10 причин начать изучение химии
Химия — фундаментальная наука о свойствах и строении веществ, о процессах, происходящих во время химической реакций. Кроме того, хорошее знание химии необходимо учёным естественных наук, потому что без нее они не могут проводить исследования. Например, биологи занимаются изучением всех химических вещества, используемых живыми организмами, геологи и экологи же исследуют химические реакции и соединения, содержащиеся в почве, горных породах и минералах. Также астрофизики проводят исследования химического состава планет, звезд и спутников.
Химия, дающая так много возможностей, является одной из тех дисциплин, которую вы не сможете обойти стороной, если желаете построить карьеру в научной сфере.
Начиная со Средних веков алхимики накапливали и обогащали знания об окружающем мире и естественных реакциях, происходящих в природе. Долгое время прародители химии думали, что именно алхимия поможет реализовать заветную мечту — превратить металл в золото.
Со временем интерес к химии нисколько не уменьшался, а, наоборот, возрастал. Так, в 1774 году французский естествоиспытатель Антуан Лавуазье сформулировал правила сохранения массы, благодаря которому химики смогли внести значительный вклад в научные достижения, за которыми мир имеет возможность наблюдать последние 250 лет.
Необходимо подчеркнуть, что русские химики тоже внесли большой вклад в развитие мировой науки. Например, Дмитрий Иванович Менделеев в 1869 году открыл периодический закон химических элементов — один из основных законов естествознания, а советский учёный Сергей Владимирович Лебедев изобрел промышленный способ получения каучука.
Найдите лучшего репетитора по химии на сайте Superprof. (Источник : visualhunt)Если вас интересует познание окружающего мира, если вы всегда задавались вопросом, в чем кроется секрет карамели, и если вы хотели внести личный вклад в сохранении нашей планеты, то вам стоит всерьёз задуматься над карьерой в области химии. Предлагаем к вашему вниманию десять причин, по которым вам стоит начать изучать химию.
Если вы ищете репетитора по химии, загляните на Superprof и выберите преподавателя по химии исходя из вашего бюджета.
“Химия — это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области.”
- Максим Горький, русский и советский писатель, 1868—1936 гг. Начните воспринимать мир с научной точки зрения
Изучая химию, вы узнаете, как устроен мир. Вы сможете найти ответы на интересующие вас вопросы: «Почему шоколад такой вкусный?», «Почему мыло очищает кожу?» или «Почему небо голубое?».
Понимание строения атомов, особенностей электрохимии кислотно-щелочного раствора или стехиометрии молекулы имеет ключевое значение для более осознанного восприятия всего, что вас окружает: от зубной пасты, которой вы пользуетесь каждое утро, до аккумулятора телефона, который вы заряжаете каждый день.
В природе все реакции — от ржавления металла до пищеварительного процесса — управляются химией. Если вы любознательны, то курс химии для начинающих поможет вам ответить на все вопросы о мире и окружающей среде.
Например, знаете ли вы, что осенью листья меняют цвет, потому что выработка хлорофилла зависит от светового режима? Когда день становится короче, количество хлорофилла в листьях уменьшается, и зеленое химическое вещество, которое так преобладает в весенние и летние дни, уступает место другим соединениям, присутствующим в листьях.
Выработка антоциановых пигментов увеличивается при повышении уровня сахара осенью, придавая листьям жёлтый цвет. Каротиноиды, на выработку которых не влияет солнечный свет, придают листьям оранжевый и коричневый оттенок.
Задавались ли вы когда-либо вопросом — почему же мы плачем, когда режем лук? Все просто: сульфеновые кислоты и ферменты, содержащиеся в клетках лука, выделяются, когда вы начинаете резать, и образуется выделение пропантиального s-оксида. В результате естественной реакции наши глаза начинают слезиться, чтобы убрать раздражитель, но поскольку пропантиальный s-оксид смешивается со слезами, образуется серная кислота, что превращает процесс приготовление пищи в неприятную борьбу против слёзоотделения.
Лучшие преподаватели по химии доступны для занятий
Поехали!
Покупайте продукты, используя знания по химии
Кроме того, благодаря изучению химии вы станете более грамотным покупателем. Не стоит забывать, что большая часть потребляемой нами пищи подвергается значительной химической обработке, поэтому понимание того, что мы потребляем, становится все более важным. Однако чем сложнее становятся этикетки продуктов питания, тем труднее разобраться во всех различных консервантах, подсластителях, пищевых красителях и стабилизаторах, содержащихся в пище.
Если вы понимаете, что такое пищевые добавки, такие как лимонная кислота, глутамат натрия, бензоат натрия, нитрит натрия или гуаровая камедь, вы будете знать, какие из них безопасны для здоровья, а какие следует исключить из своего рациона.
При выборе репетитора по химии на Superprof не забудьте уточнить стоимость занятий!
Совершенствуйте кулинарные навыки
Знание химии поможет вам стать лучшим поваром, ведь все продукты состоят из химических соединений, а приготовление пищи — это изменение химических связей, использование свойств веществ и игра с процессами горения, окисления, восстановления, растворимости и химических реакций, чтобы вкусовая палитра ингредиентов стала как можно богаче.
Одной из основных реакций, происходящих при приготовлении пищи, является реакция Майяра — это основная химическая реакция, лежащая в основе вкусовых качеств приготовленных продуктов. Она происходит, когда аминокислоты, входящие в основу всех животных и растительных белков, вступают в реакцию с восстанавливающими сахарами, содержащимися в большинстве продуктов. Необходимо помнить, что значительная часть методов приготовления пищи (фритюр, жарка, тушение, запекание и даже медленное приготовление) в той или иной степени связаны с реакцией Майяра.
Другим прекрасным примером химии в приготовлении пищи является карамелизация. В отличие от реакции Майяра, при карамелизации происходит то, что химики называют пиролизом, а мы, вероятно, называем горением. Этот процесс зарождается, когда сахара реагируют с водой при превышении определённой температуры (от 110C до 180C в зависимости от содержания сахаров), происходят десятки химических реакций и выделяются сотни различных химических соединений.
“В физике, как известно, «капризов» практически нет, в то же время биология полна ими. Химия занимает промежуточное положение: иногда <химическая> реакция течет нормально, а иногда — сплошные «капризы.”
- Николай Николаевич Семёнов советский физикохимик, 1896—1986 гг.
Химия поможет найти работу мечты
В сфере химии существует множество возможностей для трудоустройства: от ядерной до биологической или аналитической химии, вы легко можете получить специализацию в той области, которая вас интересует. Кроме того, химики часто принимают участие в исследованиях в других областях и сотрудничают с биологами, физиками, врачами и инженерами.
В перспективе вы можете стать материаловедом и найти новые способы применения перерабатываемых материалов, таких как пластик, бумага, картон или продукты пищевой промышленности, для создания новых материалов, которые будут лучше отвечать интересам общества и сократят количество мусора, оказавшегося на свалках и загрязняющего планету.
Помимо этого, вы можете стать нанотехнологом и работать с частицами размером меньше клетки с целью разработки новых методов хирургии и диагностики заболеваний.
Лучшие преподаватели по химии доступны для занятий
Поехали!
Как химия поможет вам разобраться в физике и биологии?
Поскольку химия является фундаментальной наукой, она будет лучшим инструментом в вашем распоряжении для понимания как физики, так и биологии.
