Ответы к §4. Краткий очерк истории развития химии
i. Работа в информационной среде
1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.
Ответ:
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Историяхимии
2. https://groh.ru/gro/chem/chemhist.html
3. http://www.chem.msu.ru/rus/books/2007/zefirova−history/fulltext.pdf
4. http://ddutvyborg.spb.ru/wp−content/uploads/2017/06/1Istoriakhimiikaknauki.pdf
5. http://www.physchem.chimfak.sfedu.ru/Source/History/Sketch0.html
2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.
Ответ:
Точки зрения на происхождение слова "химия"
Исследователи до сих пор не пришли к единому мнению по поводу происхождения слова «химия». Существует несколько версий.
Согласно первой версии, термин "химия" произошел от египетского слова "Хем" − арабского названия этой страны. В таком случае "химия" можно перевести как "египетская наука".
Это же слово означало "черный" − видимо, по цвету почвы в долине реки Нил, протекающей по территории Египта (в противовес бесплодным пескам пустыни). "Кем", или "Хем" (Khemia − "Черная страна", «страна с черной землей») − так называли в древней Греции Египет; этот термин встречается у Плутарха. В таком варианте слово "химия" переводится как "черная наука" или "наука черной земли", но и в этом случае имеется в виду Египет, то есть смысл такого перевода такой же, как в первом варианте.
Вторая версия выводит слово "химия" из греческого χυμος ("хюмос"), которое можно перевести как "сок растения". Этот термин встречается в рукописях, содержащих сведения по медицине и фармакологии.
Согласно же третьей версии, слово "химия" происходит от другого греческого слова − χυμα ("хюма"), означающего "литье", "сплав". В таком случае "химия" − это искусство литья выплавки металлов, то есть металлургии.
Термин "химия" впервые употребил греческий алхимик Зосима Панополитанский в V веке н. э. Он использовал этот термин в смысле «настаивание», «наливание». Современное слово для обозначения науки химии произошло от позднелатинского chimia и является интернациональным: например, в английском языке − chemistry, в немецком − Chemie, французском − chimie. В русском языке этот термин появился в эпоху Петра I.
?. Вопросы и задания
1. Изучив происхождение слова «химия», составьте рассказ о химии и её значении в истории древних цивилизаций.
Ответ:
Одно из предположений происхождения слова химия с египетского «хеме» переводится как «черный, тайный». Тогда для людей эта наука была загадкой. Они знали, но не могли объяснить протекания тех или иных химических реакций.
С коптского языка «хеми» тоже переводится как «черный», но еще это древнее название Египта, который они отождествляли с плодородными землями. И для них значение химии сводилось к способам удобрения своей пустынной почвы, чтобы она стала похожа на черные и урожайные земли долины Нила.
«Хема» на древнегреческом языке означает «литье». Судя по всему, для древних греков значение химии заключалось в выплавке металлов.
С древнекитайского языка «ким» переводится как «золото». Для китайцев химия отождествлялась с изготовлением золота.
В истории возникновения и становления химии как науки с IV по XVI в. н.э. выделяют так называемый алхимический период, когда, основываясь на учении Аристотеля и наблюдая взаимные превращения веществ, алхимики не видели причин, почему в результате таких превращений нельзя получить золото из других веществ, Алхимики считали, что при помощи философского камня они из любого вещества смогут получить золото.
Химия в древних цивилизациях считалась «божественной» наукой, находилась целиком в руках жрецов и тщательно скрывалась ими от всех непосвященных.
С течением времени химические знания, непрерывно накапливаемые людьми, постепенно отделялись от религии и переходили в самостоятельную область человеческой деятельности.
С XVII в. началось становление химии как науки.
2. Сформулируйте закон сохранения массы веществ. Подумайте, почему при горении свечи её масса постепенно уменьшается. Противоречит ли это наблюдение закону сохранения массы веществ?
Ответ:
Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.
Парафиновая свеча состоит из насыщенных углеводородов. При сгорании этих углеводородов образуется углекислый газ и водяной пар, которые улетучиваются в атмосферу, поэтому при горении свечи её масса постепенно уменьшается. Уменьшение массы свечи не противоречит закону сохранения массы вещества, так как масса продуктов реакции никуда не исчезает, а распределяется в атмосфере в виде газа.
