Az egész sokszínű világ körülöttünk ügy amely két formában jelenik meg: anyagok és mezők. Anyag saját tömegű részecskékből áll. Terület- az anyag létformája, amelyet az energia jellemez.

Az anyag tulajdonsága az mozgás. Az anyagmozgás formáit különféle természettudományok vizsgálják: fizika, kémia, biológia stb.

Nem szabad azt feltételezni, hogy egyrészt a tudományok, másrészt az anyag mozgási formái között egyértelmű szoros összefüggés van. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az anyagnak általában nincs olyan mozgási formája, amely tiszta formájában, más formáitól elkülönülten létezne. Mindez a tudományok osztályozásának nehézségét hangsúlyozza.

x imyu az anyag mozgásának kémiai formáját vizsgáló tudományként határozható meg, amely alatt az anyagok minőségi változását értjük: A kémia az anyagok szerkezetét, tulajdonságait, átalakulásait vizsgálja.

Nak nek kémiai jelenségek Olyan jelenségekre utal, amelyek során az egyik anyag egy másikká alakul. A kémiai jelenségeket más néven kémiai reakciók. A fizikai jelenségeket nem kíséri az egyik anyag átalakulása a másikba.

Minden tudomány középpontjában a korábbi hiedelmek, alapvető filozófiák és a valóság természetére és az emberi tudásra vonatkozó válaszok állnak. Az adott tudományos közösség tagjai által megosztott hiedelmek, értékek ezen halmazát paradigmának nevezzük.

A modern kémia fő paradigmái:

1. Az anyag atomi és molekuláris szerkezete

2. Az anyag megmaradásának törvénye

3. A kémiai kötés elektronikus jellege

4. Egyértelmű kapcsolat az anyag szerkezete és kémiai tulajdonságai között (periodikus törvény)

A kémia, fizika, biológia csak első pillantásra tűnhet egymástól távol eső tudományoknak. Bár a fizikus, a kémikus és a biológus laboratóriuma nagyon eltérő, ezek a kutatók mindegyike természeti (természetes) objektumokkal foglalkozik. Ez különbözteti meg a természettudományokat a matematikától, a történelemtől, a közgazdaságtantól és sok más olyan tudománytól, amely azt vizsgálja, amit nem a természet, hanem elsősorban maga az ember teremtett.

Az ökológia közel áll a természettudományokhoz. Nem szabad azt gondolni, hogy az ökológia „jó” kémia, ellentétben a klasszikus „rossz” kémiával, amely szennyezi a környezetet. Nincs „rossz” kémia vagy „rossz” magfizika – van tudományos és technológiai haladás vagy annak hiánya valamely tevékenységi területen. Az ökológus feladata az új eredmények felhasználása természettudományok annak érdekében, hogy minimálisra csökkentsék az élőlények élőhelyének maximális haszonnal történő megzavarásának kockázatát. A "kockázat-haszon" egyensúlyt az ökológusok tanulmányozzák.

A természettudományok között nincsenek szigorú határok. Például egykor a vegyészek feladatának tekintették az új típusú atomok tulajdonságainak felfedezését és tanulmányozását. Kiderült azonban, hogy a jelenleg ismert atomtípusok közül néhányat kémikusok, másokat fizikusok fedeztek fel. Ez csak egy példa a sok közül a fizika és a kémia közötti „nyílt határokra”.

Az élet kémiai átalakulások összetett láncolata. Minden élő szervezet felvesz bizonyos anyagokat a környezetből, másokat pedig kibocsát. Ez azt jelenti, hogy egy komoly biológus (botanikus, zoológus, orvos) nem nélkülözheti a kémia ismereteit.

Később látni fogjuk, hogy a fizikai és kémiai átalakulások között nincs abszolút pontos határ. A természet egy, ezért mindig emlékeznünk kell arra, hogy lehetetlen megérteni a minket körülvevő világ felépítését, ha csak az emberi tudás egyik területébe nyúlunk bele.

A "kémia" tudományágat interdiszciplináris kapcsolatok kötik más természettudományi tudományágakhoz: az előzőekhez - a matematikával, a fizikával, a biológiával, a geológiával és más tudományágakkal.

A modern kémia számos tudomány elágazó rendszere: szervetlen, szerves, fizikai, analitikai kémia, elektrokémia, biokémia, amelyeket a hallgatók a következő kurzusokon sajátítanak el.

A kémia tárgykörének ismerete szükséges más általános tudományok és speciális tudományágak sikeres tanulmányozásához.