Биохимия и биофизика — две области, находящиеся на пересечении научных дисциплин. Обе они включают в себя не только неорганическую и органическую химию, но и общую химию.
Стоит отметить, что специалисты по биохимии работают в области биотехнологий, медицинской химии или судебной медицины, они часто сотрудничают с учреждениями по охране окружающей среды, больницами и исследовательскими организациями.
Нужен репетитор по химии онлайн? Найдите его на Superprof сегодня! (Источник : visualhunt)Химия поможет прокачать интеллект
В отличие от таких сложных наук, как физика и математика, в которых для решения сложных уравнений и задач в основном используется мозг, химия — это практическая область.
Будучи химиком, вам придется не только планировать эксперименты, но и проводить их, часто работая с опасными химическими веществами и используя очень сложные устройства и приборы, такие как масс-спектрометры, хроматографические аппараты или дистилляционные колонны.
Химия — это увлекательно
Более того, химия относится наукам, которые могут быть весьма увлекательными (если заниматься ими безопасно). Вы можете легко экспериментировать с безопасными и простыми химическими веществами и получать великолепные результаты.
Многие из вас видели популярные ролики, в которых добавление конфеты Ментос в Колу приводит к зарождению сильной газовой струи. Вы можете легко повторить подобный эксперимент в домашних условиях. Однако конечно химия — это гораздо больше, чем просто игра.
А почему бы не создать полимерные шарики или не изменить цвет пламени в дымоходе? Используя бытовые продукты, которые можно найти в каждом доме, вы можете весело провести время и узнать о природе реакций, которые вы создаёте и наблюдаете.
“Химия достигла такой степени развития, что в ней выработались не только общие выводы и правила, дающие возможность предвидеть отдельные частности, понять многое без продолжительного изучения, но и законы, которые управляют всей совокупностью химических сведений.”
- Дмитрий Иванович Менделеев, химик, 1834–1907 гг.
Ищите репетитора по химии? Узнайте, как найти лучшего специалиста.
Анализируйте новости с точки зрения химии
Ежедневно мы сталкиваемся с новостями о загрязнении бензином окружающей среды, загрязнении воды, медицинских открытиях и достижениях или отзывах на продукты, но как много вы понимаете из всей этой информации?
Именно изучение химии поможет вам лучше понимать, что происходит в мире. Также необходимо осознавать масштабы последствий таких событий, как утечка нефти в океанах или химическое загрязнение подземных вод.
Так как деятельность большинства отраслей, причастных к климатическому изменению, регулируется государственными законами, понимание того, что происходит в вашем районе, городе или стране, позволит стать более осведомленным избирателем.
Знания химии помогу вам сделать мир чуточку лучше
Однако, не стоит забыть, что химическая промышленность также может нанести вред. Например, именно она является главным катализатором экологических проблем в мире, ведь за последние 70 лет с появлением в сельском хозяйстве интенсивного использования удобрений, именно химики виноваты в зарождении новых экологических проблем.
Пластиковые отходы, выбросы CO2, загрязненные воды или бесплодные почвы — все это может быть связано с неправильным использованием химии, продиктованным эгоистичными экономическими расчетами. Тем не менее, экологические проблемы, зарождение которых было вызвано деятельностью химиков, могут быть ими же ликвидированы.
Именно поэтому переработка пластмасс и изобретение новых материалов, а также новое применение того, что долгое время считалось мусором, — одна из многих задач, стоящих сегодня перед молодыми специалистами-химиками.
К примеру, CO2 или углекислый газ в основном производится транспортом, работающем на ископаемом топливе, чьи выбросы приводят к загрязнению воздуха. По этой причине, в настоящее время химики работают над поиском способов извлечения углекислого газа из атмосферы и использования его в качестве экологически чистого источника энергии.
Нам предстоит еще многое сделать, чтобы спасти нашу планету от пагубного воздействия промышленности, но именно химикам придется искать возможные решения проблем окружающей среды.
Этот пример в очередной раз подтверждает, что именно здесь и сейчас необходимо найти репетитора по химии, чтобы успешно сдать ЕГЭ и внести личный вклад в решение проблем мирового масштаба.
Таким образом, после прочтения данной статьи вы убедились, что химия — это гораздо больше, чем изучение периодической таблицы химических элементов.
Какую бы область науки вы бы ни выбрали для карьеры, химия всегда пригодится вам, чтобы разобраться в окружающем вас мире — от одежды, которую вы носите, до пищи, которую вы едите.
А если учесть тот огромный ущерб, который мы нанесли окружающей среде, то, очевидно, что химики будут очень востребованы, чтобы исправить проблемы, созданные нашими предшественниками.
Как полюбить и понять химию
ЕГЭПри правильном подходе к изучению химии ребенок точно полюбит этот сложный предмет. В данной статье разберем что поможет ребенку понять и полюбить химию в школе.
Понять и полюбить химию легко с репетиторами онлайн школы Учи.ДомаХимия – сложный предмет. В нём много формул, правил, законов и закономерностей, которые нужно не просто выучить наизусть, но и понимать. Именно поэтому этот предмет часто не нравится школьникам, пугает их своей сложностью еще на этапе первого знакомства в 7 классе. И если с азами химии всё не так сложно, то дальнейшее обучение и материал школьной программы вызывает трудности даже у отличников. Сегодня поговорим о том, как полюбить и понять этот предмет с помощью онлайн занятий по химии и других способов.
В этом материале:
- Что поможет понять и полюбить химию в школе?
- Опыты и эксперименты
- Важность личности учителя в мотивации изучения химии
Что поможет понять и полюбить химию в школе?
Опытный школьный учитель всегда знает, как заинтересовать ребят на уроке. В ход идут викторины, игры, конкурсы, просмотр видео и настоящие эксперименты. Даже компьютерные игры и приложения могут облегчить путь юного химика, заставить его полюбить предмет и вызвать настоящую мотивацию узнавать как можно больше нового.
Даже сложную информацию можно запомнить играючи. Названия и свойства химических элементов, формулы веществ и многое другое можно выучить наизусть без долгой зубрёжки. Правда, на школьных уроках с этим могут возникнуть сложности: учитель очень ограничен временем и заранее для него написанной программой, необходимостью постоянно контролировать знания учащихся и тратить драгоценные минуты на организационные моменты.
Поэтому, если вы хотите, чтобы ваш ребенок заинтересовался химией и полюбил этот предмет, вы, как родитель, можете помочь ему. Например, нанять репетитора, чтобы подтянуть сложные темы или углубить имеющиеся знания. Ещё один отличный вариант – изучение химии на онлайн занятиях. Так, даже не выходя из дома, в комфортном для ребёнка темпе могут освоиться даже самые сложные темы.
Запишите ребенка на бесплатный вводный урок, где он познакомится с учителем, выполнит несколько игровых заданий и узнает, что изучать химию, это очень увлекательно.
Узнать о наших акциях
Опыты и эксперименты
В отличие от других предметов, химия полна сложных формул и тем, которые нужно выучить наизусть и понять. И огромное значение для успеха здесь имеет наглядность. В школе, к сожалению, у учителя мало времени и реагентов, чтобы продемонстрировать интересные процессы. Порой все ограничивается спиртовкой, несколькими веществами и яркой сменой содержимого пробирки.
Онлайн занятия по химии – совершенно другое дело.
Здесь преподаватель нацелен на мотивацию ребенка учиться, не ограничен так строго, как в школе, по времени. Он может вносить много интерактивных, наглядных моментов, проводить с детьми опыты. А если ученик что-то не понял, всегда можно вернуться к сложной теме и прояснить момент, который оказался недопонятым.
