Мы полностью состоим из химических реакций. Мы люди. Все живое состоит из химических реакции. Все что есть на Земле появилось в результате различных химических реакций.
Химия в нашей стране служит одним из мощных средств построения общества. Мощный химической промышленности, непрерывно растет и развивается требуется пополнение кадров высококвалифицированных химиков. Химию широко применяют в в сих отраслях промышленности.
Химия делает существенный вклад в создание различных материалов: металлических и неметаллических.
Во все времена химия служит человеку в его практической деятельности. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металла, стекла, керамики, красителей. Большую роль играет химия в современной промышленности. Химическая и нефтехимическая промышленность являются важнейшими отраслями, без которых невозможно функционирование экономики. Среди важнейших продуктов химии следует назвать кислоты, щелочи, слои, минеральные удобрения, растворители, масла, пластмассы, каучуки и резины, синтетические волокна и многое другое. В настоящее время химическая промышленность выпускает несколько десятков тысяч наименований продукции. Исключительно важную роль играют химические продукты и процессы в энергетике, которая использует энергию химических реакций. Для энергетических целей используются многие продукты переработки нефти(бензин, керосин, мазут), каменный и бурый уголь, сланц и торф. В связи с уменьшением природных запасов нефти вырабатывается синтетическое топливо путем химической переработки различного природного сырья и отходов производства. Развитие многих отраслей промышленности связано с химией: металлургия, машиностроение, транспорт, промышленность строительных материалов, электроника, легкая, пищевая промышленность- вот неполный список отраслей экономики, широко использующих химические продукты и процессы. Во многих отраслях применяются химические методы, например, катализ(ускорение процессов), химическая обработка металлов, защита металлов от коррозии, очистка воды. Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности. Если есть химия, многие люди будут живы. И все это только благодаря химии. Роль химии в жизни современного человека трудно переоценить. Без неё немыслима ни медицина, ни косметология, ни кулинария, ни наш повседневный быт. Все крутится вокруг неё - химии.
Но есть и плохие второны химии:
1) химические вещества могут быть опасными:
взрывоопасные;
окисляющие;
чрезвычайно воспламеняющиеся;
воспламеняющиеся.
2)биалогическая опасность - хим. в-ва токсичные;
вредные;
агрессивные;
раздражающие;
канцерогенные;
мутагенные;
тератогенные.
Выбери из этого
Исследуя процессы, совершающиеся в природе, и открывая законы, управляющие ими, химия вместе с другими естественными науками составляет основу химической промышленности и химизации народного хозяйства страны.
Химическая промышленность преследует цель снабдить народное хозяйство различными веществами, материалами, продуктами, получаемыми ею путем изменения состава или структуры исходных веществ, т. е. химическими способами. Эти способы химической промышленности доставляет химия вместе с механикой, физикой и другими естественными науками, которые развиваются под влиянием требований материального производства. Химическая промышленность своими потребностями оказывает решающее влияние на развитие химической науки.
Химизация народного хозяйства - это внедрение химических методов обработки материалов и продуктов химической промышленности во все отрасли производства, культуры и быта. Она является, как мы видели выше, одним из основных направлений научно-технического прогресса, создания материально- технической базы коммунизма. Химизация ускоряет технический прогресс, внося неоценимый вклад в совершенствование материалов, орудий труда, технологии производства. Она способствует повышению производительности труда и созданию изобилия продуктов, необходимых для всестороннего удовлетворения потребностей людей. Для осуществления химизации народного хозяйства необходимо развитие химической науки и химической промышленности, распространение химических знаний в народе
Отсюда видно значение химии в строительстве коммунистического общества. Рассмотрим более подробно роль химии в современной жизни.
Важнейшее значение для промышленности, сельского хозяйства, транспорта, обороны страны и быта имеет твердое, жидкое и газообразное топливо. Химии принадлежит выдающаяся роль в разработке процессов производства этих видов топлива. Она обосновала способы производства из угля, торфа, горючих сланцев различных видов газообразного и жидкого топлива. Она разработала способы разгонки и различных видов крекинга нефти, обеспечивающие получение из нее большого количества бензина, керосина и других видов моторного топлива. Химия выработала способы получения топлива для реактивных двигателей и с этой стороны обеспечила развитие реактивного движения. Вместе с физикой она создала научные основы получения горючего для атомных реакторов. Химия раскрыла научные основы рационального сжигания топлива с высоким коэффициентом полезного действия. Другими словами, химия играет выдающуюся роль в современной энергетике.
Современное производство немыслимо без машин и инструментов. Главными материалами, из которых изготовляются они, являются металлы и их сплавы, которые получаются на основе химической переработки природных материалов. Химия предоставляет металлургии методы исследования материалов природы с целью определения содержания в них нужных металлов, методы обогащения сырья необходимыми веществами, методы получения металлов и сплавов из этих веществ. В основе современных методов производства металлов лежат окислительно-восстановительные процессы. Производство чугуна основано на восстановлении железа окисью углерода, получающейся при сжигании кокса. Обжиг сернистых руд и восстановление металлов углем составляет основу получения меди, цинка, свинца. Восстановление металлов водородом из окислов применяется в производстве молибдена, вольфрама, ванадия и других металлов. Восстановление в электрических печах хрома и марганца из их окислов лежит в основе производства феррохрома и ферромарганца Восстановление электрическим током используется в производстве алюминия, магния, натрия, калия, а также при рафинировании меди и других металлов. Применение кислорода в металлургии повышает производительность труда. Химия имеет большое значение для развития металлургии.