1.2.1. ábra - A kémia helye a természettudományok rendszerében

A kutatási módszerek, elsősorban a kísérleti technológia fejlesztése a tudomány egyre szűkebb területekre való felosztásához vezetett. Ennek eredményeként a mennyiség és a „minőség”, i.e. nőtt az információk megbízhatósága. Új problémákat vet fel azonban az, hogy egy személy nem rendelkezhet teljes tudással még a kapcsolódó tudományterületekről is. Hogyan be katonai stratégia a védelem és a támadás leggyengébb pontjai a frontok találkozási pontjain találhatók, a tudományban a legkevésbé fejlettek azok, amelyeket nem lehet egyértelműen besorolni. Többek között kiemelhető a „tudományok csomópontja” területein dolgozó tudósok megfelelő képesítési szint (akadémiai fokozat) megszerzésének nehézsége is. De itt születnek korunk fő felfedezései is.

Tantárgy: A kémia természettudomány. Kémia a környezetben.

Cél: a tanulók érdeklődését egy számukra új tárgy - kémia - iránt;

feltárja a kémia szerepét az emberi életben; nevelni a gyerekeket

felelősségteljes hozzáállás a természethez.

Feladatok: 1. tekintsük a kémia szó jelentését a természetesek egyikének

2. meghatározza a kémia jelentését és kapcsolatát másokkal

3. megtudja, milyen hatással van az emberre a kémia és

Felszerelés és anyagok:"Kémia a Guinness Rekordok Könyvében";

Vegyipari piac: kapcsolódó cikkek; tudósok nyilatkozata arról

kémia; ásványvíz; kenyér, jód; sampon, tabletta, fogkrém

paszta, lakk stb.

Kifejezések és fogalmak: kémia; anyagok: egyszerű és összetett; kémiai

elem; atom, molekula.

Az óra típusa:új anyagok tanulása.

Az órák alatt

ÉN. szervezési szakasz.

A csengő csengett

A lecke elkezdődött. Tanulni jöttünk ide

Ne légy lusta, hanem dolgozz keményen.

Szorgalmasan dolgozunk

Figyelmesen hallgatunk.

Helló srácok

II. Aktualizálás és motiváció tanulási tevékenységek . Ma egy új tárgyat kezdesz tanulni – a kémiát.

A természetrajz órákon már megismerkedtél a kémia néhány fogalmával. . Adj rá példákat

(Test, anyag, kémiai elem, molekula, atom).Milyen szereket használsz otthon? (víz, cukor, só, ecet, szóda, alkohol stb.) Mihez kötöd a kémia szót?? (Étel, ruha, víz, kozmetikumok, otthon). Nem tudjuk elképzelni az életünket ilyen eszközök nélkül: fogkrém, sampon, púder, higiéniai termékek, amelyek tisztán és rendben tartják testünket és ruháinkat A minket körülvevő tárgyak egyszerű vagy összetett anyagokból állnak, ezek pedig a vegyszerből származnak. egy vagy több eleme. Szervezetünk szinte a teljes periódusos rendszert is magában foglalja, például: a vér tartalmazza a ferum (vas) kémiai elemet, amely oxigénnel kombinálva a hemoglobin része, vörösvértesteket - eritrocitákat - képez, a gyomor sósavat tartalmaz, amely hozzájárul a táplálék gyorsabb lebomlásához, testünk 70%-ban vízből áll, ami nélkül nem lehetséges az emberi élet.. Ezzel és más anyagokkal is megismerkedünk a kémia során.

Természetesen a kémiában, mint minden tudományban, a szórakoztatót leszámítva, lesznek nehéz dolgok is. De nehéz és érdekes mi gondolkodó ember csak az kell, hogy az elménk ne tétlenségben és lustaságban járjon, hanem folyamatosan dolgozzon és dolgozzon. Ezért az első óra témája egy bevezetés a kémiába, mint a természettudományok közé.

Egy füzetbe írjuk:

Órafeladatok.

Téma: A kémia természettudomány. Kémia a környezetben.

III. Új anyagok tanulása.

Felirat:

Ó ti boldog tudományok!

Nyújtsa ki szorgalmasan a kezét

És nézz a legtávolabbi helyekre.

Haladj el a földön és a szakadékon,

És a sztyeppék és a mély erdő,

És az ég magassága.

Mindenhol fedezd fel állandóan,

Mi a nagyszerű és szép

Amit a világ még nem látott......

A föld belsejében te, kémia,

Áthatolt a tekintet élességén,

És mit tartalmaz Oroszország,

Nyisd ki a kincses kincseket...

