# data[].attributes.headline
Проаналізуйте зміст 

# data[].attributes.body
Проаналізуйте зміст статті

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Ярошенко
Тема 5 Вивчивши цю тему, ви збагатите свою компетентність з хімії знаннями про:

роль хімії у створенні нових матеріалів;

розвиток нових напрямків технологій;

внесок хімії у розв'язання продовольчої, сировинної, енергетичної, екологічної проблем.

зелену хімію;

сучасні завдання перед хімічною наукою та хімічною технологією.

У процесі вивчення теми формуватимуться:

ваша громадянська позиція щодо впливу діяльності людини на довкілля та охорону його від забруднень.
У процесі вивчення теми формуватимуться й удосконалюватимуться ваші предметні уміння:

наводити приклади застосування хімічних сполук у різних галузях та у повсякденному житті;

оцінювати значення хімії у створенні нових матеріалів, розвитку нових напрямків технологій, розв'язанні продовольчої, сировинної, енергетичної, екологічної проблем;

розглядати та тлумачити причинно-наслідкові зв'язки у природі, цінність і цілісність природи;

висловлювати судження про значення хімічних знань як складника загальної культури людини; вплив діяльності людини на довкілля та охорону його від забруднень

Хімічна наука постійно розвивається в теоретичному плані, а досягнення хімічної технології й органічного синтезу використовуються в найрізноманітніших сферах людської діяльності. Підтвердження цього - її успіхи в розв'язанні сировинної, енергетичної, продовольчої проблем, створенні нових матеріалів.

У 10 класі ви дізналися про досягнення хімії в синтезі органічних речовин і матеріалів на їх основі. Інформаційна довідка допоможе вам пригадати отримані раніше знання.
Інформаційна довідка
* Синтетичні органічні речовини - загальна назва органічних сполук, утворених поза живими системами.

* Полімери - високомолекулярні сполуки, макромолекули яких складаються із багатьох структурних ланок, що послідовно зв'язані між собою хімічними зв'язками.

* Пластмаси - матеріали на основі насичених полімерів, які здатні за нагрівання набувати заданої форми та зберігати її після охолодження.

ХІМІЧНІ ДОСЯГНЕННЯ У ХХ СТОЛІТТІ. Для багатьох країн світу й України ХХ ст. ознаменувалося створенням низки науково-дослідних інститутів і наукових центрів, що здійснюють цілеспрямовані дослідження властивостей і створення речовин і матеріалів. З них шляхом хімічних реакцій добувають низькомолекулярні речовини, які є мономерами у виробництві розглянутих в інформаційній довідці та багатьох інших речовин. Окрім синтезу пластмас і каучуків, учені досягли успіхів у синтезі хімічних волокон, вітамінів, добрив, сплавів, спиртів, кислот, мийних засобів, лакофарбових матеріалів та багатьох інших речовин і матеріалів (мал. 91).
Мал. 91. Вироби побутового призначення, створені з нових матеріалів Видатними досягненнями хімічної науки і хімічної технології ХХ ст. стали: синтез високомолекулярних речовин, заміна у багатьох виробництвах натуральної сировини на вуглеводневу, синтез і розроблення технології виробництва ліків, засобів захисту рослин, вітамінів, створення нових сплавів і матеріалів із наперед заданими властивостями.
НАПРЯМКИ ДОСЛІДЖЕНЬ СУЧАСНОЇ ХІМІЇ. Кінець ХХ і початок ХХІ ст. увінчались новітніми відкриттями, про які тривалий час люди лише мріяли. Це стосується: нових речовин, матеріалів, джерел струму, синтезу нових, відсутніх у природі, хімічних елементів і речовин; розвитку нового напрямку хімічної науки - квантової хімії; дослідження наноструктур, застосування нанотехнологій, синтезу фулеренів і нанотрубок; розвитку хімічної медицини; отримання нових нанокаталізаторів і вивчення механізму каталітичних реакцій на нанокристалах; комп'ютерного моделювання молекул і хімічних реакцій тощо.
Комп'ютерне моделювання молекул і хімічних реакцій (молекулярний дизайн) - це галузь знань, що сформувалася на стику теоретичної фізики, прикладної обчислювальної математики та хімії і стосується будови й основних властивостей молекул і реакцій між ними. Комп'ютерне моделювання дає змогу зрозуміти, як влаштований мікросвіт на молекулярному рівні.
Відтак, комп'ютер стає звичним інструментом хімічних досліджень й університети України у ХХІ ст. розпочали підготовку фахівців з хемоінформатики.

