрудированным. В его трудах содержатся ценные сведения о свойствах различных веществ, их отличиях друг от друга и дано описание разных химических операций. Но и то же время он верил в превращение металлов с помощью философского камня. Очень сложен язык его сочинений, они насыщены фантастическими и мистическими образами, и однозначно истолковать их текст часто невозможно.
У Парацельса было много последователей. Иатрохимин, особенно учение о жизненных процессах, изменили фармацию и аптекарскую практику. Аптекари начали проводить химические Эксперименты и использовать полученные знания при составлении лекарств. Они действовали на основе самого важного положения иатрохнмиков: утверждения о химической природе протекающих в организме человека процессов и возможности воздействовать на них веществами.
Иатрохимики-ученые заложили основы эксперимента в химии и открыли тем самым путь к созданию химических теорий.
Как вы считаете, какая цель благороднее у химии как науки: та, которую выдвигали алхимики, или та. которую ставил перед иатрохимней Парацельс? Дайте доказательный ответ.
Сформулируйте самое важное положение, на основе кото- poro действовали иатрохимики. Используя знания по фи- зиологии пищеварения человека, докажите его правильность.
Иатрохимики понимали эксперимент как построенное по заранее обдуманному плану исследование— «вопрос к при-1 родев. Приведите примеры опытов:
а) демонстрационною, проведенного учителем;
б) лабораторного, проделанного вами лично, — которые были построены так же.
Как называют врачей, которые лечат больных в основном: а) лекарствами, полученными с помощью химических реакций на фармацевтических предприятиях: б) травами, минералами и другими веществами природного происхождения; в) своей энергией, или музыкой, пли физическими воздействиями на позвоночник, суставы? Как вы считаете, какие из этих врачей являются последователями Парацельса в большей мере, чем все остальные? (При затруднениях консультируйтесь у товарищей, родителей, учителей.)
Роберт Бойль
(1627-1691)
Английский физик и химик, один из творцов научной химии, создатель и многолетний президент Лондонского королевского общества.
«Бойль делает из химии науку» — так оценил мыслитель вклад великого английского ученого в становление химии.
Уже в первой химической работе — книге "Химик-скептик" (1661) молодой ученый высказал мнение, что химия имеет собствениые цели и задачи, а пе является собой ни ем методов приготовления лекарств или извлечении и превращения металлов. Главной задачей химии, по мнению Бойля, является ответ на основной вопрос, волновавший ученых на протяжении многих веков: из чего состоит материальный мир, как состав веществ влияет на их свойства? Бойль считает, что все тела окружающего мире состоят из элементов — мельчайших экспериментально обнаруживаемых частей вещества. Элементы Бойля отличаются от фантастических элементов - качеств, начал, принципов алхимиков и ятрохимиков пе только материальностью, но в составом. Они состоят из более мелких частиц — прообразов современных атомов (перпичных частиц) и молекул (корпускул). «Элементы состоят из определенных и первичных соединений мельчайших частиц материи». Корпускулярная теория Бойля. по существу, была первой научной теорией состава вещества. Хотя в этой теории отсутствовала важнейшая характеристика вещества — масса, значение корпускулярной теории Бойля для развития химии велико. Она позволила рассматривать реальный состав и анализировать химические свойства конкретных веществ. Неудивительно, что Бойль ввел понятие химический анализ.
Работы Бойля обогатили разные области химии: исследованные им реакции и открытые вещества широко использовались в практике. Мало изменений претерпели предложенные Бойлем приборы для определения объемов газов и жидкостей. Каждый современный химик, определяя кислотность раствора лакмусовой бумажкой, повторяет опыты Бойля.
Развитие науки стимулировали даже те работы Бойля, в которых он не мог дать удачного объяснения наблюдениям. Например, результаты изучения им горения, переосмысленные 100 лет спустя французским химиком А. Л. Лавуазье, легли в основу ант ифлоги сто иной кислородной теории. Обнаружение условий свечения фосфора привлекло внимание миогих поколений химиков и физиков к этому явлению. Общая теория этого сложного процесса была разработана лишь в XX в.
Сравните цель, которую поставил перед химией Р. Бойль, с теми, которые выдвигал Парацельс и которыми руководствовались алхимики. Какая из пих более соответствует химии как иауке? Дайте доказательный ответ.