M.V. Lomonoszov "A hála ódája"

Fiz perc

A fogantyúk az ég felé húzva (felhúzás)

A gerinc megnyúlt (szétszétben)

Mindannyiunknak volt ideje pihenni (fogja meg a kezét)

És újra leült az íróasztalhoz.

A "kémia" szó az ókori Egyiptomból származó "himi" vagy "huma" szóból származik, fekete földként, azaz fekete, mint a föld, amely különféle ásványokkal foglalkozik.

A mindennapi életben gyakran találkozik kémiai reakciókkal. Például:

Tapasztalat: 1. Cseppentsünk egy csepp jódot a kenyérre, burgonyára - kék színű, ami az kvalitatív reakció keményítőn. Kipróbálhatja magát más tárgyakon a keményítőtartalmuk szempontjából.

2. Nyiss ki egy üveg szénsavas vizet. A szénsav vagy karbonát bomlási reakciója szén-dioxiddá és vízzé.

H2CO3 CO2 + H2O

3. Ecetsav + szóda-szén-dioxid + nátrium-acetát. Nagymamák és anyukák sütnek neked pitét. Annak érdekében, hogy a tészta puha és puha legyen, ecettel oltott szódát adunk hozzá.

Mindezeket a jelenségeket a kémia magyarázza.

Néhány Érdekes tények kémiával kapcsolatos:

Miért hívják így a szemérmes mimózát?

A pimasz mimóza növény arról ismert, hogy a levelei összecsukódnak, ha valaki megérinti, majd egy idő után újra kiegyenesednek. Ez a mechanizmus annak a ténynek köszönhető, hogy a növényi szár bizonyos területei külső stimuláció esetén vegyi anyagokat, köztük káliumionokat bocsátanak ki. A levelek sejtjeire hatnak, ahonnan megindul a víz kiáramlása. Emiatt a sejtekben lecsökken a belső nyomás, ennek következtében a levélnyél és a szirmok felkunkorodnak, és ez a hatás a lánc mentén átterjedhet más levelekre is.

Fogkrém használata: eltávolítja a lepedéket a teáról a csészén, mivel szódát tartalmaz, ami megtisztítja.

Napóleon császár halálának vizsgálata .

A fogságba esett Napóleon 1815-ben kísérője kíséretében, irigylésre méltó egészségben érkezett meg Szent Ilona szigetére, de 1821-ben meghalt. Gyomorrákot diagnosztizáltak nála. Az elhunyt hajfürtjeit levágták, és szétosztották a császár elkötelezett híveinek. Tehát elérkeztek a mi időnkhöz. 1961-ben tanulmányokat publikáltak Napóleon hajáról az arzén tekintetében. Kiderült, hogy a haj megnövekedett arzén- és antimon tartalmat tartalmazott, amelyeket fokozatosan kevertek az ételbe, ami fokozatos mérgezést okozott. Így a kémia másfél évszázaddal a halál után segített megoldani néhány bűncselekményt.

Munka a tankönyvvel 5 keresse meg és írja le a kémia fogalmának definícióját!

A kémia az anyagok és átalakulásaik tudománya. Tudományként egzakt és kísérleti jellegű, hiszen kísérletek, vagy kísérlet kíséri, egyúttal elvégzik a szükséges számításokat, majd csak a következtetéseket vonják le.

A vegyészek az anyagok sokféleségét és tulajdonságait tanulmányozzák; anyagokkal előforduló jelenségek; anyagok összetétele; szerkezet; tulajdonságok; átalakulási feltételek; felhasználási lehetőségek.

Anyagok eloszlása ​​a természetben. Tekintsük az 1. ábrát. Milyen következtetés vonható le ebből.(Az anyagok nemcsak a Földön léteznek, hanem azon kívül is.) De minden anyag kémiai elemekből áll. Néhány információ a kémiai elemekről és anyagokról van felsorolva a Guinness Rekordok Könyvében: például

A leggyakoribb elem: a litoszférában - oxigén (47%), a légkörben - nitrogén (78%), a Földön kívül - hidrogén (90%), a legdrágább - Kalifornia.

A leginkább képlékeny fém - 1 grammos arany 2,4 km hosszú (2400 m) huzalba húzható, a legkeményebb - króm, a legmelegebb - és elektromosan vezető - ezüst. A legdrágább anyag az interferon: a tiszta gyógyszer egy milliomod mikrogrammja 10 dollárba kerül.