С другой стороны, химия – это не только яркие реакции, взрывы, вспышки, смена цвета реагентов, запахи. Это еще и наука, которая применима в повседневной жизни.
Простейшие опыты можно проводить не только на офлайн и онлайн занятиях химии, но и дома. А компоненты для них легко раздобыть в аптеке, супермаркете или же на рынке. Главное – соблюдать правила безопасности и сделать так, чтобы в эксперименте принимали участие взрослые.
Опыты не только мотивируют ученика получать новые знания, вызывают неподдельный интерес и заставляют двигаться дальше, изучая сложные темы, но также показывают, как устроен наш мир.
Теперь ученик начинает осознавать, что всё вокруг него – химические элементы, которые вступают друг с другом в реакцию или же не делают этого.
Хотите, чтобы ваш ребенок полюбил химию с младших классов? Запишите его на бесплатный вводный урок, где мы покажем, каким увлекательным может быть этот «сложный» предмет.
Узнать о наших акциях
Важность личности учителя в мотивации изучения химии
В изучении любого предмета, в том числе химии, важно то, кто именно будет учить ребёнка. Можно сложные темы показать легко, а простые сделать непонятными и сложными. И здесь важен не только опыт и образование преподавателя, но и его личность, харизма, любовь к предмету и процессу обучения.
Всего за несколько недель можно двоечника по химии превратить в ударника, у которого горят глаза. Конечно, на восполнение пробелов в знаниях еще уйдет много времени и сил, но успех уже будет заметен.
В школе с выбором учителя есть сложности. Часто приходится довольствоваться специалистом, который просто попался, и выбора как такого у родителей и ребенка нет, то в дополнительном образовании всё решаете вы сами.
Причём заниматься с репетитором не обязательно постоянно. Можно обращаться к нему лишь тогда, когда возникли проблемы. Например, тема по химии прошла мимо ученика из-за болезни, а самостоятельно он освоить её не может. Либо при подготовке к ЕГЭ и другим экзаменам. Также можно встречаться с репетитором периодически. График легко подобрать подходящий именно вам, так как занятия онлайн – это работа у себя дома без необходимости куда-то ехать и ждать встречи.
Также вы можете заниматься не один. Например, пригласить для компании нескольких одноклассников либо репетитор сам подберёт вам компанию. Такие уроки обычно проходят интересней и эффективней.
Хотя покупка онлайн занятий по химии – не бесплатное удовольствие, стоимость репетитора быстро окупится.
Ведь ваш ребенок сможет понять и полюбить этот предмет, восполнить пробелы в знаниях и даже опередить школьную программу. А это значительно облегчит как само обучение, так и поступление в вуз.
Узнать о наших акциях
«ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ БЕЗ ПРАКТИКИ НЕВОЗМОЖНО»
Интервью с деканом химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, председателем экспертной комиссии Российского совета олимпиад школьников, председателем Международной Менделеевской олимпиады по химии, академиком РАН, д.х.н., профессором Валерием Васильевичем ЛУНИНЫМ
- МГУ им. М.В. Ломоносова занял пятое место в международном рейтинге TimesHigherEducation. Очевидно, химический факультет внес определенную лепту в получение престижного места в рейтинге. Скажите, существует ли внутривузовский рейтинг? И если да, какое место в нем занимает химический факультет?
В настоящее время проводимыймеждународный рейтинг является важным показателем качества российского образования.
ПоэтомуПрезидентом Российской Федерации В.В. Путиным была поставлена задача, чтобы пять ведущих российских вузов вошли в первую сотнюTimesHigherEducation. Пока только Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова входит во все значимые рейтинги. Из года в год только наш вуз улучшает показатели по всем критериям, по которым строится рейтинг, и поднимается из конца сотни на более престижные позиции. Возникает много вопросов, связанных с критериями отбора. И.М. Бортник, создатель Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, недавно в беседе с ректором МГУ имени М.В. Ломоносова В.А.Садовничимсказал, что если бы среди критериев рейтинга был показатель числа миллиардеров – выпускников вуза, то Московский университетнаходитсябына 11 месте. Но этого индикатора в критериях нет,зато оценивается международная студенческая и преподавательская мобильность, а также отношение количества иностранных представителей профессорско-преподавательского состава к численности местных.
Если говорить о внутривузовском рейтинге, то нужно отметить, что химический факультет, как и физический, всегда занимает лидирующие позиции. И по общему объему цитируемости научных работ, и по публикациям научных статей наши ученые опережаютпреподавателей других факультетов.Это соответствует тому интеллектуальному потенциалу, которым располагает химический факультет. У нас более 250 докторов наук и около 700 кандидатов наук, это мощная сила.
Если говорить о студентах факультета, то всеони очень хорошие. Однако нужно отметить, что с введением ЕГЭ базовая подготовка сильно опустилась, общеобразовательная школа не готовит ребят к серьезному обучению в вузах. Журнал «Вестник образования России» регулярно освещает конкурс, который химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова ежегодно проводит совместно с Фондом наследия Менделеева. Победителямиданного конкурса на протяжении почти 15 лет в основном становятся ребята из профильных лицеев, гимназий и классов с углубленным изучением предметов. Это те оставшиеся центры, которые серьезно готовят школьников, прививают им любовь кобучению, приучают самостоятельно думать. ЕГЭ не учит ни думать, ни учиться!
- С введением ЕГЭ увеличились ли шансы ребят из дальних регионов страны, из сельских школ поступить в МГУ имени М.
В. Ломоносова? Достаточно ли у них знаний? Устраивает ли их подготовка Ваш факультет?
В. Ломоносова? Достаточно ли у них знаний? Устраивает ли их подготовка Ваш факультет?
Нас спасают олимпиады. Эта система, которая была давно создана в нашей стране и, к счастью, остается в почти неизменном виде. Школьники активно участвуют в олимпиадном движении. В этом году число поступающих в вуз на 40–45 %состояло из победителей и призеров олимпиады. Университеты России, химические факультеты делают очень много для того, чтобы поддерживатьпреподавании химии на должном уровне. В базисном учебном плане длясредней общеобразовательной школы в 10–11-х классах выделен всего один час для изучения химии, у многих школьников из-за этого пропадает мотивация, желание глубоко погрузиться в данный предмет. И тут ключевую роль играют учителя. Мы знаем всех учителейданной области благодаряежегодно проводимой конференции. В 2014 годуIIIВсероссийская конференция учителей химии «Кадровый резерв российской химии. Школьный этап» прошла в Ханты-Мансийске, где выступали выдающиеся педагоги и ученые.
В начале апреля в Новосибирске был проведен заключительный этап Российской олимпиады школьников. В ней приняли участиеоколо 250 человек из 47 субъектов Российской Федерации. Эти ребята, конечно, сильно мотивированы, они победители региональных этапов. И не смотря на это, видно, что девятиклассники очень нерешительны – они волнуются, что сказывается на их результатах. А вот ученики 10–11-х классов –настоящие бойцы. Решая олимпиадные задачи, они показывают, что умеют самостоятельно думать, использовать полученные знания, концентрироваться и из объема полученной информации, выбирать ту, которая нужна. Эта та категория учеников, которая составляет золотой фонд наших студентов.
– А почему школьники всех субъектов Российской Федерациине принимали участие в Олимпиаде?