В чем заключалась корпускулярная теория Р. Бойля?
Что он называл элементами?
Из чего состоят эти элементы?
Какие современные представления о составе и строении веществ соответствуют его теории?
Р. Бойль ввел новое содержание понятия "свойства веществ" и считал их зависящими от состава и строения слагающих вещества частиц. Приведите примеры, подтверждающие справедливость воззрений Р. Бойля.
Понятие о кислотно-основных индикаторах было введено в химию Р. Бойлем. Он первый заметил, что сок фиалки и лакмус изменяют окраску при действии щелочей и кислот. Проведите эти опыты. Какие еще растения-индикаторы и вещества-индикаторы, применяемые в лабораториях, вы знаете? Составьте таблицу, отражающую окраску этих веществ и растений в разных средах. (Подсказка о растениях: незабудка, медуница, красная капуста, черника, смородина и др.)
Р. Бойль ввел в химию понятие «химический анализ». Поясните его. Докажите, что вы тоже владеете некоторыми методами химического анализа: составьте план распознавания трех твердых веществ в пронумерованных пробирках. Даны иодпд натрия, бромид бария и хлорид меди (II).
Михаил Васильевич Ломоносов (1711—1765)
Великий русский ученый-энциклопедист, первый русский академик.
Ломоносов оказал громадиое влияние иа развитие науки и культуры в России. Он и поэт, который открыл новые способы стихосложения, и художник, создатель грандиозных мозаичных панно, и автор первого учебника древней истории России, и картограф, и географ, и геолог. Один из выдающихся естествоиспытателей своего времени, Ломоносов известен также как автор книг по металлургии, как талантливый инженер, педагог, один из создателей первого в стране Московского университета (1755). Основными достижениями Ломоносова в области естественных наук, в первую очередь химии, были материалистическое истолкование химических явлений, широкое введение физических методов я представлений для объяснения химических явлении, создание корпускулярной теории и общая формулировка закона сохранения массы веществ и движения.
Талантливому крестьянскому сыну удалось поступить учиться в Москве в Славянско-греко-латинскую академию. В год ее окончания (1735) Ломоносов, как один из лучших учеников, был послан в Петербург, а в 1736 г. в Германию для изучения металлургии н горного дела. В 1741 г. он вернулся в Россию естествоиспытателем, интересующимся наиболее важными проблемами физики и химии.
В 1740-х гг. Ломоносов разработал корпускулярную теорию строения вещества, отдельные положения которой предвосхитили представления атомно-молекулирного учения. Атомы он назвал элементами, в молекулы — корпускулами. «Корпускулы разнородны, — считал Ломоносов, — когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе: от этого зависит бесконечное разнообразие тел.
В своем произведении "Размышления о причине теплоты и холода" (1744) Ломоносов показал, что теплота — это не особая жидкость, как считалось ранее, а результат движения частиц (корпускул), которое прекращается лишь при достижении низшего градуса холода (так он называл температуру абсолютного нуля).
В 1750-е гг., работая в Петербурге в химической лаборатории Академии наук, созданной благодаря его многолетним усилиям. Ломоносов изучал действие кислот на металлы, разрабатывал способы получения минеральных красок и цветных стекол из отечественного сырья, проводил анализы состава солей и минералов, создавал русский «химический язык».
Подводя итог своим многочисленным естественнонаучным исследованиям, в 1760 г. он предложил общую формулировку закона сохранения вещества и движения: «...Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому... Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения...»
Поясните высказывание А. С. Пушкина о том, что М. В. Ломоносов не только основал первый в России университет, но и сам был «первым русским университетом». Назовите науки, основы которых заложил этот ученый.
Приведите примеры из физики и химии, подтверждающие справедливость закона сохранения материи и движения.
Опишите опыты, подтверждающие выводы М. В. Ломоносова:
а) «нет никакого сомнения, что частицы из воздуха, непрерывно текущего на кальцинируемое тело, смешиваются с последним и увеличивают его вес» (поясним, что кальцинация означает прокаливание);
б) «без пронущення внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере». Поясните, как изменяются условия опыта, приведите уравнения химических реакций и расчетов.