A kémia szorosan kapcsolódik más természettudományokhoz. Milyen természettudományokat tudsz megnevezni?

Tekintsük az 1. diagramot. 6

Ökológia Mezőgazdaság Agrokémia

Fizika

Fizika Kémia Biológia Biokémia Orvostudomány

Matematika Földrajz Csillagászat Kozmokémia

gyógyszerészeti kémia

De ezen kívül maga a kémia is osztályozható:

Kémiai osztályozás

Szervetlen szerves analitikai

Általános kémia

Mindezt az iskolai kémia kurzus során tanulmányozzák majd.

Az embernek harmóniában kell léteznie a természettel, ugyanakkor ő maga rombolja le. Mindannyian védhetik és szennyezhetik a természetet. Papír, polietilén, műanyag - csak speciális kukákba kell dobni, és nem szabad szétszórni ott, ahol van, mivel nem bomlanak le. A műanyag és a polietilén elégetésekor nagyon mérgező anyagok szabadulnak fel, amelyek az embert érintik. Ősszel, amikor a levelek elégetik, mérgező anyagok is képződnek, bár ezek a rothadáshoz felhalmozhatók, majd biológiai trágyaként felhasználhatók. A háztartási vegyszerek használata vízszennyezéshez vezet. Ezért a természet megőrzése a jövő nemzedékek számára mindannyiunk körültekintő hozzáállásán, a kultúra, a kémiai ismeretek szintjén múlik.

IV. Az ismeretek általánosítása, rendszerezése.

1. Folytassa a meghatározást:

A kémia …………………………………………………………………….

2. Válassza ki a megfelelő állításokat:

a. Kémia - Bölcsészet

b. A kémia természettudomány.

ban ben. A kémia ismerete csak biológusoknak szükséges.

d) Vegyi anyagok csak a Földön találhatók.

e. Az élethez, a légzéshez az embernek szén-dioxidra van szüksége.

e) Az élet a bolygón nem lehetséges oxigén nélkül.

3. A kémiával összefüggő adott tudományok közül válassza ki a definíciókkal kapcsolatosakat!

Biokémia, ökológia, fizikai kémia, geológia, agrokémia

1. Az emberi szervezetben lezajló kémiai folyamatokat a tudomány tanulmányozza - Biokémia.

2. A környezetvédelem tudományát ökológiának nevezik

3. Ásványok feltárása - Geológia

4. A fizikai kémia tudománya szerint egyes anyagok más anyagokká történő átalakulása hőfelvétellel vagy -leadással jár.

5. A műtrágyák talajra és növényekre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata az agrokémia tudománya.

4. Milyen hatással van a kémia a természetre?

V. A lecke összegzése.

A bemutatott anyagból az következik, hogy a kémia az anyagok és átalakulásaik tudománya. NÁL NÉL modern világ az ember nem tudja elképzelni nélküle az életét vegyi anyagok. Gyakorlatilag nincs olyan iparág, ahol ne lenne szükség kémiai ismeretekre. A kémia és a vegyszerek hatása az emberekre és a környezetre, pozitív és negatív egyaránt. Mindannyian megmenthetünk egy darabot a természetből, úgy, ahogy van. Védd a környezetet.

VI. Házi feladat.

2. Válaszoljon a kérdésekre a p. tíz . 1- szóban, 2-4 írásban.

3. Riportok készítése a következő témában: "A kémia, mint tudomány fejlődésének története"

A tudomány a világcivilizáció fejlődésének jelenlegi szakaszában az emberi tevékenység egyik legfontosabb területe. Ma több száz különböző tudományág létezik: műszaki, társadalomtudományi, humanitárius, természettudományok. Mit tanulnak? Hogyan fejlődött a természettudomány történeti vonatkozásban?

A természettudomány...

Mi a természettudomány? Mikor keletkezett és milyen irányzatokból áll?

A természettudomány az a tudomány, amely tanulmányoz természetes jelenség illetve a kutatás tárgyához (emberhez) képest külsődleges jelenségek. Az orosz "természettudomány" kifejezés a "természet" szóból származik, amely a "természet" szó szinonimája.

A természettudomány alapjául a matematika, valamint a filozófia tekinthető. Nagyjából az összes modern természettudomány belőlük került ki. A természettudósok eleinte minden természettel és annak különféle megnyilvánulásaival kapcsolatos kérdésekre igyekeztek választ adni. Aztán ahogy a kutatás tárgya egyre összetettebbé vált, a természettudomány kezdett szétválni külön tudományterületekre, amelyek idővel egyre inkább elszigetelődtek.