Потому что в стране, к сожалению, существует много школ, где химии как предмета нетвообще.
Есть интегрированный курс естествознания. При этом школьнику нужно рассказывать не сразу обо всем понемножку, а четко и глубоко про конкретную дисциплину. В школах должно быть предметное образование. Главная беда ЕГЭ, как мне думается,заключается еще и в недоверии к учителю. Обязательно кто-то должен вести сопровождение экзамена – сотрудники полиции, силовых структур. Должна быть проверка, слежка. Для учащегося, как и для студента, важенпрямой контакт, взаимодействие с учителем.
Я учился в сельской школе Брянской области, и каждый год сдавал экзамены. На них всегда присутствовали представители районного отдела образования, различных комиссий. Но мне, прежде всего, была важна оценка моего учителя, что он потом скажет. Обезличивание и отстранение учителя от конечного результата недопустимо для школы.
– А что Вы можете сказать про олимпиады, ведь зачастую на них также нет прямого контакта?
Дети, которые попадают на олимпиады, – это дети, учителя которых находят время и возможность к одному или двум часам, отведенным по плану на изучение предмета, добавитьдополнительные занятия.
Есть Раиса Андреевна Коркина, преподаватель химии Гимназии № 22 г. Барнаула,создавшая воскресную химическую школу. За пять последних лет она подготовила 87 золотых и серебряных призеров различных олимпиад. Раиса Андреевна знает всех, кто поступает на химический факультет Московского университета. И таких преподавателей много.
На II Всероссийском съезде учителей химии России, который прошел в начале апреля этого года в Новосибирске, была учреждена Межрегиональная ассоциация учителей химии. Ее руководителем стала учитель химии, к.п.н. Л.С. Левина. В 2017 году планируется провести Съезд в Москве.
На уровне Министерства образования и науки Российской Федерации не очень четко представляют необходимость предметного образования, о чем я уже говорил. Неправильно, чтобы школьник сдавал только два обязательных предмета – русский язык и математику – а остальные был вынужден выбирать.
В результате в этом году по Москве 65% учащихся выбрали обществознание, 20% – историю и порядка 13%, что мы считаем как великое достижение, выбрали химию. При этом на Московской городской олимпиаде школьников на первом уровне было почти на 500 человек больше, чем в прошлом году. И это для нас большая радость. Но победители олимпиады идут не только на химические факультеты, они выбирают также биологические факультеты, медицинские вузы. При этом существует такой аспект: нельзя учить химию, если не учишь физику. Дети в большинствепрагматичны:если им не нужен какой-либо предмет для поступления в вуз, то его не выбирают, не уделяют ему должного внимания во время обучения. Поэтому после первого семестра многие студенты приходят и говорят, что они не знают физику и поэтому приняли решение о переходе в другой вуз.
- Кто поступает на химический факультет сейчас: москвичи или представители других регионов?
Многие будущие талантливые химики приходят из Холмогор Архангельской области.
Основатель нашего университета, первый химик М.В. Ломоносов был уроженцем этих мест.Примерно 69% студентов на химическом факультете – иногородние. Не менее 30% студентов заканчивают ежегодно вуз с красным дипломом. И это в основном дети из других городов. В аспирантуру ежегодно принимается около 100 человек, из них 90– иногородних. Они делают блестящие работы, защищают диссертации. Возникает большая проблема: где им продолжать свою научную деятельность. К счастью, в последние годы наши крупные химические компании поняли, что им нужны перспективные молодые кадры.Среди нихАО «Минерально-химическая компания«ЕвроХим», ОАО «Объединенная химическая компания«УРАЛХИМ» и ПАО «СИБУР Холдинг» и другие. У факультета с ними заключены партнерские отношения. Первая лабораторияпо усовершенствованию получения алюминия была создана совместно с Благотворительным фондом «Вольное дело» О.В. Дерипаска почти 10 лет назад. Это одно из самых вредных производств в мире, оно не менялось столетиями, и сейчас мы создаем новую технологию с инертным анодом, при котором побочным продуктом становится не углекислый газ, а кислород.
Уже почти полгода работает опытный электролизер.
– Если вернуться к олимпиаде. Как вы считаете, система тренингов подготовки к участию в олимпиаде, важна?
Это исключительно важно. В День российской наукипорядка 150–160 детей, ас ними до 60 человек учителей из всех регионов Россииприезжают на мероприятия Фонда наследия Менделеева. Они проходят знакомство с Московским химико-технологическим университетом им. Д.И. Менделеева, посещают лаборатории, ставят эксперименты, осваивают работу с веществом. Здесь они получают навыки.Это очень важно, учитывая, что по стране закрылись тысячи школьных кабинетов химии. Ведущие педагоги, которые работают в Олимпиадном движении много лет, известны не только в нашей стране, но и за рубежом –Н.Е.Кузьменко, В.В. Еремин. Я сам читаю лекции детям. Проводится также летняя школа для учителей. В этом году было порядка 160 учителей химии из Москвы и Московской области.
Тренинг ничем заменить нельзя.
Учашиесяприезжают из разных школ, разных регионов, общаются, узнают уровень подготовки друг друга, оценивают качества знаний.И самое главное, беседуют с авторами книг, по которым учатся. На Олимпиаде всегда есть защита работ, где каждый может отстоять свои решения, объяснить, почему он решал именно так. Это хороший жизненный урок для каждого школьника. Не может быть тайного процесса обучения, процесс должен быть открытым, и ребенок должен чувствовать, что учитель хочет передать ему свои знания.
– Сейчас очень много говорят о сокращении количества учебников по разным предметам, о создании учебников базового, профильного содержания.Как Вы относитесь к этому относительно химии?
Когда создавался новый учебный базисный план, существующие учебники уже не соответствовали, не отражали современные достижения химической науки. Я собрал своих ближайших коллег по олимпиадам –Люмина???Н.Е. Кузьменко, В.И. Теренина, и мы написали всю линейку учебников для общеобразовательной и профильнойшкол.
Эти учебники пользуются огромной популярностью, они позволяют школьникамосвоить минимальный объем знаний, который соответствует общеобразовательной школе, и расширить свои познания, опираясь на описанные достижения современной химии. По этим учебникамобразовательные организации работают уже лет семь.
Мы также регулярно издаем олимпиадные сборники с решениями и методическими указаниями. Специально к олимпиаде в 2007 году была издана книга «Химия XXI века». Сейчас готовится к печати ее второе издание.
- Вы – председатель экспертной комиссии Российского совета олимпиад школьников, а также председатель Международной Менделеевской олимпиады по химии, которую Вы смогли сохранить в непростые годы. Какие изменения произошли в подготовке школьников к олимпиаде? Как развивается олимпиадное движение в Союзных республиках?
Наша химическая школа образования известна во всем мире.
Химия – единственный предмет, по которому трижды проводили Всемирную олимпиаду. В 1996 году, в тяжелые для страны годы, нам удалось провести Олимпиаду, в которой приняли участие школьники из 43 стран мира. В 2007 году, нам помогли все химические компании, оказав спонсорскую помощь, существенно помог Благотворительный фонд «Вольное дело» Олега Дерипаска.
В 2013 году Олимпиада была на уровне срыва. Невероятными усилиями удалось ее провести.При этом в ней приняли участия школьники из 70 стран со всех континентов. Участники были потрясены университетом и нашими ребятами. За последние 15 лет сложилась устойчивая тенденция:российские участникизавоевывают либо все 4 золотые медали, либо 3 золотых и 1 серебряную.К сожалению, среди них, как правило, не бывает москвичей.