Если уравновесить весы, на чашках которых закреплены свечи, а потом одну из них зажечь, то через некоторое время равновесие весов нарушится. Какая чашка весов поднимется? Как изменить этот опыт, чтобы и в данном случае подтвердить действие закона сохранения массы вещества при химических реакциях?
М. В. Ломоносов утверждал, что для полного и точного иознания веществ нужно «знать части», которые их составляют (что. однако, в его время было невозможно) «но ежели когда-нибудь сие таинство откроется, то подлинно химия тому первая предводительница будет». Докажите правильность предсказания ученого.
Наловите причины многообразия веществ, которые выявил М. В. Ломоносов. Какими причинами обусловлены различия в свойствах следующих веществ: а) сернистый газ SО2, углекислый газ СO2; б) угарный газ СО и углекислый газ СО2? Напишите научные названия этих веществ, определите степени окиелсиня элементов, образующих эти соединения.
«Широко распространяет хинин руки свои в дела человеческие... Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращается пред очами нашими усисхи ее прилежания». Приведите примеры, подтверждающие эти слова, и охарактеризуйте роль химии я современном мире. Докажите, что каждому человеку в наше время необходимо знать основы химии, «...которая ничего иного от вас не пожелает, как прилежного, в ней упражнения, к вашему самих вас украшению и обогащению» (М. В. Ломоносов).
Антуан Лоран Лавуазье (1743—1794)
Выдающийся французский химик, академик Парижской академии наук. Интерес к естественным наукам проявился у Лавуазье еще н юности. Но Антуан не смог нарушить семейной традиции: он стал заниматься на юридическом факультете Парижского университета и лишь в свободное время, которое оставалось после трудных занятий, слушал лекции по физике, химии, геологии, минералогии.
Стремление к тщательному количественному измерению различных условий, влияющих на протекание химических реакций, мастерство тонкого экспериментатора и желание раскрыть наиболее общие закономерности природы — основные черты творческого метода Лавуазье — сформировались у него еще в годы учебы.
В 70-х гг. XVIII в. Лавуазье приступил к решению наиболее важной проблемы химии — изучению процессов горения и дыхания, которые рассматривали тогда с позиции теории флогистона, носителя «горючести» тел.
Ученому потребовалось около двух десятилетий напряженной работы, чтобы доказать несовершенство этой теории. Он провел многочисленные количественные анализы продуктов реакций и установил, что горение - это не разложение «горючих веществ» с выделением флогистона, а соединение веществ с кислородом. Лавуазье «впервые поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове». В 1783 г. Лавуазье привел доказательства сложной природы воды. Оказалось, что самое распространенное на земле вещество представляет собой оксид «горючего воздуха» (водорода).
«Горючий воздух» Лавуазье обнаружил и в составе продуктов сгорания (Животных н растительных тел», как называли тогда органические соединения. Он выяснил, что эти вещества состоят пз углерода, водорода и кислорода. Тем самым Лавуазье заложил основы анализа органических соединений, что создало предпосылки для возникновения в XIX я. органической химии.
В 1789 г. Лавуазье опубликовал «Начальный курс химии», в котором была приведена «таблица простых тел». В этот список простых веществ вошли 23 элемента (кислород, азот, водород, сера, фосфор, углерод и т. д.) и некоторые соединения (известь, глинозем, кремнезем и т. д.).
Научный переворот, совершенный выдающимся французским ученым А. Лавуазье в 70-х гг. XVIII в.. часто называют .великой французской революцией в химии». В чем заключается суть этой революции? Назовите главный вклад и химию А. Лавуазье.
Как вы понимаете сущность процессов горения и дыхания? Сравните их. выявите сходство и различия. Отличаются ли ваши представления от суждений А. Лавуазье?
Опишите опыты, которые вы наблюдали, когда учитель доказывал вам. что вода — сложное вещество, повторяя опыты А. Лавуазье.
Поясните, почему соблюдается закон сохранения массы вещества при химических реакциях, опираясь на понятие химического элемента, сформулированного А- Лавуазье: «...Предел делимости вещества, достигаемый при помощи существующих сейчас методов анализа».
Как вы считаете, почему в список химических элементов, составленный А. Лавуазье, вошли некоторые сложные вещества?
Важнейшие классы соединений по системе А. Лавуазье — кислоты, основания и соли. Отличактся ли его представления от ваших? Дайте доказательный ответ, приведите определения терминов - названий классов сложных веществ и примеры соединений (названая и формулы их).
