Выступления на районной конференции "Купчинские чтения"

ГБОУ лицей 299

Фрунзеского района

Развитие химии как науки

Подготовили: ученики 4 «В»,

Иванов Глеб, Карасик Денис,

Пугачев Игорь

Руководитель: Пономарева    

Татьяна Анатольевна

Санкт-Петербург

2022

Введение

Широко распростирает химия руки свои в дела

человеческие… Куда ни посмотрим, куда не

оглянемся, везде обращаются перед очами

нашими успехи её прилежания.

(М.В. Ломоносов)

Цель: Исследовать развитие химии, ряда ее достижений.

Гипотеза: химия принесла миру множество великих изобретений, но не все достижения служат во благо обществу.

Задачи:

• изучить историю появления и развития химии,
• познакомиться с рядом открытий, их положительным и отрицательным влиянием,
• сделать выводы, исходя из изученного.

Химия – это целый удивительный мир, мир загадок и открытий, мир прошлого, настоящего и будущего.

Оглянитесь вокруг, и Вы увидите, что жизнь современного человека невозможна без химии. Мы используем химию при производстве пищевых продуктов. Мы передвигаемся на автомобилях, металл, резина и пластик которых сделаны с использованием химических процессов. Мы используем духи, туалетную воду, мыло и дезодоранты, производство которых немыслимо без химии. Химия окружает нас на каждом шагу. Роль её огромна. Многие жизненные и природные процессы связаны с химией. Во все времена химия служила человеку в его практической деятельности, служит и по сей день. Знания по химии обязательно помогут сохранить здоровье, найти нестандартный способ решения бытовых проблем, дадут ответы на многие наши вопросы, химия раскроет тайны не только привычных нам вещей, но и далеких звезд… 

Основная часть

Алхимия

Среди загадок естествознания ни одна не вызывала столько раздумий и споров в течение полутора тысячелетий, как искусство, которое называют алхимией.

Алхимики считали, что вещества, разум, философия, религия, магия и астрология тесно связаны друг с другом. И нужно было только отыскать эту связь.

Алхимия – одна из самых древних наук, известных всему миру. Она берет начало в безвестности доисторических времен. Халдеи, финикийцы и вавилоняне были знакомы с принципами алхимии. Вместе с астрологией ее практиковали в Греции и Риме; это была основная наука у египтян.

Главной задачей средневековых алхимиков было получение золота в неограниченном количестве. И если всевозможные маги и колдуны надеялись получить золото из ничего, то алхимики надеялись получить золото из неблагородных металлов с помощью философского камня. Причем он должен был обладать свойством превращать в золото не только серебро, но и неблагородные (несовершенные) металлы, как, например, свинец, ртуть и т. д. Кроме знакомого нам названия философский камень, это вещество также имело еще множество других названий: красный лев, великий или жизненный эликсир. Этому средству приписывалась могучая сила: оно должно было не только облагораживать металлы, но и служить универсальным лекарством. Раствор его, разведенный в определенной пропорции, называли золотым напитком. Принятый внутрь в малых дозах, он должен был исцелять все болезни, омолаживать и делать жизнь более продолжительной. 

В начале развития алхимии ее последователи предполагали, что чудодейственная субстанция, обладающая способностью превращать олово и медь в золото — это камень (отсюда и название). Однако со временем мнение поменялось, и средневековые ученые начали работать над созданием порошка либо жидкого эликсира.

Алхимики верили, что в золоте присутствует «здоровая» сера красного цвета, а в серебре — белая сера. При соприкосновении испорченной красной серы с серебром получалась медь, а черная сера могла превратиться в свинец. Таким образом, виды серы влияли на получаемый в результате вариант металла.

Чтобы помочь металлу достичь нужной кондиции, проводилась тщательная обработка элемента. В результате таких экспериментов алхимикам удавалось делать новые научные открытия. Иногда их признавали колдунами и преследовали. В те смутные времена ученых даже сжигали на кострах.