Если после распада Советского Союза Олимпиада называлась«Олимпиада стран содружества и Балтии», то сейчас олимпиада уже перерослазаявленные границы и называется «Международная Менделеевская олимпиада по химии».
Обычно заявки на участие в Олимпиаде поступают из многих стран, но по тем или иным причинам, к сожалению, приходится отказывать.
В этом году Олимпиада проходила в Ереване. Участниками олимпиадного движения стали ребята из 21 страны:Болгарии, Румынии, Македонии, Венгрии, Грузии, Казахстана, Армении, Латвии, Литвы, Азербайджана, Белоруссии, Таджикистана, Киргизстана, Турции, Узбекистана, Украины, Саудовской Аравии, России, Румынии, Туркменистана, Эстонии.
В следующем году, надеемся, что Олимпиаду примет Туркменистан. Просьба о проведении олимпиады уже направлена Президенту ТуркменистанаГ.М.Бердымухаммедову и Министру образования Туркменистана П.Агамырадову.
Благодаря этой Олимпиаде, дети – победители и призеры – из бывших республик Советского Союза поступают на химический факультет без дополнительных испытаний. Олимпиада признана всеми и очень престижна. Еще ни одна страна не отказывалась провести ее на своей территории.
Трижды она проходила в Армении, дважды – в Белоруссии, Казахстане, Молдове. Однако из-за изменившейся политической ситуацииее не удалось провести в Украинев прошлом году. На внеочередном заседании оргкомитета было принято решение об экстренном переносе Олимпиады в Москву. В.А. Садовничий дал разрешение на ее проведение в пансионате в Звенигороде и выделил дополнительныесредства. Все химические компании такженемного помогли финансово.В итоге Олимпиада прошла успешно.
- Отслеживаете ли Вы судьбу выпускников? Многие ли уезжают работать за границу? С чем, на Ваш взгляд, связан данный процесс?
В 90-е годы был большой отток мозгов. Самое удивительное, что иностранные компании изначально просили подтвердить качество образования приехавших выпускников, выдать справки. Троечников не особо брали. Но прошло совсем немного времени и крупные компании готовы принимать всех выпускников химического факультета МГУ имени М.
В. Ломоносова. Года три назад из Гарвардского университета поступило предложение направлять на стажировку студентов факультета, обоснованное тем, что наши студенты хорошо умеютдумать.С одной стороны, обидно, а с другой – гордо.
Наш факультет имеет деловые связи со всеми ведущими вузами мира. И наши выпускники везде желанные гости. Недавно в Саудовской Аравии открылся университет,куда пригласили работать большую группу лауреатов Нобелевской премии, и уже человек пять наших выпускников также работает там.
С ПАО «СИБУР Холдинг» мы начинаем целевую подготовку выпускников для их отделений во всех точках мира. Наши выпускники очень востребованы и без работы точно никто не останется, у них есть возможность выбора.
Однако сейчас выпускники выезжают не так активно потому, что регулярно их приглашают применять свои навыки в российские компании. К сожалению, переезду иногда мешает и отсутствие жилья.
Но если в нашей стране и дальше будет такое отношение к науке – проблемаоттока мозгов снова станетнасущной.
– Что нужно сделать простому учителю для того, чтобы поднять уровень преподавания, чтобы появилось больше желающих поступить на химические факультеты вузов нашей страны?
В нашей стране пока еще действуетУчебно-методический совет по химии Ассоциации классических университетов России. В этом году ему исполнилось 25 лет. В июне на базе Северного (Арктического) федерального университета в Архангельске было проведено заседание Президиума УМС, в котором приняли участие 15 деканов химических факультетов ведущих университетов из Санкт-Петербурга, Казани, Самары, Иркутска и других городов. Главной темой заседания было рассмотрения сложившейся ситуации. На протяжении всех 25 лет УМС берег химическое образование в стране как школьное, так и высшее. В 90-е годы, когда не выделялисьсредства на закупку реактивов, был выработан перечень минимума реактивов, необходимых для сохранения качества подготовки химиков.
И нам удалось, добиться, чтобы все университеты получали этот минимум. Следует отметить, что учебники и учебные пособия по химии проходят экспертизу в УМС.
- По законодательству в перечень рекомендованных учебников теперь могут попасть только те, которые имеют электронную версию. Как Вы к этому относитесь? И еще, не так давно обсуждалась тема, что по химии опыты и практические работы можно представить визуально. Ваше мнение.
Я отношусь к этому нормально. Можно сделать электронную версию учебника,но изучать химию только по электронной версии категорически нельзя. Человек должен работать руками, чувствовать реактивы. Уровень подготовки навыков экспериментальной работы с веществом в нашей стране очень высок, мало где осталась такая подготовка. Поэтому наши ребята так высоко ценятся за рубежом. Это великое достояние нашего химического образования и нашего факультета.
Начиная свою педагогическую деятельность, я преподавал органическую химию – практикум.
Я делал перечень задач, который мне давал профессор Ю.С.Шабаров, и сдавал ему эти задачи. Только когда я сделал задачи по всем темам, меня допустили к преподаванию. Нужно самому четко представлять, где можнодопустить нарушения, а где из-за ошибки может возникнуть пожар и даже взрыв. Никакая электронная версия это не заменит.
– Ученики в школе должны проводить опыты?
Обязаны. Химию нельзя преподавать по картинкам. Откуда берется интерес? Например, я. 1954 год, сельская школа, вторая смена. Пришел учитель химии, горит керосиновая лампа, он берет трубочки, мастерит прибор, выделяется какой-то газ. Лучинку подносит к газу – она гаснет. Он задает вопрос: «Какой газ?» Кто-то отвечает – азот. «А вот сейчас?» – и подносит к другому. Лучина разгорается. Кислород. Процесс завораживает, хочется попробовать самому. Поэтому обучение химии без практики невозможно. Из школы, где нет химического кабинета, химики не выйдут.
– Подготовка учителей сегодня, это стройная система?
Нет.
Это отдельные люди. С удовлетворением могу отметить, что и наши выпускники идут сейчас работать в школу. У нас есть Лаборатория методики и научных основ преподавания химии, где нашистуденты могут пройти ряд дисциплин – психологию, методику обучения, получить дополнительно к химику – исследователю фундаментальной прикладной химии квалификацию преподавателя химии. У нас есть СУНЦ МГУ«Школа имени А.Н. Колмогорова», где преподают наша выпускница Е.А. Менделеева и выдающийся автор учебных пособий В.В.Загорский. Они ежегодно в течение десяти лет проводят летнюю школуестественно-научного направления «Химера», которая привлекает и ребят, и преподавателей.
Недавно ОАО «Объединенная химическая компания«УРАЛХИМ» проводила встречу «Путь в профессию» с учениками 8–11-х классов.
– Завершая наш разговор, что Вы можете сказать учителям химии страны? Какими они должны быть?
В первую очередь учителя химии должны быть профессионалами.
Вся беда в нашем обществе заключается в том, что кто-то однажды решил, что надо подготовить менеджера, и он будет делать все. Если человек не может профессионально общаться с детьми, то ни какие психологические и педагогические приемы ему не помогут. Если человек не чувствует и не понимает предмет, он не сможет разговариватьс людьми. Дети это сразу увидят. Учитель должен быть профессионалом, любить свой предмет и детей, конечно.