Производство машин и приборов - это в основном физикомеханическое производство, требующее изготовления разнообразных деталей и их сборки. Но и в производство приборов и машин глубоко проникла химия. Широким потоком идут в машиностроение и приборостроение продукты химической индустрии пластмассы для изготовления деталей, каучук для изготовления шин, покрышек и прокладок, различные изоляционные материалы для электротехники и радиоэлектроники, смазочные масла для предупреждения изнашивания трущихся поверхностей и т. д. Химия подсказала правильные пути предупреждения металлов от коррозии: оксидирование, меднение, хромирование, никелирование, покрытие металлов лаками и красками, применение различных ингибиторов и т. д. В связи с этим в машиностроении широко используются кислоты и соли, лаки и краски, синтетические смолы и т. д. Машиностроительное производство широко использует химические методы и продукты химической промышленности.
Строительная промышленность для выполнения своих задач нуждается в стали, кирпиче, цементе, стекле, блоках, панелях, керамических изделиях, в красках, лаках, олифе, в различных синтетических материалах (для покрытия полов, дверей, потолков, стен), являющихся продуктами физико-химической переработки природных материалов. Монтаж зданий из панелей и блоков, кладка кирпичных стен и их штукатурка, бетонирование, цементирование - это важные процессы строительного дела. Раскрытие химических основ этих процессов имело большое значение для рационального и производительного выполнения строительных работ. Химия доставляет производству строительных материалов способы их получения, а строительному делу - химические методы соединения материалов, отделки помещений и т. д.
Производство продуктов питания - задача сельского хозяйства. Высокие урожаи немыслимы без применения минеральных и органо-минеральных удобрений, химических средств борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений (инсектофунгициды), без стимуляторов роста и т. д. С каждым годом увеличивается потребление в сельском хозяйстве фосфорных, калийных и азотных удобрений, соединений бора, марганца, молибдена и других веществ, используемых в качестве микроудобрений, гексахлорана, ДДТ, парахлорбензола, дихлорэтана и многих других средств борьбы с вредителями и болезнями культурных растений, получаемых в химической промышленности. Для производства удобрений химическая промышленность потребляет сотни тысяч тонн азотной кислоты и миллионы тонн серной кислоты. Животноводству химия доставляет кормовые, лечебные и санитарные средства. Многие процессы пищевой промышленности, перерабатывающей первичные сельскохозяйственные продукты, базируются на химии - производство крахмальной патоки, уксусной кислоты, спирта, сахара, маргарина и пр. Химия глубоко проникла в сельское хозяйство и пищевую промышленность.
В производстве одежды и обуви также широкое применение имеют продукты химической промышленности и методы химической технологии. В последние годы химия стала успешно соревноваться с природой в изготовлении искусственного (вискоза, ацетатный шелк) и синтетического (капрон, нейлон, энант, хлорин и т. д.) волокон для текстильной и кожзаменителей для обувной промышленности. Бучение и беление, мерсеризация и крашение, набивка рисунков и аппретирование- тканей являются химическими процессами и для своего выполнения требуют применения продуктов химической промышленности: щелочей, гипохлоритов, красителей, уксусной кислоты, разнообразных солей, применяемых в качестве протрав, моющих средств и т. д. Для обеспечения текстильной промышленности красителями развилась мощная анилокрасочная химическая промышленность.
Широко проникла химия в область культуры. Изготовление бумаги, приготовление типографских красок и сплавов, производство материалов для радио и телевизионной аппаратуры, кинолент, фотоматериалов основано на применении химии и продуктов химической промышленности.
Огромное значение имеет химия для здравоохранения. Со второй половины XIX столетия все в большей и большей мере для лечения, обезболивания и дезинфекции стали применять продукты органического синтеза. Всем известные лекарства, как аспирин, фенацетин, салол, уротропин, были первыми успехами этого синтеза. В последние годы медицина получила от химии такие важные синтетические средства для лечения болезней, как стрептоцид, сульфидин, сульфазол, стрептомицин, витамины и т. д.
Химия широко вошла в современный быт людей не только опосредствованно, через применение пищи, одежды, обуви, топлива, жилищ, но и непосредственно, путем использования мыла, стиральных порошков, соды, дезинфицирующих и профилактических веществ, средств для выведения пятен, пищевкусовых веществ и т. п.
Поистине великим провидцем был М. В. Ломоносов, когда еще на заре современной химии в своей речи «Слово о пользе химии» в 1751 г. говорил: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие, слушатели». Осуществляется предвидение К. Маркса о том, что по мере овладения человечеством химическими методами и реакциями механическая обработка будет все более и более уступать методу химического воздействия.
Отсюда становится понятным, почему Коммунистическая партия и Советское правительство уделяли и уделяют самое пристальное внимание развитию химии и химической промышленности в нашей стране.
Так, в докладе Н. С. Хрущева на XXII съезде КПСС о Программе партии говорится: «Исключительное значение приобретает химическая индустрия. За 20 лет ее продукция при интенсивном расширении номенклатуры возрастет примерно в 17 раз. Широчайшее распространение получит химия полимеров. Производство синтетических смол и пластических масс будет увеличено примерно в 60 раз. Выпуск искусственного и синтетического волокна, имеющего особое значение для производства товаров широкого потребления, возрастет примерно в 15 раз. Производство минеральных удобрений предстоит увеличить в 9-10 раз» («Материалы XXII съезда КПСС»,Гос- политиздат, М., 1961, стр. 149).
В Программе Коммунистической партии ставится задача всемерного развития химии, химической промышленности и внедрения химических методов обработки материалов в различные отрасли производства.