Клод Луи Бертолле
(1748-1822)
Французский химик, академик Парижской академии наук, создатель теории химического сродства веществ, первым начал систематические исследования химических равновесий.
Решая практические задачи. Бертолле сделал ряд важных открытий. Так была создана первая теория химических равновесных процессов. Ein время своего пребывания в Египте с войсками под командованием Наполеона Бертолле заинтересовался составом воды соляных озер и условиями образования соды в этих естественных «фабриках солей». Изучение образования этих растворов привело его к выводу, что условия химического превращения (Особенно масса я «сродство») реагентов, а также температура очень влияют на протекание реакций. При этом в зависимости от различных условий процесса из одних и тех же исходных веществ могут образовываться соединения различного гостава. Против этого вывода резко выступил его соотечественник Ж. Я. Пруст. На основании опытов с различными веществами Пруст пришел к выводу, что состав одного и того же соединения постоянен, каким бы путем оно ни было получоно. Дискуссия между двумя учеными, длившаяся с 1801 по 1808 г., окончилась открытием одного из основополагающих законов химии — закона постоянства состава соединений. Спустя сто лет Н. С. Курнаков открыл соединения переменного состава, назвав их бертоллидами. и показал, что идеи Бертолле позволяют понять более глубокие закономерности образования веществ.
Важные открытия Бертолле сделал после того, как стал первым среди химиков последователем антифлогистонной теории А. Л. Лавуазье (с 1785 г.); он установил состав аммиака, синильной кислоты, сероводорода. Изучение свойств двух последних соединений привело его к выводу о возможности существования бескислородных кислот.
В середине 1780-х гг. Бертолле разработал способ беления полотна, воска, бумажной массы хлором. Этот способ нашел широкое распространение в Европе. В это же время Бертолле получил соли хлорноватой и хлорной кислот. Среди этих солей наиболее известна — хлорат калия. Позднее это вещество стали называть бертолетовой солью.
Бертолле много сделал для развития науки и высшего образования во Франции: основал лучшие доныне высшие учебные эаведеиия — нормальную и политехническую школы в Париже; создал крупнейший научный журнал «Анналы химии».
К. Бертолле открыл соединения переменною состава. Какие исследования подвели ею к такому выводу? Какие представления о протекании химических процессов ввел в химию этот ученый?
В чем заключается сущность научной дискуссии о составе веществ? Чем она закончилась? Предположите, что было бы, если бы победило противоположное мнение. Как изменилась бы тогда теория и практика химии?
Какую соль и почему называют бертолетовой? Напишите ее формулу и изучи ее название, найдите степени окисления образующих это соединение элементов, выведите формулы кислоты и оксида, соответствующих этой соли.
Назовите вещества, состав которых установил К. Бертолле. Напишите их формулы. Почему был важен вывод о существовании бескислородных кислот?
Джон Дальтон
(1766-1844)
Английский физик и химик, член Лондонского королевского общества, создатель химической атомистики, ввел в химию понятие об атомном весе.
Наблюдая за атмосферными явлениями, Дальтон заинтересовался составом воздуха. Изучение состава и свойств воздуха привело его к открытию ряда законов: закона парциальных давлений в газовых смесях (1801), закона теплового расширения газов (1802) и закона растворимости газов в жидкостях (1803). Эти законы стали важными вехами на пути создания теории состава Газов физической атомистики. Приняв гипотезу о различной величине атомон газов, окруженных тепловой оболочкой, Дальтон объяснил такие физические явления, как расширение газов при нагревании, характер диффузии газов, зависимость их давления от внешних условий. От физической атомистики он перешел в 1803 г. к созданию химической атомистики. Основными положениями химической атомистики Дальтона были следующие:
1. Материя состоит из мельчайших частиц — неделимых атомов, которые не создаются и не разрушаются,
2. Все атомы одного элемента одинаковы по величине и имеют одинаковую массу (вес)-
3. Атомы различных элементов обладают различной массоб и размерами.
4. Сложные частицы (.сложный атом») состоят из определенного числа входящих в это вещество различных атомов.
5. Масса сложной частицы определяется суммой масс составляющих ее атомов элементов.