Сучасні досягнення хімії, фізики, біології дали можливість перейти від макродосліджень до досліджень на атомному рівні, завдяки чому з'явилися нанотехнології. Перехід від "макро" до "нанодосліджень" - це якісно нове спрямування наукових досліджень.
Нанотехнологія - міждисциплінарна наукова галузь, що вивчає закономірності фізичних і хімічних систем розмірами декількох нанометрів або часток нанометра.
Нанохімія досліджує синтез нанодисперсних кристалів і матеріалів, регулювання хімічних перетворень тіл нанометричних розмірів, запобігання хімічній деградації наноструктур, внутрішньомолекулярні перегрупування атомів під механічним, електричним або магнітним впливами тощо.

ДОСЯГНЕННЯ ВІТЧИЗНЯНИХ УЧЕНИХ У РОЗВИТКУ НОВИХ НАПРЯМКІВ ТЕХНОЛОГІЙ. 100-річчя Національної академії наук України (заснована у 1918 р., першим її президентом був всесвітньо відомий вчений В. І. Вернадський) вітчизняні хіміки й технологи відзначили новітніми технологічними розробками, багато з яких не мають вітчизняних і зарубіжних аналогів. З окремими прикладами новітніх досягнень наукових установ НАН України ознайомлює таблиця 14.

Інститут хімії високомолекулярних сполук

Безрозчинний полімерний зв'язник для термостійких вуглепластиків

Придатний до використання в авіації, ракетній техніці, мікроелектроніці, автомобіле- та кораблебудуванні.

Не має аналогів в Україні. Фізико-механічні характеристики відповідають рівню кращих західних аналогів

Як ви зрозуміли, щоб здійснювати сучасні хімічні дослідження й отримувати результати світового рівня, вченим і хімікам-технологам необхідна ґрунтовна спеціальна підготовка. В Україні її здійснюють багато закладів вищої освіти, зокрема Національний університет "Львівська політехніка", який готує майбутніх фахівців хімічних спеціальностей ще з 1872 р. Зараз в Інституті хімії та хімічних технологій цього університету вищу освіту здобувають майбутні фахівці з: хімічних технологій органічних речовин; хімічної технології палива та вуглецевих матеріалів; хімічних технологій неорганічних речовин; технічної електрохімії; хімічної технології високомолекулярних сполук; хімічних технологій переробки полімерних і композиційних матеріалів; хімічних технологій тугоплавких неметалевих і силікатних матеріалів; хімічних технологій харчових добавок і косметичних засобів; комп'ютерної хімічної інженерії; технології продуктів бродіння і виноробства; технології фармацевтичних препаратів; фармацевтичної біотехнології.

У Київському національному університеті імені Тараса Шевченка у 2009 р. створено Інститут високих технологій для підготовки науковців нового покоління. Тут учать розв'язувати проблеми сучасних природничих наук, проводити наукові дослідження, для здійснення яких необхідні фундаментальні міждисциплінарні знання, творче мислення, уміння працювати на найсучаснішому дослідницькому та технологічному обладнанні.
Працюємо з медійними джерелами
1. Відділення хімії НАН України налічує дванадцять науково-дослідних інститутів. Дізнайтеся, дослідження яких галузей хімічної науки здійснюється в них, яких успіхів було досягнуто за роки існування наукової установи та незалежності України, з іменами яких відомих учених пов'язана діяльність конкретного інституту.

2. Історія науки сповнена іменами видатних хімікинь - учених, які на рівні з чоловіками самовіддано розвивали хімічну науку й хімічну технологію. На знак поваги до їхньої праці 11 лютого визнано Міжнародним днем жінок і дівчат у науці.