Великие умы неустанно трудились над созданием философского камня. Вот лишь некоторые известные прогрессивные ученые-алхимики, внесшие свой вклад в развитие науки:

1. Альберт Великий — изучал минералы, увлекался философией, ставил опыты по неорганической химии, значительно опережавшие свое время. Автор знаменитого трактата «Об алхимии». Ученый верил, что философский камень можно получить, если использовать правильные компоненты.
2. Арнольдо де Вилланова — блестящий ум того времени, проводивший смелые лекции в Парижском университете. Современники верили, что ученому удалось открыть философский камень.
3. Раймонд Луллий — его называют величайшим алхимиком всех времен. Утверждал, что сумел произвести трансмутацию неблагородных металлов в вожделенное золото.
4. Парацельс — знаменитый алхимик и врач, создавший новые лекарства, изучавший магию. Много лет жизни потратил на поиск философского камня, которым хотел лечить людей.
5. Николя Фламель — сказочно разбогатевший простой ремесленник, утверждавший, что разгадал тайну философского камня.

Алхимия проникла в Россию после ее выхода на европейское культурное пространство. И великий российский ученый Михаил Ломоносов посвятил много времени изучению алхимии.

В постоянных попытках получить долгожданный результат в виде чудодейственного эликсира, в процессе трудных поисков, ученые Средневековья сделали массу важных открытий:

• получили азотную, серную и уксусную кислоту;
• создали спирт;
• получили новые соли;
• составили первую в мире систему химических элементов;
• алхимики открыли новые вещества — сурьму и мышьяк;
• ученым стали известны цинк и висмут, а также неметаллы сера и углерод.

Благодаря постоянным усилиям алхимиков, направленным на создание философского камня, родилась современная наука химия.

Алхимия много сделала для развития науки, однако постепенно превратилась в тормоз на пути научных исследований и постепенно пришла в упадок.

В 17-18 веках европейцы начали изучать только свойства веществ, отбросив религиозную и мистическую оставляющие. Они экспериментировали и записывали свои открытия, чтобы другие люди могли бы поучиться у них. Так появилась наука по исследованию веществ – химия, а люди, изучавшие их, стали называться учеными.

С открытием радиоактивности, наконец был найден способ, как превратить один химический элемент в другой. А в 1980 году американский ученый Гленн Сиборг, на зависть алхимикам Средневековья, обнаружил метод получения золота из висмута в ядерном реакторе. Правда, это гораздо сложнее и дороже добычи золота в шахте.

История Пороха

От фейерверков до ракет

Порох, также широко известный как черный порох, чтобы отличить его от современного бездымного пороха, является самым ранним известным химическим взрывчатым веществом. Он состоит из смеси серы, углерода (в виде древесного угля) и нитрата калия (селитры). Сера и углерод действуют как топливо, в то время как селитра является окислителем.[1][2] Порох широко используется в качестве топлива в огнестрельном оружии, артиллерии, ракетной технике и пиротехнике, включая использование в качестве взрывчатого вещества для взрывчатых веществ в карьерах, горнодобывающей 

промышленности и дорожном строительстве.

Есть одно изобретение, которое было разработано более тысячи лет назад и тоже случайно, это - порох. Порох был изобретен в древнем Китае и назывался (хо-яо), или пламенное лекарство. В 9 веке китайские алхимики пытались найти формулу эликсира бессмертия.

Самая ранняя известная письменная формула пороха, из Wujing Zongyao, или «Сборник важных вопросов военной классики», написанная c. С 1040 до 1044.

        Экспериментируя с селитрой (нитрат калия), один предприимчивый алхимик нашел формулу, которая включала: 75 частей селитры, 15 частей угля и 10 частей серы. Это не эликсир бессмертия, но смесь действительно взрывалась, вступая в контакт с огнем.
Согласно одной записи того времени, взрыва было достаточно, чтобы не только сжечь руки и лицо алхимика, но и разрушить дом.