A modern idők kontextusában a természettudomány a természettel foglalkozó tudományos diszciplínák komplexuma, amelyek szorosan kapcsolódnak egymáshoz.

A természettudományok kialakulásának története

A természettudományok fejlődése fokozatosan ment végbe. A természeti jelenségek iránti emberi érdeklődés azonban már az ókorban megnyilvánult.

A természetfilozófia (valójában a tudomány) aktívan fejlődött Ókori Görögország. Az ókori gondolkodók primitív kutatási módszerei és időnként intuíciója segítségével képesek voltak arra, hogy egész sor tudományos felfedezésekés fontos feltevések. A természetfilozófusok már akkor biztosak voltak abban, hogy a Föld a Nap körül kering, meg tudták magyarázni a nap- és holdfogyatkozások, egészen pontosan mérte bolygónk paramétereit.

A középkorban a természettudomány fejlődése érezhetően lelassult, és erősen egyházfüggő volt. Sok tudóst akkoriban üldöztek az úgynevezett heterodoxia miatt. Minden Tudományos kutatásés a kutatás valójában a szent iratok értelmezésére és alátámasztására szorítkozott. Ennek ellenére a középkor korszakában a logika és az elmélet jelentősen fejlődött. Azt is érdemes megjegyezni, hogy ekkoriban a természetfilozófia (a természeti jelenségek közvetlen vizsgálata) központja földrajzilag az arab-muszlim régió felé tolódott el.

Európában a természettudomány rohamos fejlődése csak a XVII-XVIII. Ez a tényszerű ismeretek és az empirikus anyagok ("terepi" megfigyelések és kísérletek eredményei) nagymértékű felhalmozásának ideje. A 18. század természettudományai is számos földrajzi expedíció, utazás, újonnan felfedezett vidékek kutatásának eredményeire épülnek. A 19. században ismét a logika és az elméleti gondolkodás került előtérbe. Ebben az időben a tudósok aktívan feldolgozzák az összes összegyűjtött tényt, különféle elméleteket terjesztenek elő, mintákat fogalmaznak meg.

Thalész, Eratoszthenész, Pitagorasz, Klaudiusz Ptolemaiosz, Arkhimédész, Galilei Galilei, René Descartes, Blaise Pascal, Nikola Tesla, Mihail Lomonoszov és még sok más neves tudós a világtudomány történetének legkiválóbb természettudósai közé tartozik.

A természettudomány osztályozásának problémája

Az alapvető természettudományok a következők: matematika (amit gyakran a "tudományok királynőjének" is neveznek), kémia, fizika, biológia. A természettudomány osztályozásának problémája már régóta fennáll, és több mint egy tucat tudós és teoretikus elméjét aggasztja.

Ezt a dilemmát Friedrich Engels, egy német filozófus és tudós kezelte a legjobban, aki ismertebb Karl Marx közeli barátjaként és leghíresebb művének, a Tőkének társszerzőjeként. A tudományágak tipológiájában két fő elvet (megközelítést) tudott megkülönböztetni: ez az objektív megközelítés, valamint a fejlesztés elve.

A legrészletesebbet Bonifatiy Kedrov szovjet metodológus ajánlotta fel. Még ma sem veszítette el relevanciáját.

A természettudományok jegyzéke

A tudományos diszciplínák egész komplexuma általában három nagy csoportra oszlik:

• bölcsészettudományok (vagy társadalomtudományok);
• műszaki;
• természetes.

Ez utóbbiak tanulmányozzák a természetet. A természettudományok teljes listája az alábbiakban található:

• csillagászat;
• biológia;
• a gyógyszer;
• geológia;
• talajtan;
• fizika;
• természettudomány;
• kémia;
• növénytan;
• állattan;
• pszichológia.

Ami a matematikát illeti, a tudósoknak nincs közös véleménye arról, hogy a tudományágak melyik csoportjába sorolandó. Egyesek természettudománynak, mások egzaktnak tartják. Egyes metodológusok a matematikát az úgynevezett formális (vagy absztrakt) tudományok külön osztályába sorolják.

Kémia

A kémia a természettudomány hatalmas területe, amelynek fő vizsgálati tárgya az anyag, annak tulajdonságai és szerkezete. Ez a tudomány az objektumokat is atomi-molekuláris szinten veszi figyelembe. Ő is tanul kémiai kötések valamint az anyag különböző szerkezeti részecskéinek kölcsönhatásából adódó reakciók.