Положив в основу своей атомистической теории представление об относительном атомном весе (массе), Дальтон ввел в химию количественную характеристику атомов и тем самым окончательно доказал их материальность. Атомная масса стала в дальнейшем одной из основных характеристик веществ.
В 1803 г. Дальтон составил первую таблицу относительных атомных и молекулярных масс веществ. За единицу он принял атомную массу водороде. В этой таблице впервые были установлены относительные массы водорода, кислорода, азота, углерода, аммиака, оксидов серы, азота и других веществ.
Заслуга Дальтона в развитии химии огромна: он наметил верный путь количественного определения состава веществ, предложил систему знаков дли «простых» и «сложных» атомов. Дальтон проводил работы, направленные на уточнение отдельных положений и разъяснение сущности атомистической теории.
Раскройте основные положения атомистической теории Д. Дальтона (назовите их и проиллюстрируйте примерами). Докажите, что этого ученого справедливо называли «отцом современной химии».
Какие основные характеристики (а) атома, (б) молекулы ввел Д. Дальтон?
Расскажите о первой таблице относительных атомных я молекулярных масс веществ, составлен мой Д. Дальтоном. Почему эти массы - относительные?
Подтвсрдте конкретными примерами мысли Д. Дальтона о сущности химических реакций: единствеинные изменения, которые мы можем произвести, состоят в отделении друг от друга частиц, находящихся на расстоянии. Напишите уравнения реакций разного типа и обсудите происходящие изменения с точки зрения этою высказывания.
Амедео Авогадро
(1776-1856)
Итальянский химик и физик, член Академии наук в Турине, один из создателей атомно-молекулярного учения, открыл зеков, получивший впоследствии его имя.
Продолжая семейную традицию, Авогадро стал адвокатом. Однако интерес к естественным наукам, пробудившийся у него в молодости, круто изменил его жизненный путь. В 1806 г. он начинает преподавать физику в Туринском университете. Наиболее важными работами для развития основных положений химии были три статьи Авогадро, опубликованные в 1811 — 1821 гг. В этих статьях сформулированы важнейшие выводы, которые легли впоследствии в основу атомно-молекулярного учения.
Авогадро первым начал систематически определять качественный и количестве!!иый состав соединений, исходя из отношения объемов образующих их газообразных веществ. Это позволило ему правильно установить формулы таких важных соединений, как аммиак, оксиды азота, сероводород, атилен. метан и др. Авогадро записал формулу воды Н20 в отличие от предложенной Дальтоном НО, углекислого газа — CO2 вместо принятого ранее СО, оксида углерода (II) — СО вместо С2О, метана СН4— ранее СН3, этилена -С2Н4 вместо СН (все формулы записаны на основе современных представлений об относительной атомной массе различных элементов и с использованием современной химической символики). Авогадро открыл закон, позволивший определять количественные характеристики газообразных веществ: в одинаковых объемах различных газов находится одинаковое чисто молекул □ри одних и тех же условиях (таких, как температура и давление). Этот закон носит имя eго первооткрывателя.
Авогалро установил, что даже такие простые газообразные вещества, как азот, кислород, водород, существуют в виде двухатомных молекул, а не атомов, как предполагали Д. Дальтон, а впоследствии И. Берцелиус.
На основании этих рассуждений Авогадро предложил простой и надежный способ определения относительных масс молекул газообразных веществ делением их плотностей на плотность водорода, принятую ученым за эталон.
Сопоставив установленные таким образом молекулярные массы газообразных веществ с их составом, Авогадро нашел молекулярные и атомные массы кислорода, азота, углерода, серы, фосфора, хлора, близкие к их современным значениям.
Дайте формулировку закона А. Авогадро. Назовите важнейшие следствия, вытекающие из этого закона.
Почему для закона А. Авогадро Необходимо указывать, что заннгимость. сформулиронлннаи в нем. действует только при одинаковых условиях (температуре, давлении)?
Рассчитайте, одинаковое или разное число молекул содержат ралные порции газа: а) 11.2 л при п. у.; б) 0.125 моль при 4 атм и 0º С; в) 5.6 л при ОºС и 2 атм, г) 0.5 моль при н. у. Определите это число.
Назовите вещества, формулы которых правильно определил А. Авогадро и поясните, как он это сделал.
Напишите формулы кислорода, азота, водорода. Так ли их записывал А. Авогадро?