Користуючись різними інформаційними джерелами, зберіть і поширте інформацію про жінок, які зробили вагомий вклад у розвиток хімічної науки, серед однокласників й однокласниць, учнів інших класів або підготуйте дайджест.
Сторінка ерудита
Наукові досягнення біохімії, генетики, молекулярної біології та хімічної технології стали підґрунтям для розвитку біотехнології.
Біотехнологія - сукупність промислових способів добування корисних продуктів із використанням живих організмів і біохімічних процесів, сучасний напрямок у синтезі органічних сполук.
Сам термін "біотехнологія" з'явився в 70-х роках XX ст. (bios - життя, techne - мистецтво, майстерність, logos - слово, вчення), хоча біотехнологічні процеси людина здійснювала давно - випікала хліб, займалася виноробством, виготовленням сиру, інших молочних продуктів тощо. Нині на основі відходів промислової переробки вуглеводнів нафти, природного газу, деревини тощо за допомогою мікроорганізмів біотехнологічна промисловість виробляє такі цінні продукти, як кормові білки, антибіотики, ферменти, гормони, амінокислоти, вітаміни, бактеріальні добрива, засоби захисту рослин, метанол, органічні кислоти (етанову, лимонну, молочну) та багато іншої продукції.

Порівняно з традиційним органічним синтезом біохімічні процеси відбуваються у природних умовах - без використання високих температур і тиску. Висока продуктивність мікроорганізмів дає можливість здійснювати технологічні процеси безперервно. Окрім того, добута продукція не токсична для людини і тварин. Ці та багато інших факторів сприяють стрімкому розвитку біотехнологічної промисловості.
Біотехнологія дає можливість одержувати цінну продукцію, сприяє розв'язанню екологічних проблем шляхом переробки сільськогосподарських, промислових і побутових відходів. Знаємо, розуміємо

1. Наведіть приклади синтетичних високомолекулярних речовин та основні галузі їх застосування.

2. Які нові технології створюють і використовують у хімічних дослідженнях?

3. Що вам відомо про досягнення сучасних вітчизняних учених-хіміків, їхній внесок у створення нових матеріалів?

Застосовуємо

1. Складіть схеми рівнянь реакцій полімеризації з одержання наведених в інформаційній довідці полімерів. За однією з них обчисліть масу практично добутого полімеру, якщо відносний вихід дорівнює 92 %. Розрахунки проведіть для 1 т мономера.

﻿

# data[].attributes.attachment_link.authors[].name
Міністерству освіти і науки України

# data[].attributes.attachment_link.title
Роль хімії у створенні нових матеріалів, розвитку нових напрямків технологій - Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Ярошенко

# data[].attributes.attachment_link.description
Тема 5 Вивчивши цю тему, ви збагатите свою компетентність з хімії знаннями про: роль хімії у створенні нових матеріалів; розвиток нових напрямків технологій; внесок хімії у розв'язання продовольчої, сировинної, енергетичної, екологічної проблем. зелену хімію; сучасні завдання перед хімічною наукою та хімічною технологією.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Протягом усього свого розвитку, з давніх-давен і донині, хімія завжди слугувала і продовжує слугувати людині та її практичній діяльності.

Ще в стародавні часи людина спостерігала в природі хімічні явища і намагалася використовувати їх для покращення умов свого існування. Скисання молока, бродіння солодкого соку плодів, дія отруйних рослин привертали увагу людини.

Минув час, і людина почала використовувати вогонь. Ніхто не знає ні місця, ні часу, коли вона навчилася запалювати дерево і підтримувати горіння. Невідомо також, скільки часу минуло відтоді, як людина почала використовувати вогонь для приготування їжі, у гончарному виробництві, для обробки й виплавляння металів. Проте відомо, що ще у стародавньому Єгипті виникли ремесла, в основі яких лежали хімічні процеси.

Єгиптяни добували фарби і косметичні засоби з мінералі них речовин, уміли фарбувати тканини, виготовляти скло, кераміку, порцеляну, добувати золото, бронзу, залізо, мідь і досконало володіли технікою обробки металів.

У середні віки великого поширення набула алхімія. Головне завдання її зводилося до пошуків "філософського каменя" - містичної речовини, яка нібито має здатність неблагородні метали перетворювати на золото, повертати людям молодість і здоров'я.

Проте й у алхіміків були значні прогресивні здобутки, пов'язані з використанням хімії на благо людини. До них можна віднести відкриття низки речовин (фосфору, стибію, селітри сульфатної, хлоридної, нітратної та фосфатної кислот) і розробку методик багатьох операцій (фільтрування, перегонка речовин тощо), які швидко знайшли практичне застосування.