Впервые порох как оружие был применен в 1232г. Когда монголы осадили китайский город Кайфын. Защитники города метнули в них зажигательную бомбу. В 1259г. В летописях династии Сун упоминаются «огненные трубы», уже представлявшие собой настоящее огнестрельное оружие. Через посредство арабов новая военная техника попала и в Европу. Где в 1313 г. немецкий монах Бертольд Шварц заново изобрёл пороховую смесь. Он использовал её как взрывчатое вещество для снарядов и тем самым стал настоящим изобретателем ручного огнестрельного оружия. Однако открытие не пошло монаху на пользу. Говорят, будто за своё изобретение он был приговорён к смерти.

Первым представителем      взрывчатых веществ был дымный порох — механическая смесь селитры, угля и серы, обычно в соотношении 5:3:2. Существует устойчивое мнение, что подобные составы появились ещё в древности и применялись главным образом в качестве зажигательных и разрушительных средств

В результате насильственных убийств ежегодно погибают

508 тысяч человек по всему миру, сообщается в новом докладе ООН «Глобальное бремя вооруженного насилия».

Пластмасса

Пластмасса – это материалы, полученные на основе полимеров, способные приобретать заданную форму при изготовлении изделия и сохранять в процессе эксплуатации.

К полимерам часто добавляют разные добавки: наполнители, красители и другие компоненты, придающие пластмассам специфические свойства.

Первая пластмасса была получена в 1855 году изобретателем англичанином Александром Парксом. Пластик получил название «Паркезин».

Из пластика делают очень много вещей: посуда, окна и двери, канцтовары, мебель, игрушки, трубы, отделочные материалы для ремонта и многое другое.

Каждый вид пластмассы имеет определенные свойства, может содержать вредные и отравляющие вещества, яды, поэтому это нужно учитывать в применении: нельзя нагревать, сжигать, использовать повторно одноразовые пластиковые изделия, хранить в пластиковой посуде продукты долгое время.

Пластмассы популярны из-за низкой стоимости, лёгкой переработки и по своим свойствам они не уступают металлам и сплавам.

Новейшие изобретения

Химия постоянно развивается как наука. 

Изобретение графена

В 2010 году российские учёные Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили Нобелевскую премию за изобретение самого тонкого, прочного электропроводящего материала – графена.

Он в 300 раз тоньше листа бумаги. Его используют для изготовления аккумуляторов мобильных телефонов, сверхтонких экранов, спорт. Одежды, бронежилетов, исследуют в разработках искусственной кожи, благодаря его свойствам к самовосстановлению.

Водородное топливо

Первая топливная ячейка была разработана в 1960 г. для использования в орбитальных космических капсулах. В 90-е годы водородное топливо начали применять в автобусах. А позже в автомобилях.

Автомобиль, работающий на водороде, не использует бензин и не загрязняет воздух, а вместо выхлопных газов он выделяет пар, также при этом сохраняются запасы нефти.

«Рисовая» дорога

Отходы производства риса помогают  японским учёным создавать дорожное покрытие  для более тихих и качественных дорог. Покрытые новым способом дороги лучше поглощают шум, быстрее высыхают и менее чувствительны к перепадам температур.

Заключение

Занимаясь изучением истории развития химии и некоторых ее достижений, мы убедились в том, что только разумное использование великих изобретений химиков помогает человечеству идти по пути процветания, а безрассудство может привести к трагичечким необратимым последствиям.

Мы убедились, что выдвинутая нами гипотеза подтвердилась.

Использованные источники информации

• Мария Згурская, 50 знаменитых загадок Средневековья. Издательство: Фолио, 2013 г.,

• https://royallib.com/read/zgurskaya_mariya/50_znamenitih_zagadok_srednevekovya.html#0
• Химия 11 класс, О. С. Габриелян, изд-во «Дрофа», «Вертикаль», Москва , 2015 г.
• Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века. Автор Юрий Соловьев. Издательство Наука Год 1980
• Штрубе В. Пути развития химии. М. Издательство: Мир, 1984 г.
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Порох
• https://www.alto-lab.ru/news/