«Одна из крупнейших задач - всемерное развитие химической промышленности, полное использование во всех отраслях народного хозяйства достижений современной химии, в огромной степени расширяющей возможности роста народного богатства, выпуска новых, более совершенных и дешевых средств производства и предметов народного потребления. Металл, дерево и другие материалы будут все более заменяться экономичными, практичными и легкими синтетическими материалами. Резко возрастает производство минеральных удобрений и химических средств защиты растений» (там же, стр. 372).
Таким образом, чтобы понять химические процессы, совершающиеся в природе, чтобы овладеть научными принципами современного производства и, следовательно, иметь политехнический кругозор, чтобы понять сущность химизации страны, чтобы быть готовым к труду в области современного производства, культуры и быта, необходимо знать основы современной химии.
От работников массовых профессий промышленности теперь требуется знание состава и свойств разнообразных видов сырья и материалов, способов химического изменения их, свойств наиболее распространенных химических реагентов, характера воздействия их на главнейшие материалы и т. д. От всех работников массовых профессий сельскохозяйственного труда теперь требуется знание состава растений и почв, химии питания и химических способов борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений, свойств и способов хранения удобрений, гербицидов, инсектофунгицидов, химии питания и содержания сельскохозяйственных животных, научных основ предупреждения коррозии сельскохозяйственных машин, знание состава и свойств моторного топлива, теории рационального сжигания его и т. п. От работников строительства требуется знание состава и свойств строительных материалов, химических основ их применения и пр.
По мере технического прогресса, ликвидации существенного различия между умственным и физическим трудом, подъема работников производства до уровня работников интеллигентного труда эти требования к образованию будут становиться все более широкими и глубокими.
Для удовлетворения этих требований коммунистического строительства необходимо, чтобы наши учащиеся за время обучения в школе получили прочные и систематические знания по химии, ориентировку в научных принципах химического производства, сведения об успехах и задачах химизации страны, некоторые практические навыки в обращении с продуктами химической индустрии. Учащиеся, владеющие основами химии, практическими знаниями и навыками, быстрее и лучше овладеют различными видами труда в производстве и вместе с тем будут хорошим пополнением техникумов и вузов, подготовляющих квалифицированные кадры для все более и более химизирующегося народного хозяйства страны.
«Жизнь — череда химических реакций», — как бы такое утверждение не казалось чрезмерным, оно четко показывает, насколько значима роль химии в современном мире. Зачастую уроки химии в школе воспринимаются как повинность, поскольку ученикам не всегда понятно, зачем изучать этот предмет и как он пригодится в дальнейшей жизни.
Актуальность уроков химии проявляется на двух уровнях:
Очевидном
— полученные знания необходимы для поступления в высшее учебное заведение.
Бытовом
— информация, полученная из школьного курса химии поможет быть компетентным в ряде жизненных ситуаций.
Дети, обучающиеся в школах-интернатах, имеют возможность глубже погрузиться в изучение программных предметов и эффективнее использовать полученные знания. Особенно, если речь идет о специализированных интернатах с углубленным изучением определенных дисциплин. Но и общеобразовательные учебные заведения позволяют получить отличную базу, на основании которой ученик сможет получить хорошую специальность.
Рассмотрим первый аспект — поступление в высшее учебное заведение.
Несмотря на то, что обучение в интернатах детей-сирот дает некоторые льготы при поступлении, дальнейшем им потребуется полный набор базовых знаний, чтобы эффективно осваивать программу высшего учебного заведения. Химия является довольно сложной дисциплиной, требующей от ребенка таких навыков, как умение концентрироваться, аналитически мыслить, целостно воспринимать изучаемое явление, самостоятельно делать выводы, брать на себя ответственность за безопасность окружающих. При этом химия должна стать любимым предметом для тех, кто хочет реализовать себя в следующих специальностях:
Ученый-химик
Покуда люди будут стремиться преобразовывать мир, ученые-химики будут нужны человечеству. Эта отрасль знаний на данный момент является наиболее значимой для развития цивилизации! А значит, каждый человек имеет возможность сделать свой вклад в ее развитие.
Медицинский работник
Врачебное дело востребовано всегда. Хороший врач никогда не останется без работы и не будет испытывать чувство ненужности. Он всегда полезен людям, ведь он помогает поддерживать здоровье, спасает жизни людей. Даже медсестра, которой не придется брать на себя ответственность за постановку диагноза и составление плана лечения, должна понимать, что скрывается за составом таблеток, микстур, уколов. Без знаний по химии врач не сможет подобрать хорошее лечение, выписать рецепт на лекарства, составить грамотную рекомендацию по их применению, предложить альтернативные методы лечения с помощью народной медицины. Ведь все препараты взаимодействуют друг с другом и могут подавлять лечебные свойства или наоборот, делать их воздействие чрезмерным.
Еще важнее уроки химии для будущих фармацевтов, которые изобретают новые лекарства, составляют лечебные порошки и мази, помогают выбрать наиболее дешевые, но эффективные аналоги разных препаратов.
Ветеринар, зоолог, биолог, агроном, садовод
Флора и фауна вызывают восторг практически у каждого любознательного ребенка. Деревья, травы, цветы радуют нас своей красотой и приносят пользу. Если бы их не было, люди не могли бы создавать книги, шить одежду, составлять лечебные сборы. Мир животных также поражает своим разнообразием. Химия актуальна для каждой из этих профессий.
Эколог
Природа — бесконечный источник жизненных сил для любого человека. Мудрые люди стремятся жить в гармонии с ней, поэтому миру всегда нужны профессиональные экологи, которые помогают людям сотрудничать с природой и наносить ей минимальный вред.