1 л какого воздуха — сухого или влажного, взятых при одинаковых условиях, будет иметь большую массу? Почему?
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907)
Русский ученый, открыл Периодический закон химических элементов и создал Периодическую систему элементов, которая служит ключом к открытию новых элементов.
В 1955 г. американские физики во паве С Г. Сиборгом синтезировали химический племенг с порядковым номером 101. Они дали ему название менделевии — в знак признания заслуг выдающегося русского ученого.
Периодический закон и Периодическая система стали важнейшим вкладом Д. И. Менделеева н развитие естествознания. Но они составляют лишь часть огромного творческого наследия ученого. Полное собрание его сочиненна — 25 объемистых томов, настоящая энциклопедия знаний.
Д. И. Менделеев привел в систему разрозненные сведения об изоморфизме, и это сыграло свою роль в развитии Геохимии. Он открыл критическую температуру кипения, выше которой вещество не может находиться в жидком состоянии, разработал гидратную теорию растворов и поэтому по праву считается выдающимся физикохимиком. Он провел глубокие исследования свойств раэрсжешшх газов, показав себя прекрасным физиком -экспериментатором. Д. И. Менделеев предложил теорию неорганического происхождения нефти, до сих пор имеющую приверженцев; разработал процесс приготовления бездымного пороха; изучал воздухоплавание, метеорологию, совершенствовал технику измерений. Будучи управляющим Главной палаты мер и весов, много сделал для развития науки об измерениях — метрологии. За свои научные заслуги Менделеев был избран членом более 70 академий и научных обществ разных стран мира.
В научной деятельности ученый видел, по его словам, свою «первую службу Родине».
Вторая служба — педагогическая деятельность. Д. И. Менделеев был автором учебника «Основы химии», который при его жизни выдержал 8 изданий и не раз переводился на иностранные языки. Менделеев преподавал во многих учебных заведениях Петербурга. «Ил тысяч моих учеников миого теперь повсюду видных деятелей, п. встречая их. всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность», — писал ученый на склоне лет.
Д.И.Менделеев проявил себя подлинным патриотом, заботившимся О развитии и будущем России. В своем имени Боблово он ставил «опыты по разведению хлебов». Детально изучал способы добычи нефти и дал много ценных рекомендаций по их усовершенствованию. Он постоянно вникал в насущные нужды промышленности, посещал фабрики и заводы, рудники и шахты. Авторитет Менделеева был настолько высок, что его постоянно приглашали экспертом для решения сложных экономических проблем. Незадолго до смерти он опубликовал книгу «К познанию России», в которой наметил обширную программу развития производительных сил страны.
«Посев научный взойдет для жатвы народной», — такой был девиз всей деятельности ученого.
Менделеев был одним из культурнейших людей своего времени. Он глубоко интересовался литературой и искусством, собрал огромную коллекцию репродукций картин художников разных стран и народов. На его квартире часто нроходили встречи выдающихся деятелей науки и культуры.
Приведите примеры разносторонних интересов Д. И. Менделеева в науке.
Какие «три службы России» выделял Д. И. Менделеев вевоей деятельности? Назовите его достижения в них. (Примечание: третья служба - содействие развитию промышленности России.)
Приведите примеры, доказывающие, что Д. И. Менделеев не только открыл Периодический закон и построил Периодическую систему химических элементов, но и многое сделал для устранения иробелов в ней и уточнения сведений об элементах.
Таблица Д. И. Менделеева называется Периодичтской системой. Объясните, что такое периодичность, в чем она проявляется, каковы ее причины. Почему в таблице Менделеева отражена система, а не просто классификация химических элементов?
Докажите справедливость слов Менделеева: "Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются".
Сванте Август Аррениус (1859-1927)
Шведский физикохимик, создатель теории электролитической диссоциации, академик Королевской академии наук Швеции.
С первых дней учебы в старнином университете города Упсала (севернее Стокгольма) Аррениус серьезно занялся физикой, хоти и лекции по химии тоже посещал охотно.