Что такое химия? | Живая наука
Химик в лабораторном халате. Большинство людей думают, что химия — это что-то, что делается в лаборатории, но вы практикуете химические аспекты каждый день. (Изображение предоставлено Гетти)Вы можете думать о химии только в контексте лабораторных анализов, пищевых добавок или опасных веществ, но область химии включает в себя все, что нас окружает.
«Все, что вы слышите, видите, обоняете, пробуете на вкус и осязаете, связано с химией и химическими веществами (материей)», согласно данным Американского химического общества (ACS), некоммерческой научной организации, занимающейся продвижением химии, утвержденный Конгрессом США.
«Слух, зрение, вкус и прикосновение — все это включает в себя сложную серию химических реакций и взаимодействий в вашем теле».
Итак, даже если вы не работаете химиком, вы занимаетесь химией или чем-то, что связано с химией, почти всем, чем вы занимаетесь. В повседневной жизни вы занимаетесь химией, когда готовите, когда протираете прилавок моющими средствами, когда принимаете лекарства или разбавляете концентрированный сок, чтобы вкус не был таким интенсивным.
Связанный: Вау! Огромный взрыв «сахарной ваты» в детской химической лаборатории
Согласно ACS, химия — это изучение материи, определяемой как все, что имеет массу и занимает пространство, а также изменения, которые материя может претерпевать, когда она подвергается различным воздействиям. средах и условиях.
Химия стремится понять не только свойства материи, вроде массы или состава химического элемента, но и то, как и почему материя претерпевает те или иные изменения — трансформировалось ли что-то, потому что соединилось с другим веществом, застыло, потому что осталось на два недель в морозильной камере или изменил цвет из-за слишком большого количества солнечного света.
Основы химии
Причина, по которой химия затрагивает все, что мы делаем, заключается в том, что почти все существующее можно разбить на химические строительные блоки.
Основными строительными блоками в химии являются химические элементы, вещества, состоящие из одного атома. Каждое химическое вещество уникально, состоит из определенного количества протонов, нейтронов и электронов и идентифицируется по имени и химическому символу, например, «C» для углерода. Элементы, открытые учеными на данный момент, перечислены в периодической таблице элементов и включают в себя как элементы, встречающиеся в природе, такие как углерод, водород и кислород, так и искусственные, такие как лауренсиум.
Родственный: Как элементы сгруппированы в периодической таблице?
Химические элементы могут соединяться друг с другом, образуя химические соединения, которые представляют собой вещества, состоящие из нескольких элементов, таких как диоксид углерода (который состоит из одного атома углерода, соединенного с двумя атомами кислорода), или нескольких атомов одного элемента, как газообразный кислород (который состоит из двух атомов кислорода, соединенных вместе).
Затем эти химические соединения могут связываться с другими соединениями или элементами, образуя бесчисленное множество других веществ и материалов.
Химия как физическая наука
Химия обычно считается физической наукой, согласно определению Британской энциклопедии , поскольку изучение химии не связано с живыми существами. Большая часть химии, связанной с исследованиями и разработками, например, создание новых продуктов и материалов для клиентов, подпадает под эту сферу.
Но различие как физической науки становится немного размытым в случае биохимии, которая исследует химию живых существ, по данным Биохимического общества . Химические вещества и химические процессы, изучаемые биохимиками, технически не считаются «живыми», но их понимание важно для понимания того, как устроена жизнь.
Химия — это физическая наука, а это значит, что она не касается «живых» существ. Один из способов, которым многие люди регулярно практикуют химию, возможно, не осознавая этого, — это приготовление пищи и выпечка.
(Изображение предоставлено Shutterstock)(открывается в новой вкладке)
Пять основных разделов химии
Традиционно химия разбита на пять основных разделов, согласно онлайн-учебнику по химии, опубликованному LibreText (открывается в новой вкладке). Существуют также более специализированные области, такие как пищевая химия, химия окружающей среды и ядерная химия, но этот раздел посвящен пяти основным поддисциплинам химии.
Аналитическая химия включает анализ химических веществ и включает качественные методы, такие как изучение изменения цвета, а также количественные методы, такие как определение точной длины волны света, которую поглощает химическое вещество, что приводит к изменению цвета.
Эти методы позволяют ученым характеризовать множество различных свойств химических веществ и могут принести пользу обществу во многих отношениях. Например, аналитическая химия помогает пищевым компаниям делать более вкусные замороженные обеды, определяя, как меняются химические вещества в продуктах , когда они замораживаются с течением времени.
Аналитическая химия также используется для мониторинга состояния окружающей среды, например, путем измерения химических веществ в воде или почве.
Биохимия , как упоминалось выше, использует химические методы, чтобы понять, как биологические системы работают на химическом уровне. Благодаря биохимии исследователи смогли составить карту генома человека, понять, что разные белки делают в организме, и разработать лекарства от многих болезней.
Родственный: Аутоиммунные заболевания: определение и примеры
Неорганическая химия изучает химические соединения в неорганических или неживых объектах, таких как минералы и металлы. Традиционно в неорганической химии рассматриваются соединения, которые выполняют , а не содержат углерод (которые охватываются органической химией), но это определение не совсем точное, согласно ACS .
Некоторые соединения, изучаемые в неорганической химии, такие как «металлоорганические соединения», содержат металлы, которые связаны с углеродом — основным элементом, изучаемым в органической химии.
Таким образом, такие соединения считаются частью обеих областей.
Неорганическая химия используется для создания различных продуктов, включая краски, удобрения и солнцезащитные средства.
Органическая химия занимается химическими соединениями, содержащими углерод, элемент, который считается необходимым для жизни. Химики-органики изучают состав, структуру, свойства и реакции таких соединений, которые наряду с углеродом содержат другие неуглеродные элементы, такие как водород, сера и кремний. Органическая химия используется во многих областях, как описано ACS , таких как биотехнология, нефтяная промышленность, фармацевтика и пластмассы.
Физическая химия использует понятия из физики, чтобы понять, как работает химия. Например, выяснить, как атомы движутся и взаимодействуют друг с другом, или почему некоторые жидкости, включая воду, превращаются в пар при высоких температурах. Химики-физики пытаются понять эти явления в очень малых масштабах — на уровне атомов и молекул — чтобы сделать выводы о том, как протекают химические реакции и что придает конкретным материалам их собственные уникальные свойства.
Связанные: Нобелевская премия по химии присуждается тем, кто решил «проблему зеркального отображения»
Этот тип исследований помогает информировать другие области химии и важен для разработки продуктов, согласно ACS . Например, физико-химики могут изучать, как определенные материалы, такие как пластик, могут реагировать с химическими веществами, с которыми этот материал предназначен для контакта.
Чем занимаются химики?
Химики работают в различных областях, включая исследования и разработки, контроль качества, производство, защиту окружающей среды, консалтинг и юриспруденцию. Согласно ACS, они могут работать в университетах, в правительстве или в частном секторе (откроется в новой вкладке).
Вот несколько примеров того, чем занимаются химики:
Исследования и разработки
В научных кругах химики, проводящие исследования, стремятся углубить знания по определенной теме и не обязательно иметь в виду конкретное приложение.
Однако их результаты все еще могут быть применены к соответствующим продуктам и приложениям.