Строитель, дизайнер-оформитель, художник
Строительство также является отраслью, которая всегда будет востребованной. Ведь людям нужно где-то жить, на чем-то сидеть, спать. Знания по химии позволяют правильно рассчитать пропорции при составлении бетонной смеси - необходимом элементе для постройки дома. Определить необходимые временные рамки, необходимые для окончательного затвердения фундамента, также будет сложно без понимания особенностей прохождения различных химических реакций.
Даже художники, которые многими воспринимаются как отстраненные наблюдатели, должны владеть базовыми химическими понятиями о взаимодействии веществ! Иначе они просто не смогут грамотно смешивать краски, закреплять их на холсте. Дизайнер-оформитель тоже обязан иметь понимание химических процессов, в особенности их влияние на здоровье человека - ведь от его работы зависит не только красота жилого помещения, но и качество жизни людей! Он должен уметь выбрать нужный материал для отделки, чтобы у проживающей в квартире семьи не начались хронические заболевания и аллергические реакции.
Технолог пищевой промышленности
Продукты, которые мы приобретаем в магазинах, имеют долгий срок хранения по одной простой причине — в пищевой промышленности применяются знания по органической и неорганической химии, с помощью которых удается продлевать срок хранения различной пищи. Вкусовые добавки, заменители сахара, конфеты, чипсы, лимонады — большинство лакомств, столь радующих нас, были бы невозможны, если бы люди не создали такую науку, как химия.
Технологи
Издревле люди использовали природные красители для того, чтобы окрасить одежду из натуральных веществ в яркие цвета. Процесс окраски — это обычная химическая реакция, которую можно спрогнозировать. Благодаря технологам легкой промышленности мы имеем возможность так ярко выглядеть и использовать для создания одежды такое количество синтетических материалов!
Опытные технологи, хорошо знающие химию, нужны для создания косметических средств, парфюмерии. Они разрабатывают способы переработки полезных ископаемых, разрабатывают новые виды пластмасс, используемых для создания корпусов ноутбуков, планшетов, бытовых предметов. Они создают материалы для военной промышленности, космической индустрии, медицины.
Эксперт-криминалист
Криминалисты, которым приходится расследовать тяжелые преступления, обязаны иметь широкие познания в химии, биологии, психологии, физике и ряде других наук. Знаменитый литературный детектив Шерлок Холмс успешно раскрывал многие преступления, поскольку был сведущ в химии!
И это далеко не полный перечень специальностей, для которых познания в химии являются необходимыми. Процесс обучения труден для многих детей именно потому, что они не понимают, где на практике они смогут применить полученные знания. Кроме того, у детей возникает закономерный вопрос: «Я не хочу развиваться в специальностях, связанных с химией. Зачем мне ее учить?»
На такое заявление существует два емких ответа. Первый заключается в том, что если не получить хотя бы базовых знаний по химии, то в будущем множество дорог развития будет закрыто. К тому же, интерес к какой-то сфере деятельности может проснуться спонтанно. Второй ответ несколько приземленней — химия нужна в обыденной жизни.
Применение знаний по химии в обыденной жизни
Следует отметить, что для детей, обучающихся в интернате, именно эта, бытовая причина изучения химии является наиболее значимой. Особенно если дети лишены родительской опеки и вынуждены самостоятельно находить своё место в жизни. Элементарные сведения, почерпнутые из уроков химии, помогут им в решении самых простых задач. Поэтому, проводя урок, я стараюсь показать цель получаемых знаний.
Например, при знакомстве с классом кислот ребята не смогли назвать, какие кислоты можно найти у себя на кухне. Поэтому, рассказывая о кислотах, делаю упор на применение их в быту: как можно использовать уксусную и лимонную кислоты, где пригодятся им эти знания.
К такой работе привлекаю и самих учащихся. Например, при изучении темы «Фенол» рассказываю о негативном действии фенолформальдегидных смол. Обращаю внимание, что большая часть современной мебели сделана из ДСП, содержащих вредные вещества. Предлагаю учащимся найти способы защиты от вредных воздействий. Предлагаю учащимся поработать над проектом «Мой дом». Дети готовятся к будущей жизни, строят планы, появляется цель и заинтересованность.
Проходим тему "Спирты". Показываю детям презентацию. К сожалению, такой бытовой опыт у ребят довольно богатый. И если над первыми кадрами они посмеиваются, то к концу презентации в классе становится тихо. Обязательно провожу семинар по теме «Спирты». Ребята ищут информацию, рассказывают о негативном влиянии алкоголя на организм человека. Как говорит китайская пословица, «Услышал - забыл, увидел - запомнил, сделал - понял».
При изучении темы «Ферменты» рассматриваем состав стиральных порошков, учимся правильно стирать белье, попутно повторяем тему «Жесткость воды». Подкрепленные практикой знания остаются надолго.
Изучая нуклеиновые кислоты, обязательно подробно говорим о биотехнологиях и генной инженерии, я знакомлю их с продуктами, содержащими генетически модифицированные компоненты. Ребята пишут сочинения-рассуждения о будущем человечества.
Ребят интересует то, что касается лично их, в частности, они очень интересуются вопросами здоровья. Проходим тему «Витамины». Ребята конспектируют, примеряют к себе полученные знания.