Період ятрохімії, що настав у XVI-XVIII століттях, характеризується намаганням поставити хімію на службу медицині. Засновник ятрохімії Теофраст Парацельс (1493-1541) твердив, що справжнє покликання хімії не у добуванні золота, а у виготовленні ліків. Ятрохіміки розглядали хвороби як порушення хімічної рівноваги в організмі й шукали хімічні засоби їх лікування. Відтоді головною метою хімії стає пошук і створення лікувальних препаратів.

Про значення сучасної хімії для людини та її практичної діяльності нема чого й говорити, її роль у житті суспільства звичайно велика. У наш час без розвитку хімії неможливий розвиток паливно-енергетичного комплексу, металургії, транспорту, зв'язку, будівництва, електроніки, сфери побуту тощо.

Хімічна індустрія постачає промисловості й сільському господарству різні матеріали та сировину. Це паливо, мастила, хімічні волокна, пластмаси, синтетичні каучуки, мінеральні добрива, мийні засоби, парфуми, фармацевтичні препарати, луги, кислоти, розчинники, вибухові речовини тощо.

Ми переконуємося, що "широко простягає хімія руки свої у справи людські. Куди не подивимось, куди не оглянемось, скрізь обертаються перед очима нашими успіхи ЇЇ старанності".

Ці слова великого російського вченого-природодослідника М. В. Ломоносова (1711-1765), висловлені майже 250 років тому, і сьогодні не втратили свого значення. Навпаки, вони звучать з особливою силою, оскільки у наш час роль хімії в житті суспільства постійно зростає.

Окрім застосування речовин і матеріалів, у різних галузях промисловості використовуються хімічні методи, наприклад каталіз, захист металів від корозії, обробка деталей хімічним способом тощо.

Проникнення хімічних методів, нових речовин і нових матеріалів у основні галузі промислового виробництва, сферу побуту, охорону здоров'я дедалі більшою мірою забезпечує їх прогрес. Саме тому й відбувається хімізація практично всіх сфер людської діяльності. Вона є об'єктивною закономірністю розвитку виробничих сил суспільства.

Водночас розвиток сучасного хімічного виробництва немислимий без монтажу установок, без електроніки, вимірювальної, керівної, регулювальної техніки, наукового приладобудування, без розвитку сировинної бази та енергетичного господарства.

ЗНАЧЕННЯ ХІМІЇ У СТВОРЕННІ НОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Для здійснення кожного хіміко-технологічного процесу погрібна апаратура, виготовлена з таких матеріалів, які здатні опиратися різним агресивним впливам, у тім числі хімічним, механічним, термічним, електричним, часом і радіаційним та біологічним.

Хімія робить суттєвий внесок у створення різноманітних матеріалів: металічних і неметалічних. Серед металічних матеріалів найчастіше використовуються сплави на основі заліза- чавун і сталь, на основі міді - латунь і бронза, на основі алюмінію, магнію, нікелю, ніобію, титану, танталу, цирконію та інших металів 3 металічних сплавів виготовляються теплообмінники, ємності, мішалки, трубопроводи, контактні апарати, колони та інші апарати.

Для поліпшення якості металічних матеріалів використовують порошкову металургію. Вона включає процеси виробництва металічних порошків і спікання з них виробів. Сучасна порошкова металургія займається, по-перше, створенням матеріалів і виробів з такими характеристиками (склад, структура, властивості), яких досі неможливо досягти відомими методами плавки; по-друге, виготовленням традиційних матеріалів і виробів, але за вигідніших техніко-економічних показників виробництва.

У розробці теоретичних основ найважливіших процесів порошкової металургії провідне місце посідає Інститут проблем матеріалознавства НАН України. Перший в Україні (і в колишньому СРСР) завод порошкової металургії став до ладу в м. Бровари (поблизу Києва) у 1965 р.

Серед неметалічних матеріалів важливого значення набули полімери на основі фенолформальдегідних смол, полівінілхлориду, поліетилену і фторопластів. Ці матеріали, на відміну від металічних, виявляють високу стійкість до агресивних середовищ, мають низьку густину, високу тривкість до стирання, добрі діелектричні й теплоізоляційні властивості. Окрім цього, важливе значення мають каучуки та різні матеріали на їх основі - бутилкаучук, фторкаучук, силіконові каучуки тощо.