В промышленности химики, занимающиеся исследованиями и разработками, используют научные знания для разработки или улучшения конкретного продукта или процесса. Например, пищевые химики улучшают качество, безопасность, хранение и вкус продуктов питания; химики-фармацевты разрабатывают и анализируют качество лекарств и других медицинских препаратов; а агрохимики разрабатывают удобрения, инсектициды и гербициды, необходимые для крупномасштабного растениеводства.
Иногда исследования и разработки могут заключаться не в улучшении самого продукта, а скорее в производственном процессе, связанном с его изготовлением. Инженеры-химики и инженеры-технологи изобретают новые способы сделать производство своих продуктов более простым и экономичным, например, увеличить скорость и/или выход продукта при заданном бюджете.
Охрана окружающей среды
Химики-экологи изучают, как химические вещества взаимодействуют с природной средой, характеризуя химические вещества и химические реакции, присутствующие в естественных процессах в почве, воде и воздухе.
Например, ученые могут собрать почву, воду или воздух в интересующем месте и проанализировать их в лаборатории, чтобы определить, загрязнила или загрязнит ли деятельность человека окружающую среду или повлияет ли она иным образом. По данным Бюро статистики труда США, некоторые химики-экологи также могут помочь восстановить или удалить загрязняющие вещества из почвы.
Связанный: Остатки пестицидов связаны со снижением фертильности у женщин быть выполнено в соответствии с экологическими нормами.
Юриспруденция
Химики могут использовать свое академическое образование, чтобы давать советы или отстаивать научные интересы. Например, химики могут работать в области интеллектуальной собственности, где они могут применить свой научный опыт для решения вопросов авторского права в науке, или в области экологического права, где они могут представлять группы с особыми интересами и запрашивать одобрение регулирующих органов до того, как будут совершены определенные действия.
Химики также могут проводить анализы, которые помогают правоохранительным органам. Судебные химики собирают и анализируют вещественные доказательства, оставленные на месте преступления, чтобы помочь установить личности причастных к делу людей, а также ответить на другие важные вопросы, касающиеся того, как и почему было совершено преступление. Судебные химики используют широкий спектр методов анализа, таких как хроматография и спектрометрия, которые помогают идентифицировать и количественно определять химические вещества.
Дополнительные ресурсы:
- Более конкретные ответы на все вопросы о химии можно найти на веб-сайте Американского химического общества.
- Посмотрите это полезное видео «Введение в химию» от Академии Хана.
- Откройте для себя историю химии и известных химиков.
Эта статья была обновлена 5 ноября редактором How It Works Беном Биггсом
Алан Лим имеет докторскую степень. имеет степень бакалавра в области материаловедения и инженерии в Северо-Западном университете и степень бакалавра в области химии и когнитивных наук в Университете Джона Хопкинса.
Она также имеет более чем пятилетний опыт написания статей о науке для различной аудитории. Ее работа появилась на научном канале YouTube SciShow, справочном веб-сайте ThoughtCo и Американском институте физики.
1.1: Изучение химии – Химия LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 21691
Цели обучения
- Осознать широту, глубину и охват химии.
Химия изучает материю и изменения, которым подвергаются материальные вещества. Из всех научных дисциплин она, пожалуй, наиболее тесно связана с другими областями исследования. Геологи, которые хотят найти новые месторождения полезных ископаемых или нефти, используют химические методы для анализа и идентификации образцов горных пород.
Океанографы используют химию для отслеживания океанских течений, определения потока питательных веществ в море и измерения скорости обмена питательными веществами между слоями океана. Инженеры учитывают взаимосвязь между структурами и свойствами веществ, когда определяют материалы для различных целей. Физики используют свойства веществ для обнаружения новых субатомных частиц. Астрономы используют химические сигнатуры, чтобы определить возраст и расстояние до звезд и, таким образом, ответить на вопросы о том, как формируются звезды и сколько лет Вселенной. Весь предмет науки об окружающей среде зависит от химии для объяснения происхождения и последствий таких явлений, как загрязнение воздуха, разрушение озонового слоя и глобальное потепление.
Дисциплины, изучающие живые организмы и их взаимодействие с физическим миром, в значительной степени опираются на биохимию , применение химии для изучения биологических процессов. Живая клетка содержит большой набор сложных молекул, которые осуществляют тысячи химических реакций, в том числе и те, которые необходимы клетке для размножения.
Биологические явления, такие как зрение, вкус, обоняние и движение, являются результатом многочисленных химических реакций. В таких областях, как медицина, фармакология, питание и токсикология, основное внимание уделяется тому, как химические вещества, попадающие в наш организм, взаимодействуют с химическими компонентами организма для поддержания нашего здоровья и благополучия. Например, в специализированной области спортивной медицины необходимо знание химии, чтобы понять, почему мышцы болят после упражнений, а также как продолжительные упражнения вызывают чувство эйфории, известное как «кайф бегуна».
Примеры практического применения химии повсюду (рис. \(\PageIndex{1}\)). Инженерам необходимо понимать химические свойства веществ при разработке биологически совместимых имплантатов для замены суставов или при проектировании дорог, мостов, зданий и ядерных реакторов, которые не разрушатся из-за ослабления конструкционных материалов, таких как сталь и цемент. Археология и палеонтология полагаются на химические методы датирования костей и артефактов и определения их происхождения.
Хотя право обычно не считается областью, связанной с химией, криминалисты используют химические методы для анализа крови, волокон и других доказательств при расследовании преступлений. В частности, сопоставление ДНК — сравнение биологических образцов генетического материала, чтобы определить, могли ли они принадлежать одному и тому же человеку, — использовалось для раскрытия многих громких уголовных дел, а также для выявления невиновных людей, которые были ошибочно обвинены или осуждены. Криминалистика — быстро развивающаяся область прикладной химии. Кроме того, распространение химических и биохимических инноваций в промышленности приводит к быстрому росту в области патентного права. В конечном счете, для распространения информации во всех областях, в которых химия играет роль, требуются эксперты, способные объяснить общественности сложные химические вопросы через телевидение, печатную журналистику, Интернет и популярные книги.
Хотя большинство людей этого не осознают, химия и химические соединения являются важнейшими ингредиентами почти всего, что мы едим, носим и используем. Химические соединения, входящие в состав этих предметов, выделены увеличительными указателями. Химическими соединениями являются кофеин в чашке кофе, N a Cl в миске с чипсами, H 2 O в стакане воды, Li CO O 2 в iPod, графит в блокноте, витамин C в апельсине. К этому моменту вас не должно удивлять, что химия сыграла важную роль в объяснении поворотного события в истории Земли: исчезновения динозавров. Хотя динозавры правили Землей более 150 миллионов лет, ископаемые свидетельства свидетельствуют о том, что они вымерли довольно внезапно примерно 66 миллионов лет назад. Предлагаемые объяснения их вымирания варьировались от эпидемии, вызванной каким-то смертельным микробом или вирусом, до более постепенных явлений, таких как массовые изменения климата. В 1978 Луис Альварес (лауреат Нобелевской премии по физике), геолог Вальтер Альварес (сын Луиса) и их коллеги обнаружили тонкий слой осадочной породы, образовавшейся 66 миллионов лет назад, который содержал необычно высокие концентрации иридия, довольно редкого металла (частично (а) на рисунке \(\PageIndex{2}\)).