Покупка стирального порошка и выбор температуры стирки для одежды из различных тканей. Подбор косметических средств, с минимальным содержанием «химии». Чистка серебряных украшений, защита металлических изделий от воздействия воды. Способы очистки воды с помощью различных природных материалов. Создание весёлых фокусов с использованием различных химических веществ (активированный уголь, нашатырь, чай, дрожжи). Создание домашнего мороженого… — всему этому и многому другому обычные дети учатся благодаря жизненному опыту родителей. Дети-сироты, воспитывающиеся в интернатах, лишены этого бытового знания! Поэтому столь важно, чтобы они имели возможность глубоко изучать химию на занятиях.
Учащиеся впитывают азы химической науки, которые впоследствии позволят им хорошо ориентироваться в обыденной жизни и не совершать необдуманных поступков! Ведь знания о том, как нейтрализовать химический ожог, могут спасти здоровье, а то и жизнь человека! Где же ещё ребёнок сможет их получить, как не на уроках химии?
Скучно изучать только то, что идёт в отрыве от нашей собственной жизни. Даже взрослый человек не всегда может заставить себя выучить то, что кажется ему бесполезным и скучным. Что же требовать от школьника, находящегося в трудном периоде подросткового возраста и ещё не определившегося с главными вопросами: «Кто я, чего я хочу от жизни»? Поэтому важно при изучении химии доказать её актуальность - вызвать интерес.
Старшеклассники на уроках химии готовятся войти во взрослую жизнь и реализовать себя в определённой профессии. Актуальность изучения химии в этом контексте абсолютно бесспорна! Ведь практически каждая деятельность современных людей связана с химией. Даже формирование влюблённости подчиняется законам этой науки. Химия - это жизнь, которую стоит постичь!
Кузьменко Елена Анатольевна
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение школа-интернат №24
г. Санкт-Петербург
Учитель химии
Значение химии в жизни человека трудно переоценить. Приведём фундаментальные области, в которых химия оказывает своё созидательное воздействие на жизнь людей.
1. Возникновение и развитие жизни человека не возможно без химии. Именно химические процессы, многие тайны которых учёные ещё не раскрыли, ответственны за тот гигантский переход от неживой материи к простейшим одноклеточным, и далее к вершине современного эволюционного процесса - человеку.
2. Большинство материальных потребностей, возникающих в жизни человека, обслуживается природной химией или получает удовлетворение в результате использования в производстве химических процессов.
3. Даже возвышенные и гуманистические устремления людей в своей основе опираются на химию человеческого организма, и, в частности, сильно зависят от химических процессов в мозге человека.
Конечно же, всё богатство и разнообразие жизни нельзя свести только к химии. Но наряду с физикой и психологией, химия как наука, представляет собой определяющий фактор развития человеческой цивилизации.
Насколько сейчас известно, наша планета образовалась приблизительно 4.6 миллиарда лет назад, а простейшие ферментирующие одноклеточные формы жизни существуют 3.5 миллиарда лет. Уже 3.1 миллиарда лет они могли бы использовать фотосинтез, но геологические данные об окислительном состоянии осадочных отложений железа указывают, что атмосфера Земли приобрела окислительный характер лишь 1.8-1.4 миллиарда лет назад. Многоклеточные формы жизни, которые, по-видимому, зависели от изобилия энергии, возможного только при дыхании кислородом, появились На Земле приблизительно от миллиарда до 700 миллионов лет назад, и именно в то время наметился путь дальнейшей эволюции высших организмов. Наиболее революционным шагом, после зарождения самой жизни, было использование внеземного источника энергии, Солнца. В конечном итоге, именно это превратило жалкие ростки жизни, которые использовали случайно встречающиеся природные молекулы с большой свободной энергией, в огромную силу, способную преобразовать поверхность планеты и даже выйти за её пределы.
В настоящее время учёные придерживаются точки зрения, что зарождение жизни на Земле происходило в восстановительной атмосфере, которая состояла из аммиака, метана, воды и диоксида углерода, но не содержала свободного кислорода.
Первые живые организмы получали энергию, разлагая молекулы небиологического происхождения с большой свободной энергией на меньшие молекулы без их окисления. Предполагается, что на ранней стадии существования Земли она имела восстановительную атмосферу, состоящую из таких газов как водород, метан, вода, аммиак и сероводород, но содержащую очень мало свободного кислорода или вообще его не имевшего. Свободный кислород разрушал бы органические соединения быстрее, чем они могли синтезироваться в результате естественно протекающих процессов (под воздействием электрического разряда, ультрафиолетового излучения, теплоты или естественной радиоактивности). В этих восстановительных условиях органические молекулы, которые образовались небиологическими способами, не могли разрушаться в результате окисления, как это происходит в наше время, а продолжали накапливаться в течении тысячелетий, до тех пор, пока, наконец, не появились компактные локализованные образования из химических веществ, которые можно уже считать живыми организмами.
Появившиеся живые организмы могли поддерживать существование за счёт разрушения естественно образующихся органических соединений, поглощая их энергию. Но если бы это был единственный источник энергии, то жизнь на нашей планете была бы крайне ограниченной. К счастью, около 3 миллиардов лет назад появились важные соединения металлов с порфиринами, и это открыло путь к использованию совершенно нового источника энергии – солнечного света. Первым шагом, который поднял жизнь на Земле над ролью простого потребителя органических соединений, было включение в неё процессов координационной химии.
По-видимому, перестройка явилась побочным следствием появления нового способа запасания энергии – фотосинтеза*, – который давал его обладателям огромное преимущество над простыми ферментативными поглотителями энергии. Организмы, в которых развилось это новое свойство, могли использовать энергию солнечного света для синтеза своих собственных энергоёмких молекул и уже не зависеть от того, что находится среди их окружения. Они стали предшественниками всех зелёных растений.