3. Какими чертами русского характера, по вашему мнению, объясняется тот факт, что величайшие обобщения в химии были сделаны именно русскими химиками: М.В. Ломоносов открыл закон сохранения массы веществ, А.М. Бутлеров создал теорию строения органических соединений, а Д.И. Менделеев сформулировал Периодический закон и разработал Периодическую систему химических элементов?
Ответ:
Русским людям свойственен здравый смысл и деловитость (из учебника), их отличает независимость собственных суждений. Они обладают незаурядными талантами и способностями, и зачастую не в одной области. Немаловажным фактором также является трудолюбие и целеустремленность. Вероятно, поэтому величайшие обобщения в химии были сделаны именно русскими химиками.
4. Подготовьте небольшие сообщения (по выбору) о жизни и деятельности М. В. Ломоносова, А. М. Бутлерова, Д.И. Менделеева.
Ответ:
Михаил Васильевич Ломоносов (1711 − 1765 гг.).
Выдающийся русский ученый, первый русский академик, поэт, реформатор русского языка, художник и историк Михаил Васильевич Ломоносов родился 19 ноября (8 ноября по старому стилю) 1711 года в деревне Мишанинской (ныне село Ломоносово) Куростровской волости Двинского уезда Архангельской губернии в семье крестьянина помора Василия Дорофеевича Ломоносова, занимавшегося морским промыслом на собственных судах.
В декабре1730 г., стремясь получить образование, Михаил Ломоносов ушел с рыбным обозом в Москву.
В январе 1731 г. Ломоносов, выдав себя за дворянского сына, поступил в Московскую славяно-греко-латинскую академию при Заиконоспасском монастыре ("Спасские школы").
В 1735 г. в числе 12 лучших студентов академии он был отправлен учиться в Санкт Петербургскую академию наук.
В 1736 г. трое из способных студентов, в том числе Ломоносов, были отправлены Академией наук в Германию для обучения математике, физике, философии, химии и металлургии. За границей Ломоносов пробыл пять лет.
В июне 1741 г. (по другим сведениям, в январе 1742 г.) Ломоносов вернулся в Россию и был назначен в академию адъюнктом Академии наук по физическому классу, а в августе 1745 г. стал первым русским, избранным на должность профессора (академика) химии.
Ломоносов неоднократно ставил вопрос об открытии университета в Москве. Его предложения, сформулированные в письме к Ивану Шувалову, легли в основу проекта Московского университета.
25 (12 по старому стилю) января 1755 г. Елизавета Петровна подписала указ об основании Московского университета. 7 мая (26 апреля по старому стилю) 1755 г. состоялось торжественное открытие университета в здании Аптекарского дома, находившегося на месте Исторического музея. В 1940 г., в дни празднования 185 летнего юбилея, университету было присвоено имя Михаила Ломоносова.
В марте 1757 г. Ломоносов был назначен советником Академической канцелярии. В ведении Ломоносова находились Академическое собрание, университет, гимназия и Географический департамент.
В 1763 г. Михаил Ломоносов был избран членом Российской академии художеств. В конце жизни Ломоносов стал почетным членом Стокгольмской (в 1760 г.) и Болонской (в 1764 г.) академий наук.
Умер Михаил Ломоносов 15 апреля (4 апреля по старому стилю) 1765 г., похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры в Петербурге.
Открытия Ломоносова в области химии, физики и астрономии на десятилетия опередили работы западноевропейских ученых. Он развил атомно молекулярные представления о строении вещества, высказал принцип сохранения материи и движения, заложил основы физической химии, исследовал атмосферное электричество и силу тяжести. Он выдвинул учение о свете, создал ряд оптических приборов, открыл атмосферу на планете Венера, объяснил происхождение многих полезных ископаемых и минералов. Известны его труды в области истории.
Ломоносов – крупнейший поэт XVIII века, создатель русской оды философского и высокого гражданского звучания, автор поэм, поэтических посланий, трагедий, сатир, филологических трудов и научной грамматики русского языка.
Имя Ломоносова носят многие учреждения науки, образования и культуры России: Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Музей М.В. Ломоносова Российской Академии Наук, Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова, Архангельский театр драмы имени М. В. Ломоносова, Поморский государственный университет имени М. В. Ломоносова и др.