До групи неметалічних матеріалів належать і такі традиційні матеріали, як кераміка, порцеляна, фаянс, скло, цемент, бетон, графіт, які знаходять дедалі нове і нове використання

Останнім часом вимоги до матеріалів неухильно зростають. Це пояснюється тим, що значно ширше застосовуються тепер екстремальні впливи - надвисокі й наднизькі тиски та температури, ударні й вибухові хвилі, йонізуючі випромінювання, ферменти. З огляду на це зростає також роль хімії у створенні нових матеріалів, здатних опиратися цим впливам.

Особливе місце серед нових матеріалів посідають композити.

Композиційні матеріали, що складаються з пластичної основи (матриці) та наповнювача, називаються композитами.

Серед композитів виділяють кермети (кераміко-металічні матеріали), норпласти (наповнені органічні полімери) і піни (газонаповнені матеріали).

Як основу (матрицю) використовують метали і сплави, полімери, кераміку. Наповнювачі, що застосовуються, особливо для композитів на основі пластмас, значно різноманітніші. Від них залежить міцність і жорсткість композитів.

В Україні започатковані принципово нові методи добування композитів, наприклад на основі боридів металів (відновлення оксидів металів бором у вакуумі та карбідом бору). Освоєно метод прямого синтезу силіцидів з металу й силіцію, а також безпосереднє відновлення оксидів металів силіцієм тощо. Багатьма своїми властивостями - міцністю, ударною в'язкістю, міцністю від утоми тощо - композити значно перевищують традиційні матеріали, завдяки чому потреби суспільства в них і взагалі у нових матеріалах безперервно зростають. На виготовлення композитів витрачають великі кошти, цим пояснюється той факт, що головними споживачами композитів поки що є авіаційна і космічна промисловості.

ЗНАЧЕННЯ ХІМІЇ У РОЗВ'ЯЗАННІ СИРОВИННОЇ ПРОБЛЕМИ

Природа, що нас оточує, здається, є невичерпною коморою, з якої промисловість бере сировину. У міру розвитку науки і техніки дедалі більше нових корисних копалин використовується для добування продуктів виробництва, з'являються нові види сировини, розширюється сировинна база промисловості.

У зв'язку з бурхливим розвитком промисловості у XX ст. різко збільшився обсяг добування й переробки корисних копалин. За останні 40 років багатьох корисних копалин було видобуто більше, ніж за всю історію людства. Тепер у світі щорічно вилучається й переробляється 100 млрд т гірських порід. А в хімічному виробництві як сировину використовують не лише гірські породи. Це призводить до того, що багато які сировинні джерела швидко виснажуються, внаслідок чого й виникає сировинна проблема. Уже тепер багато країн відчувають гостру нестачу окремих видів сировинних ресурсів. В Україні, наприклад, не вистачає такої горючої мінеральної сировини, як нафта і природний газ.

Багато рідкісних металів раніше не знаходили застосування через їх промислову недоступність, але потреби в цих металах атомної енергетики, мікроелектроніки, радіотехніки, космічної техніки, які сьогодні визначають науково-технічний прогрес, зробили можливим промислове добування розсіяних елементів.

Комплексне використання сировини спрямовується на застосування всіх її головних частин для добування корисних продуктів або матеріалів. Це означає, що з одного виду сировини можна добути велику кількість різних продуктів. Наприклад, нині деревина використовується не лише як джерело виготовлення меблів, а й як джерело величезних матеріальних цінностей.

# data[].attributes.attachment_link.title
Хімія - 45. Хімія як основа сучасних матеріалів

# data[].attributes.attachment_link.description
Протягом усього свого розвитку, з давніх-давен і донині, хімія завжди слугувала і продовжує слугувати людині та її практичній діяльності. Ще в стародавні часи люди­на спостерігала в природі хімічні явища і намагалася викорис­товувати їх для покращення умов свого існування. Скисання молока, бродіння солодкого соку плодів, дія отруйних рослин привертали увагу людини.

# data[].attributes.attachment_link.title
164 - Тема 5. Хімія та прогрес людства

# data[].attributes.attachment_link.description
164 - Тема 5. Хімія та прогрес людства - правильные Учебники Химия 11 класс Г. А. Лашевская, А.А. Лашевская.