Знание физики помогло Аррениусу решить одну из важнейших проблем химии: выяснить природу растворов электролитов. В статье «О диссоциации растворенных в воде веществ», опубликованной в конце 1887 г.. Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации:
1) электролиты в растворах состоят из частично диссоциированных молекул, количество которых растет при разбавлении раствора,
2)образующиеся при диссоциации молекул ионы определяют специфические физические и химические свойства растворов электролитов;
3) в бесконечно разбавленных растворах молекулы существуют только в виде ионов;
4) соединение в растворе тем более активно, чем больше оно диссоциировано на ионы.
На основании представлений об образовании активных частиц в растворах электролитов Аррениус выдвинул общую теорию образования "активных" молекул при химических реакциях. В 1889 г.. изучая инверсию тростникового сахара, он показал, что скорость этой реакции определяется столкновением только "активных" молекул. Резкое повышение этой скорости с ростом температуры определяется значительным увеличением при этом количества активных молекул в системе. Для вступления в реакцию молекулы должны обладать некоторой добавочной энергией по сравнению со средней энергией всей массы молекул вещества при определенной температуре (эта добавочная энергия будет впоследствии названа энергией активации). Аррениус наметил пути изучения природы и вида температурной зависимости скорости реакции. При дальнейшем исследовании другими учеными (в первую очередь английским химиком У. Мак-Льюисом) в 1920—1930-х гг. было окончательно выведено уравнение этой зависимости, получившее имя Аррениуса. Оно стало одним из основных уравнений химической кинетики, а энергия активации — важной количественной характеристикой реакционной способности веществ. В 1903 г. Аррениус был удостоен Нобелевской премии за чрезвычайные заслуги в развитии химии.
Научные интересы Аррениуса не ограничивались физической химией. Он написал около двух сотен работ по различным вопросам химии, биологии, астрофизики, космогонии. В 1923 г. Аррениус высказал мысль, что основным источником энергии Солнца является энергия, выделяющаяся при термоядерной реакции образования гелия из водорода. Работы С. Аррениуса хорошо знали в нашей стране. Признанием его вклада в развитие химии со стороны русских и советских ученых было избрание шведского ученого членом Петербургской академии (1903) н Академии наук СССР (1925). почетным доктором Московского университета и Рижского политехнического института.
Назовите основные положения теории электролитической диссоциации и проиллюстрируйте их примерами.
В 1903 г. Королевская академия наук Швеции присудила С. Арреннусу Нобелевскую премию в признание особого значения теории электролитической диссоциации для развития химии. В чем вы видите особое значение этой теории?
Как классифицируются электролиты (а) по характеру образующихся ионов, (б) по степени электролитической диссоциации?
Как зависит степень электролитической диссоциации от природы электролита? Проиллюстрируйте эту зависимость на примере гпдроксидов, образованных элементами одного периода (например, третьего) и одной подгруппы (например, подгруппы щелочных металлов или галогенов).
Расскажите о теории образования "активных молекул" при химических реакциях, выдвинутой С. Аррениусом. Что такое энергия активации молекул? Как ее повысить? Что при этом изменится?
Приведите примеры, доказывающие многосторонность научных интересов С. Аррениуса.
Иван Алексеевич Каблуков (1857-1942)
Советский физикохимик, почетный член Академии наук СССР, высказал идею о гидратации ионов в растворах.
Еще во время обучения в Московском университете И. А. Каблуков начал проводить исследования свойств многоатомных спиртов в лаборатории В. В. Марковникова. Через год после окончания университета, в 1880 г. он получил командировку для продолжения исследований в лаборатории А. М. Бутлерова в Петербургском университете.
В конце 80-х — начале 90-х гг. И. А. Каблуков увлекся физической химией. Работая в лаборатории немецкого ученого В. Оствальда в Лейпциге, он обнаружил, что молекулярная электропроводность электролитов (например, хлороводорода) в органических растворителях изменяется не так. как в водных растворах. В оргинических средах молекулярная электропроводность раствора уменьшается с его разбавлением. Этот факт был очень интересен, так как ранее В. Оствальд, С. Аррениус обнаружили, что в водных растворах молекулярная электропроводность при разбавлении увеличивается. Чтобы объяснить данный факт, И. А. Каблуков привлек положения гид-ратной теории растворов Д. И. Менделеева. В теории электролитической диссоциации проводилась полная аналогия между поведением газов и разбавленных растворов и игнорировалось химическое взаимодействие между растворенным веществом и раствором. В гидратной теории растворы рассматривались как системы ассоциаций частиц, которые теперь называют сольватами (для водных растворов — гидрятями), но при этом не принимался во внимание распад молекул электролитов в растворе на ионы.