Именем Ломоносова названы город в Ленинградской области, течение в Атлантическом океане, горный хребет на Новой Земле, подводный хребет в Северном Ледовитом океане, возвышенность на острове Западный Шпицберген, кратер на Луне.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834 − 1907 гг.).
Д.И. Менделеев родился 8 февраля (27 января по старому стилю) 1834 года в Тобольске.
В 1855 году с золотой медалью окончил отделение естественных наук физико−математического факультета Главного педагогического института в Петербурге.
В 1856 году защитил в Петербургском университете магистерскую диссертацию, а с 1857 года в качестве доцента читал там же курс органической химии.
В январе 1859 года Менделеев был отправлен в двухгодичную командировку в Гейдельберг (Германия), где, устроив небольшую лабораторию, произвел свои исследования над капиллярностью жидкостей. В это время им были написаны работы "О расширении жидкостей" и "О температуре абсолютного кипения".
В 1861 году Менделеев вернулся в Петербург, где возобновил чтение лекций по органической химии, в 1861 году опубликовал учебник "Органическая химия", удостоенный Петербургской Академией наук Демидовской премии.
В 1864−1866 годах — профессор Петербургского технологического института.
В 1865 году Менделеев защитил докторскую диссертацию "О соединении спирта с водой" и тогда же был утвержден профессором Петербургского университета.
Работая над учебником "Основы химии", ученый совершил одно из величайших открытий в истории химии — вывел периодический закон химических элементов. Первый вариант периодической таблицы элементов был опубликован в 1869 году под названием "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве". Окончательная формулировка закона была дана ученым в июле 1871 года. В классическом труде "Основы химии", выдержавшем при жизни ученого восемь изданий на русском языке и несколько изданий на иностранных языках, Менделеев впервые изложил неорганическую химию на основе периодического закона.
В 1871−1875 годах Менделеев занимался исследованием упругости и расширения газов и опубликовал свое сочинение "Об упругости газов".
В 1876 году он был избран членом−корреспондентом Петербургской АН. В 1880 году виднейшие русские ученые выдвинули Менделеева в члены Петербургской АН, но его кандидатура была отвергнута, что вызвало резкий протест общественности в России и за рубежом.
В конце 1870−х — первой половине 1880−х годов Менделеев занимался исследованием растворов, их результаты сведены в обширном сочинении "Исследования растворов по удельному весу" (1887).
Менделеев уделял много внимания нефтяной промышленности. В 1876 году по поручению правительства он предпринял путешествие в Америку для ознакомления с постановкой там нефтяного дела, также неоднократно посещал с той же целью кавказские месторождения. В 1888 году он изучал экономическое состояние Донецкого каменноугольного района. Результаты этих работ были изложены им в ряде статей и отдельных монографий.
В 1876−1880 годах Менделеев провел исследования в области метеорологии и воздухоплавания. Им был создан чувствительный дифференциальный барометр. В августе 1887 года без пилота совершил полет на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения и изучения высоких слоев атмосферы.
В 1890−1895 годах он состоял консультантом Научно−технической лаборатории Морского министерства. В 1890 году изобрел новый вид бездымного пороха ("пироколлодий") и в 1892 году организовал его производство.
В 1892 году Дмитрий Менделеев был назначен ученым хранителем Депо образцовых гирь и весов, в 1883 году преобразованного по его инициативе в Главную палату мер и весов. Ее управляющим (директором) он и оставался до конца жизни.
Дмитрий Менделеев умер 2 февраля (20 января по старому стилю) 1907 года в Петербурге от воспаления легких. Похоронен на Волковом кладбище.
Научная деятельность Менделеева чрезвычайно обширна и многогранна. Среди его печатных трудов (более 500) — фундаментальные работы по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, по вопросам экономики, народного просвещения и многим др.
Дмитрий Менделеев был инициатором создания Русского химического общества (1868) и Русского физического общества (1872).
Являлся почетным доктором многих университетов. Почти все крупные учреждения — академии, университеты, научные общества — как в России, так и за рубежом, избрали Менделеева своим почетным членом. Ученый был удостоен многих наград.