Сегодня все живые организмы можно подразделить на две категории: те, которые способны изготовлять свою собственную пищу при помощи солнечного света, и те, которые не имеют такой возможности. Скорее всего, и родственные ей бактерии сегодня являются живыми ископаемыми, потомками тех древних способных к ферментации анаэробов, которые отступили в редкие анаэробные области мира, когда атмосфера в целом накопила большие количества свободного кислорода и приобрела окислительный характер. Поскольку организмы второй категории существуют за счёт поедаемых ими организмов первой категории, накопление энергии посредством фотосинтеза является источником движущей силы для всего живущего на Земле.
Общая реакция фотосинтеза в зелёных растениях обратна реакции сгорания глюкозы и проходит с поглощением значительного количества энергии.
6 CO2 + 6 H2 O --> C6 H12 O6 + 6 O2
Вода расщепляется на элементы, что создаёт источник атомов водорода для восстановления углекислого газа в глюкозу, а нежелательный газообразный кислород выделяется в атмосферу. Энергия, необходимая для осуществления этого в высшей степени несамопроизвольного процесса, обеспечивается солнечным светом. В наиболее древних формах бактериального фотосинтеза в качестве источника восстановительного водорода использовалась не вода, а сероводород, органические вещества или сам газообразный водород, но лёгкая доступность воды сделала этот источник наиболее удобным, и в настоящее время он используется всеми водорослями и зелёными растениями. Простейшими организмами, в которых осуществляется фотосинтез с высвобождением кислорода, являются сине-зелёные водоросли. Их правильнее обозначать современным названием цианобактерии, поскольку это, в самом деле бактерии, научившиеся добывать собственную пищу из углекислого газа, воды и солнечного света.
К сожалению, фотосинтез приводит к высвобождению опасного побочного продукта, кислорода. Кислород был не только бесполезен для ранних организмов, он конкурировал с ними, окисляя естественно образующиеся органические соединения прежде, чем они могли быть окислены в процессе метаболизма этими организмами. Кислород представлял собой гораздо более эффективный «пожиратель» энергоёмких соединений, чем живая материя. Ещё хуже было то, что слой озона, который постепенно образовывался из кислорода в верхней части атмосферы, преграждал доступ ультрафиолетовому излучению Солнца и ещё более замедлял естественный синтез органических соединений. Со всех современных точек зрения, появление свободного кислорода в атмосфере представляло собой угрозу для жизни.
Но, как часто случается, жизнь сумела обойти это препятствие и даже обратила его в преимущество. Отходами жизнедеятельности первичных простейших организмов были такие соединения, как молочная кислота и этанол. Эти вещества намного менее энергоёмки по сравнению с сахарами, но они способны высвобождать большое количество энергии, если полностью окисляются до СО2 и Н2 О. В результате эволюции возникли живые организмы, способные «фиксировать» опасный кислород в виде Н2 О и СО2, а взамен получать энергию сгорания того, что прежде было их отходами. Преимущества сжигания пищи с помощью кислорода оказались столь велики, что подавляющее большинство форм жизни – растения и животные – пользуются в настоящее время кислородным дыханием.
Когда появились новые источники энергии, возникла новая проблема, связанная уже не с получением пищи или кислорода, а с транспортировкой кислорода в надлежащее место организма. Малые организмы могли обходиться простой диффузией газов через содержащиеся в них жидкости, но этого недостаточно для многоклеточных существ. Так перед эволюцией возникла очередная преграда.
Выход из тупика в третий раз оказался возможен благодаря процессам координационной химии. Появились такие молекулы, состоящие из железа, порфирина и белка, в которых железо могло связывать молекулу кислорода, не окисляясь при этом. Кислород просто переносится в различные участки организма, чтобы высвободиться при надлежащих условиях – кислотности и недостатке кислорода. Одна из таких молекул, гемоглобин, переносит О2 в крови, а другая, миоглобин, получает и запасает (хранит) кислород в мышечных тканях до тех пор, пока он не понадобится в химических процессах. В результате появления миоглобина и гемоглобина были сняты ограничения на размеры живых организмов. Это привело к появлению разнообразных многоклеточных, и, в конечном итоге, человека.
* Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в энергию химической связи получающихся веществ.
** Метаболизм – расщепление богатых энергией веществ и извлечение их энергии.
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. Есть даже мнение, что самое возвышенное чувство человека, любовь, это набор определённых химических реакций в организме.
Такой подход к рассмотрению роли химии в жизни человека, является, на мой взгляд, упрощённым, и я предлагаю Вам его углубить и расширить, перейдя в совершенно новую плоскость оценки химии и её влияния на человеческое общество.
Относительно недавно человек понял, что сознательное подражание природе в технике может дать великолепный результат. Скопировав крыло птицы, мы создали самолёт. Рассмотрев способ передвижения червя, получили гусеницы трактора. Внимательнее приглядевшись к движениям кожи дельфинов и акул, смогли значительно увеличить скорость торпеды, при её движении в воде. Таких примеров можно привести ещё много, а ещё больше их станет, если мы чаще будем применять этот подход.
А что же химия? Неужели она, являясь на самом деле более «тонкой» и глубокой наукой, по сравнению с механикой макрообъектов, не даст нам никаких намёков и подсказок, рассмотрев которые, человек сделал бы очередной шаг в своём развитии. Оказывается, такие подсказки есть, просто их никто ещё не пытался найти и использовать. И оказалось, что эти подсказки касаются более высокой области, чем даваемые механикой.