В 1889—1890 гг. одновременно И. А. Каблуков и другой русский ученый В. А. Кистяковский (1865—1952) высказали миопии, что при рвеемптронии механизма растворения веществ следует учитывать положения обеих теорий: электролитической диссоциации и гидратной. В докторской диссертации (1891) Каблуков доказал, что при растворении многих веществ образуются их ноны (положение теории «немой диссоциации), которые гидротируются — взаимодействуют — с молекулами воды (положение гидратной теории). В дальнейшем И. А. Каблуков отстаивал необходимость объодиноиия представлений обеих теорий растворов. После создания в начале XX в. гидратной теории ученый пропагандировал ее в статьях и учебниках.
Одновременно о ныушой деятельностью И. Л. Каблуков вел преподавательскую работу. В Московском университете он прочитал первый курс физической химии. Опубликованный учебник И. Л. Коблукова "Основные начала неорганической химии" выдержал 13 изданий.
Расскажите, в чем заключается основная заслуга И. А. Каблукова и В. А. Кистяковского в раскрытии механизма растворения веществ.
В чем заключается сущность гидратной теории растворов? Кто ее автор? Поясните на примерах, как происходит процесс электролитической диссоциации для веществ с различным типом химической связи.
Как увеличить степень диссоциации слабого электролита?
Какие частицы присутствуют в водных растворах: а) сахарозы (сахара); б) сульфата меди (II): в) аммиака? Напишите ИХ формулы и названия. Кнкий из расширив не будет обладать свойством электролитической проводимости?
Анри Луи Ле Шателье (1850-1936) 
Французский физикохимик и металловед, член Парижской академии наук.
В 1884 г. Ле Шателье впервые сформулировал общий закон смещения термодинамического равновесия в химических реакциях под влиянием внешних факторов — температуры, давления и др. «Если в системе, находящейся в равновесии, изменить один из факторов ривновесия, например увеличить давление, — писал Ле Шателье, — то произойдет реакция, сопровождающаяся уменьшением объема, и наоборот. Если же такие реакции происходят без изменения объема, изменение внешнего давления не будет влиять на равновесие. Ле Шателье считал, что подавляющее большинство реакций обратимо. До конце протекают лишь реакции, в результате которых происходит выделение из реакционной системы одного па продуктов в виде осадка, газа и т. д.
Сейчас закон Ле Шателье формулируется в общем виде следующим образом: внешнее воздействие, которое оыопдит систему и.і термодипами ческого равновесия, вызывает в этой системе проиессы. направленные на ослабление результатов такого влияния.
Использовали о этой закономерности позволяет повысить экономическую эффективность технологических процессов, так как. изменяя условия протекания процесса, можно добиться резкого увеличения выхода необходимого продукта.
Всю жизнь Лс Шателье посвятил исследованиям, важным для развития промышленности. Среди его работ — проведение Синтеза аммиака, создание новых способов получения взрывчатых веществ, совершенствование выплавки металлов, производства цемента, стекла в других веществ.
Многие приборы и методы проведения анализов, разработанные Ле Шателье. используются в различных областях науки и техники. Термоэлектрический пирометр и плати ново-родиевая термопара необходимы для измерения температур свыше 600 °С. Металлографический микроскоп дает возможность судить о структуре металлов и сплавов.
Дайте формулировку закона-принципа Ле Шателье. Примените его для определенных условий смещения равновесия в сторону прямой реакции для следующих систем:
Каких реакций, по мнению Ле Шателье, больше — обратимых или необратимых? В каких случаях химические реакции протекают до конца? Приведите примеры, напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Какое значение для управления технологическими процессами при промышленном производстве химических соединений имеет закон Ле Шателье? Приведите примеры.
Схема химического процесса условно описывается уравнением:
Определите направление смещения химического равновесия при следующих условиях: а) вывод продукта АВ2 из сферы реакции; б) повышение давления; в) понижение температуры; г) добавление вещества д) какими теоретическими знаниями вы пользовались, выполняя задание?
юмор к уроку химии 8 класса, поговорки к уроку химии, учебники и пособия для всех классов
Содержание урока
 конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