В честь ученого были названы химический элемент № 101 менделевий, подводный хребет в Северном Ледовитом океане, действующий вулкан на о. Кунашир (Курильские острова), кратер на Луне, минерал менделеевит. В 1964 году имя Менделеева занесено на Доску почета науки Бриджпортского университета (США) в числе имен величайших ученых мира.
В крупнейших научных и культурных центрах России не реже одного раза в 4−5 лет проводятся Менделеевские съезды по химии.
Александр Михайлович Бутлеров (1828 − 1886 гг.).
Русский химик А.М. Бутлеров родился 3(15) сентября в Чистополе Казанской губернии в семье помещика, офицера в отставке. Рано лишившись матери, Бутлеров воспитывался в одном из частных пансионов в Казани, затем учился в Казанской гимназии. В шестнадцатилетнем возрасте он поступил на физико−математическое отделение Казанского университета, который в то время был центром естественнонаучных исследований в России. В первые годы студенчества Бутлеров увлекался ботаникой и зоологией, но затем под влиянием лекций К. К. Клауса и Н. Н. Зинина заинтересовался химией и решил посвятить себя этой науке. В 1849 г. Бутлеров окончил университет и по представлению Клауса был оставлен на кафедре в качестве преподавателя.
Работа
1849−1863, Казанский университет: преподаватель (с 1849), экстраординарный профессор химии (с 1854), ординарный профессор химии (с 1858), ректор (дважды) (1860−1863 гг., 1878−1882 гг.), Русское физико−химическое общество: председатель отделения химии Открытия.
А.М. Бутлеров — создатель теории химического строения вещества (так называемой «структурной теории»), положившей начало синтетическому образованию новых органических соединений и лежащей в основе современной органической химии.
В 1858 году открыл новый способ синтеза йодистого метилена и выполнил серию работ, связанных с получением его производных.
Синтезировал диацетат метилена, получил продукт его омыления — полимер формальдегида, а на основе последнего в 1861 году впервые получил гексаметилентетрамин (уротропин) и сахаристое вещество «метиленитан», то есть осуществил первый полный синтез сахаристого вещества.
Русский химик, создатель теории химического строения, родоначальник крупной химической школы, общественный деятель. Его теория химического строения позволила объяснить многие факты, накопившиеся в органической химии ко второй половине ХIХ века и доказала, что с помощью химических методов можно установить порядок соединения атомов в молекулах, что, в свою очередь, доказывало возможность познания строения вещества. Теория Бутлерова внесла новое в атомно−молекулярное учение — она рассматривала молекулы вещества как упорядоченную систему, наделенную динамикой взаимодействующих атомов. Кроме того, она позволила предвидеть свойства органических соединений на основании строения, синтезировать новые вещества, придерживаясь плана, позволила объяснить многообразие органических соединений и, наконец, дала мощный толчок синтезу органических соединений, развитию промышленности органического синтеза. Также Бутлеров внес существенный вклад в разработку принципов построения курса химии для школы, подходов к отбору теоретического и фактологического материалов.
Кроме химии, Бутлеров много внимания уделял практическим вопросам сельского хозяйства, садоводству, пчеловодству, а позднее также и разведению чая на Кавказе. С конца 1860−х гг. Бутлеров активно интересовался спиритизмом и медиумизмом, которым посвятил несколько статей; это увлечение Бутлерова и его попытки дать спиритизму научное обоснование стали причиной его полемики с Менделеевым. Умер Бутлеров 5 (17) августа 1886 года в дер. Бутлеровка Казанской губернии, не дожив до окончательного признания своей теории. Два наиболее значительных русских химика – Д. И. Менделеев и Н. А. Меншуткин – лишь спустя десять лет после смерти Бутлерова признали справедливость теории химического строения.
5. Назовите литературные произведения, в которых описаны опыты алхимиков и философский камень.
Ответ:
"Алтын Толобас" Б. Акунин
"Алхимик" П. Коэльо.
"Гарри Поттер и философский камень" Дж. К. Роулинг.
"Духовная алхимия" В. А. Перепелицын
"Знак алхимика. Загадка Исаака Ньютона." К. Филип
"Завещание алхимика" Н. Н. Александрова
"Сокровище алхимиков" С. Жак
"Философский камень" С. С. Венедиктович
"Феномен Фулканелли. Тайна алхимика XX века." К. Р. Джонсон