Мир людей богат и разнообразен, но всё же поведение каждого человека в отдельности, и устойчивых человеческих групп или общностей, можно свести к определённому набору качеств. И здесь мы можем провести аналогию между атомом и человеком. Действительно, хотя количество различных атомов и ограничено, они могут располагаться в молекулах совершенно различными способами и на самом деле взаимодействовать по-разному, в зависимости от того, с чем приходится вступать в реакцию. Таков и человек.
Теперь дадим сравнение свойств атома (с точки зрения химии) и человека (с точки зрения человеческих взаимоотношений).
Самыми активными являются атомы щелочных металлов. Их отталкивающая защита из электронов мала и слаба, но зато они могут взаимодействовать практически со всеми химическими элементами. Человек такого типа, тоже может прекрасно общаться и уживаться с другими людьми. Но он потеряет при этом свою индивидуальность. Ведь и щелочные металлы не встречаются в чистом виде в природе, а находятся только в виде соединений.
С другой стороны инертные газа создают вокруг себя непреодолимый барьер из восьми электронов, и надо создать особые условия, чтобы заставить их вступить в реакцию. Так и люди. Отгораживаясь от всего мира, человек или общество, теряет способность к изменениям и к развитию, потому что взаимодействие – это взаимное действие. В его процессе изменяются обе стороны.
И наконец, идеал мира химических элементов – углерод. В этом элементе гармонично сочетаются защищённость (4 электрона) и открытость (4 вакансии). Причём распределение электронов может достаточно легко изменяться, не требуя больших энергетических затрат. Углерод способен образовать двойные и тройные связи, взаимодействуя с себе подобными.
В поисках идеала человека мы должны использовать эту информацию. Проявляя в своём поведении разумный компромисс между отстаиванием своих интересов (защита) и учётом мнения оппонента, изменяя слегка свои подходы к решению проблем, как атом углерода в процессе реакций изменяет расположение своих электронов и вакансий, мы продвинемся в деле получения результатов значительно дальше, чем, если бы сохраняли свою позицию неизменной.
С учётом того, что такой подход может быть применён большим количеством людей, то они, как одинаковые атомы углерода, смогут образовать прочные (двойные и тройные) связи. Тоже самое можно сказать и в отношении человеческих общностей (небольших групп, общественных объединений и целых государств).
Развивая эту мысль можно предположить, что наиболее перспективным путём развития человечества является направление, при котором в обществе будет существовать большое разнообразие взглядов и мнений, будет разрешено законом значительное количество способов действия, но большинство людей будет обладать универсальностью, способностью понимать других людей и взаимодействовать с ними, схожей с универсальность атома углерода. При таких условиях жизнь общества будет гармоничной и стабильной.
Пример водорода, в этом вопросе также очень показателен. Сократите сферу своего влияния (или уменьшите область своих запросов) и Вы, подобно атому водорода, сможете взаимодействовать и объединяться со значительно большим числом людей (элементов).
Итак, резюмируя всё выше сказанное, отметим, что химия в жизни человека может стать путеводной звездой для гармоничного развития всего человеческого общества.
В предыдущей главе мы осветили философский подход к оценке химии в жизни человека. Это был, так сказать общий взгляд. Здесь же мы рассмотрим роль химии и её влияние на жизнь человека с позиций стратегии.
Если принять за главную цель существования человеческой цивилизации её гармоничное и всестороннее развитие, особенно в интеллектуальных вопросах, то встаёт вопрос, что на этом пути может сделать химия. Изучая поведение людей и особенно влияние на их поведение того, чем они питаются, можно сделать однозначное заключение. В натуральной здоровой пище содержатся вещества, которые могут не только повысить физическую отдачу организма, но и стимулировать его мозговую деятельность. Поэтому, применяя такую пищу в нужное время в нужных количествах, мы могли бы ускорить развитие человеческой цивилизации, не затрачивая на это больше ресурсов, чем сейчас. Такой подход является новой социальной инновацией, а, следовательно, роль химии в жизни человека возрастёт еще больше.
Необходимо провести крупномасштабные научные исследования в этой области и применить их результаты в повседневной жизни. Ведь даже такое социальное зло, как алкоголизм можно победить, грамотно используя «пищевой вопрос» в отношении страдающих этим недугом людей.
Скажу даже больше. Применение такого подхода в вопросах питания, находящихся в заключении людей, однозначно способно снизить уровень рецидива преступлений.
Этот же метод можно применить и к планированию рождаемости.
Конечно, в каждой из предложенных областей, мы не должны посягать на свободу выбора человека. Но учитывая, что - мы то, что мы едим – применение вышеупомянутых стратегий является вполне обоснованной альтернативой современным способам.
А теперь о самой, на мой взгляд, решающей старатегии, которую необходимо внедрить. Эта страница является частью сайта посвящённого общей теории взаимодействий, новой альтернативной теории. Химические процессы, да и само строение атомов, в этой теории показаны простым человеческим языком и с применением анимации, сравните это взгляды с теми, которые Вы встречали в учебниках. И сделайте совй выбор. Возможно, он будет не в пользу общей теории взаимодействий, но одно можно сказать точно. Химия предстанет перед Вами как интересная, без разрывов и несоответствий во взглядах, без необоснованных постулатов, наука, в которой нет границ для творчества. Вы можете используя общую теорию взаимодействий понять многие, очень туманно объяснённые вопросы. Причём описания, сделанные мною Вам даже не придётся запоминать, они сами зафиксируются в вашей памяти, потому что просты и непротиворечивы. Правда сдавать на экзамене Вам придётся нечто другое.