Этот слой отложился примерно в то время, когда динозавры исчезли из летописи окаменелостей. Хотя иридий очень редко встречается в большинстве горных пород, составляя лишь 0,0000001% земной коры, его гораздо больше в кометах и астероидах. Поскольку соответствующие образцы горных пород на участках в Италии и Дании содержали высокие концентрации иридия, Альварезы предположили, что столкновение с Землей большого астероида привело к вымиранию динозавров. Когда химики проанализировали дополнительные образцы отложений возрастом 66 миллионов лет из мест по всему миру, все они содержали высокие уровни иридия. Кроме того, мелкие зерна кварца в большинстве иридийсодержащих слоев имеют микроскопические трещины, характерные для высокоинтенсивных ударных волн (часть (b) на рис. \(\PageIndex{2}\)). Эти зерна, по-видимому, образовались из земных пород на месте удара, которые были растерты при ударе и выброшены в верхние слои атмосферы, прежде чем они рассеялись по всему миру.
(а) Луис и Вальтер Альварес стоят перед скальной породой в Италии, на которой виден тонкий белый слой глины, богатой иридием, отложившейся во время вымирания динозавров. Концентрация иридия в этом слое в 30 раз выше, чем в породах непосредственно над ним и под ним. Существенных различий между глинистым слоем и окружающими породами в концентрациях любого из 28 других исследованных элементов нет. (б) Микрофотографии кварцевого зерна без удара (слева) и зерна кварца из слоя, богатого иридием, с микроскопическими трещинами, возникшими в результате удара (справа). Ученые подсчитали, что столкновение Земли с каменистым астероидом диаметром около 10 километров (6 миль), движущимся со скоростью 25 километров в секунду (около 56 000 миль в час), почти мгновенно высвободит энергию, эквивалентную взрыву мощностью около 100 миллионов мегатонн. тротила (тринитротолуола). Это больше энергии, чем хранится во всем ядерном арсенале мира. Энергия, высвобождаемая при таком ударе, подожгла бы обширные участки леса, а дым от пожаров и пыль, образовавшаяся в результате удара, блокировали бы солнечный свет на месяцы или годы, в конечном итоге убивая практически все зеленые растения и большинство организмов, зависящих от их.
Это может объяснить, почему около 70% всех видов, а не только динозавров, исчезли одновременно. Ученые также подсчитали, что в результате этого удара образовался кратер диаметром не менее 125 километров (78 миль). Недавно спутниковые снимки, сделанные космическим челноком, подтвердили, что огромный астероид или комета врезался в поверхность Земли через северную оконечность Юкатана в Мексиканском заливе 65 миллионов лет назад, оставив частично затопленный кратер диаметром 180 километров (112 миль) (рис. \(\PageIndex{3}\)). Таким образом, простые химические измерения содержания одного элемента в горных породах привели к новому и драматическому объяснению вымирания динозавров. Хотя это объяснение все еще остается спорным, оно подтверждается дополнительными доказательствами, в основном химическими.
Это только один пример того, как химия была применена к важной научной проблеме.
Другие химические применения и объяснения, которые мы обсудим в этом тексте, включают в себя то, как астрономы определяют расстояние до галактик и как рыба может выжить в замерзшей воде под полярными ледяными щитами. Мы также рассмотрим, каким образом химия влияет на нашу повседневную жизнь: добавление йода в поваренную соль; разработка более эффективных лекарств для лечения таких заболеваний, как рак, СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) и артрит; переоснащение промышленности на использование нехлорсодержащих хладагентов, топлива и других химических веществ для сохранения озонового слоя Земли; использование современных материалов в технике; текущие усилия по борьбе с кислотными дождями и глобальным потеплением; и осознание того, что нашему телу требуются небольшие количества некоторых химических веществ, которые токсичны при попадании в организм в больших дозах. К тому времени, когда вы закончите читать этот текст, вы сможете со знанием дела обсуждать такие темы либо как начинающий ученый, который намеревается посвятить свою карьеру изучению таких проблем, либо как информированный наблюдатель, способный участвовать в публичных дебатах, которые, безусловно, принесут пользу.
возникают, когда общество борется с научными проблемами.
Понимание химии необходимо для понимания большей части мира природы и занимает центральное место во многих других дисциплинах. Химия изучает материю и изменения, которые претерпевают материальные вещества. Это необходимо для понимания большей части мира природы и занимает центральное место во многих других научных дисциплинах, включая астрономию, геологию, палеонтологию, биологию и медицину.
1.1: Studying Chemistry распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 3.0, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или страница
- Лицензия
- СС BY-NC-SA
- Версия лицензии
- 3,0
- Показать страницу TOC
- нет на странице
- Метки
- атом
- биохимия
- химия
- материя
- молекула
Изучение химии | Введение в химию |
Цель обучения
- Укажите общие цели и предмет химии
Ключевые моменты
- Химию иногда называют «центральной наукой», поскольку она связывает физику с другими естественными науками, такими как геология и биология.
- Химия изучает материю и ее свойства.
- Подобласти химии включают: аналитическую химию, биохимию, неорганическую химию, органическую химию, физическую химию и биофизическую химию.
Термины
- химия Раздел естествознания, изучающий состав вещества и его изменения в результате химических реакций.
- материя То, что имеет массу, занимает пространство (имеет объем) и составляет почти все в мире.
Химия изучает материю и химические реакции между веществами. Химия также изучает состав, структуру и свойства вещества. Материя — это, по сути, все в мире, что занимает пространство и имеет массу. Химию иногда называют «центральной наукой», потому что она связывает физику с другими естественными науками, такими как геология и биология.
История химии
Основная химическая гипотеза впервые возникла в классической Греции, когда Аристотель определил четыре элемента огня, воздуха, земли и воды.
Только в 17-м и 18-м веках такие ученые, как Роберт Бойль (1627-1691) и Антуан Лавуазье (1743-1794), начали преобразовывать старые алхимические традиции в строгую научную дисциплину.
Антуан-Лоран де Лавуазье Антуан-Лоран де Лавуазье считается «отцом современной химии» за его работу над принципом сохранения массы и за разработку новой системы химической номенклатуры.
Являясь одной из естественных наук, химия дает ученым представление о других физических науках и мощные аналитические инструменты для инженерных приложений. Биологические науки и их ответвления, такие как психология, уходят своими корнями в биохимию, и ученые только сейчас начинают понимать, как разные уровни организации влияют друг на друга. Например, в основе современной медицины лежат биохимические процессы человеческого организма.
Химия и мир природы
Химия способна объяснить бесчисленное множество явлений в мире, от обычных до причудливых. Почему ржавеет железо? Что делает пропан таким эффективным и экологически чистым топливом? Как могут сажа и алмаз быть такими разными по внешнему виду, но при этом такими химическими? Химия знает ответы на эти и многие другие вопросы.
Понимание химии является ключом к пониманию мира, каким мы его знаем.
Химия Химия изучает свойства, состав и превращения материи.
Различные отрасли химии
Изучение химии можно разделить на отдельные разделы, в которых особое внимание уделяется подмножествам химических концепций. Аналитическая химия стремится определить точный химический состав веществ. Биохимия — это изучение химических веществ, обнаруженных в живых существах (таких как ДНК и белки). Неорганическая химия изучает вещества, не содержащие углерода. Органическая химия изучает вещества на основе углерода. Физическая химия изучает физические свойства химических веществ. Биофизическая химия – это применение физической химии в биологическом контексте.
Show Sources
Безграничный поиск и выбор высококачественного контента с открытой лицензией со всего Интернета. Данный конкретный ресурс использовал следующие источники:
«Безграничный».