Химия играет огромную роль в жизни каждого из нас. Химические процессы окружают людей, заполняя человеческое существование смыслом. Химия вокруг нас во всем: начиная с обычных действий, как приготовление обеда и заканчивая важнейшими процессами, которые происходят в человеческом организме. Благодаря химии осуществляются важнейшие миссии, как спасение от смерти, благодаря созданию вакцин и медикаментов. Эта наука никого не оставит равнодушным, ведь она полна интереснейших открытий и экспериментов.
Бытовые действия, которые мы совершаем каждый день, не возможны без химических процессов. Давайте задумаемся. Когда вы зажигаете спичку, то происходит сложный процесс химии. А какие средства вы используете для личной гигиены? Мыло, которое создает пену после взаимодействия с водой. Или порошок для стирки белья, который дает такую же реакцию. А,теперь, налейте себе горячий чай, добавьте лимон и посмотрите, что произойдет. Цвет чая станет слабее, под воздействием кислотного индикатора. Все это химические процессы, о которых человек не задумывается, потому что привыкает к ним с детства и не придает значение тому, как они происходят. Если бы на земле не происходили определенные процессы, которые имели место до зарождения жизни, то, естественно, человечества бы просто не было. То как мы усваиваем и перерабатываем еду, то как дышим построено на химических процессах.
Химия играет важнейшую роль в медицине. Она может нести, как полезное действие, так и губительное. Все знают, что большинство медикаментов разрабатываются, благодаря химии. Они помогают человеку укрепить иммунитет и справиться с болезнью. Но так же с помощью химических процессов создаются токсические яды, которые наносят огромный вред здоровью и жизни человека.
Еще с древних времен, особый интерес к химии, проявлялся у людей любопытных, а так же желающих наживы. Первой категории хотелось открытий, ими двигала любовь к науке, а вторая категория желала создать ценные вещи, которые принесут им богатство.
Одним из самых дорогих веществ является золото. После него следуют остальные металлы. Первыми и актуальными на сегодняшний день направлениями развития химии, являются добыча и переработка руды, для того чтобы получить ценные металлы. Так же древними производствами можно назвать, переработку нефти, производство керамики. Из нефти производится огромное количество веществ и она показывает большое значение химических процессов. Лакокрасочная промышленность имеет свое основание благодаря химии. Так же в строительстве широко используются материалы, созданные с помощью химических процессов. Качество становится все лучше, и тем самым химия укрепляет свои позиции в необходимости человеку.
Химия-это древняя наука, которая является постоянным спутником в жизни человека. Посмотрите вокруг и вы увидите, сколько химических процессов происходит каждый день. Относитесь к ней с уважением, ведь без химии наша жизнь была бы невозможной.
Химия, как наука зародилась еще в 16-17 веках. К ранним основополагающим открытиям относят обнаружение Кислорода А.Лавуазье, разработку атомной теории Д.Дальтона, соединение атомов в молекулы А.Авогадро.
Химия – это наука о простых и сложных превращениях веществ, их строении, изменении в разных условиях, о закономерностях, протекающих реакций.
Это знание дает большие возможности в улучшении многих сфер человеческой жизни, а также познание окружающего мира.
Химия в организме человека. Ежедневно мы сталкиваемся с химическими процессами. Химия не только вокруг нас, но и внутри. Организм человека состоит из органических и неорганических элементов. К органическим относятся углеводы, липиды, белки. Каждый из данных веществ делится на молекулы. Также органические вещества включают в себя витамины, гормоны, аминокислоты и другие.
Неорганические соединения – это вода и соли. Их главная роль заключается в ускорении химических процессов. Чем он быстрее, тем больше пользы получает организм. Более 60% человека составляет вода. Все реакции происходят именно в водной среде. Она хорошо растворяет поступающие минералы и доставляет их к органам.
Роль химии в жизни общества. Понимание химических соединений позволило обществу сформировать новое представление о мире. В комплексе с другими науками, такими, как физика, биология, химия делает большой скачек в развитии и дает новый уровень качеству жизни.
Много веков назад люди не могли представить, что эта наука глобально изменит окружающую среду. С помощью химии человечество приобрело:
Вред химии. Химия – это несомненное достижение цивилизации, но недостаточные знания в области химии приводит к разрушительным последствиям.
Бытовые и косметические средства, которые использует человек каждый день, конечно облегчают наш уход за собой и домом. Но чрезмерное или неправильное их употребление может привести болезням. Например: аллергия, поражение слизистых оболочек, центральной нервной системы.
Глобальный вред от химических процессов – это загрязнение грунта, атмосферного слоя и воды промышленными заводами. На данный момент разрабатываются программы по спасению нашей планеты. Это станет возможно с внедрением перерабатывающих технологий.
Иван Сергеевич Шмелев (1873-1950 гг.) относится к ярким представителям русской литературы, придерживающихся консервативно-христианского направления в развитии словесности.
Морской конек – представитель класса лучеперых рыб, принадлежащего к семейству игловых. Род насчитывает около 54 видов, размеры морских коньков варьируются от 2 до 30 см.
Врач - одна из самых древних профессий в мире. Эта профессия будет востребована всегда, в любые времена. Если раньше в древности, врачи лечили уже непосредственно больного человека
Наполеон Бонапарт был первым консулом Французской Республики, а также императором Франции. Гениальный полководец и необыкновенный человек, обладавший обаянием и умом, навсегда остался в истории и дал имя целой эпохе.
В смешанных и хвойных лесах умеренного климатического пояса встречается удивительное растение с необычным названием – вороний глаз. Оно растет в тени деревьев, вдали от солнечных лучей.