Először az ókori görög filozófus, Démokritosz terjesztette elő azt az elméletet, hogy minden természetes test kisebb (az ember számára nem látható) elemekből áll. Azt javasolta, hogy minden anyag kisebb részecskéket tartalmazzon, ahogy a szavak is különböző betűkből állnak.

A modern kémia összetett tudomány, amely több tucat tudományágat foglal magában. Ezek a szervetlen és szerves kémia, a biokémia, a geokémia, sőt a kozmokémia is.

Fizika

A fizika az egyik ősi tudományok földön. Az általa feltárt törvényszerűségek a természettudomány egész tudományágának alapját, alapját képezik.

A „fizika” kifejezést először Arisztotelész használta. Azokban a távoli időkben ez gyakorlatilag azonos filozófia volt. A fizika csak a 16. században kezdett önálló tudománnyá válni.

A fizikán ma olyan tudományt értünk, amely az anyagot, annak szerkezetét és mozgását, valamint a természet általános törvényeit vizsgálja. Szerkezetében több fő szakasz található. Ezek a klasszikus mechanika, a termodinamika, a relativitáselmélet és mások.

Életrajz

A természet- és humántudományok közötti határvonal vastag vonalként futott át az egykor egységes földrajzi tudomány „testén”, megosztva az egyes tudományágakat. Így a fizikai földrajz (szemben a gazdasági és társadalmival) a természettudomány kebelében találta magát.

Ez a tudomány tanulmányozza földrajzi boríték A Föld egésze, valamint az összetételét alkotó egyes természetes összetevők és rendszerek. A modern fizikai földrajz számos közülük áll:

• tájtudomány;
• geomorfológia;
• klimatológia;
• hidrológia;
• oceanológia;
• talajtan és mások.

Természet- és humántudományok: egység és különbségek

Bölcsészettudományok, természettudományok – olyan messze vannak egymástól, mint amilyennek látszik?

Természetesen ezek a tudományágak a kutatás tárgyában különböznek. A természettudományok a természetet vizsgálják, a bölcsészettudományok az emberre és a társadalomra összpontosítják figyelmüket. A bölcsészettudományok pontosságban nem vehetik fel a versenyt a természettudományokkal, nem tudják elméleteiket matematikailag alátámasztani, hipotéziseiket megerősíteni.

Másrészt ezek a tudományok szorosan összefüggenek, összefonódnak egymással. Főleg a 21. században. Tehát a matematikát régóta bevezették az irodalomba és a zenébe, a fizikát és a kémiát - a művészetbe, a pszichológiát - a társadalomföldrajzba és a közgazdaságtanba stb. Ráadásul régóta nyilvánvaló, hogy sok fontos felfedezéseképpen több olyan tudományág találkozásánál készülnek, amelyekben első pillantásra semmi közös.

Végül...

A természettudomány a természeti jelenségeket, folyamatokat és jelenségeket vizsgáló tudományág. Nagyon sok ilyen tudományág létezik: fizika, matematika és biológia, földrajz és csillagászat.

A természettudományok – a kutatás tárgyát és módszerét tekintve számos eltérés ellenére – szorosan kapcsolódnak a társadalmi és humanitárius tudományokhoz. Ez a kapcsolat különösen erős a 21. században, amikor minden tudomány összeér és összefonódik.

A fejezet tanulmányozásának eredményeként a hallgatónak: tudni

• a világ kémiai képének alapfogalmai és sajátosságai;
• az alkímia szerepe a kémia, mint tudomány fejlődésében;
• a kémia mint tudomány fejlődésének történelmi szakaszai;
• az anyagok összetételére és szerkezetére vonatkozó tan vezérelvei;
• a kémiai reakciók lefolyásának főbb tényezői és szabályozásuk feltételei;
• az evolúciós kémia alapelvei és szerepe a biogenezis magyarázatában; képesnek lenni
• feltárja a mikrovilág fizikájának szerepét a kémiai tudomány alapjainak megértésében;
• magatartás összehasonlító elemzés a kémia fejlődésének főbb szakaszai;
• vitathatóan megmutatják a kémia szerepét a magyarázatban szerkezeti szintek az anyag rendszerszerű szerveződése;

saját

• az ismeretek elsajátításának és alkalmazásának készségei a világ kémiai képének kialakításához;
• készségek a kémia fogalmi apparátusának használatában a kémiai folyamatok jellemzésére.

A kémiai tudomány fejlődésének történelmi szakaszai

A kémiának számos definíciója van, amelyek tudományként jellemzik:

• a kémiai elemekről és vegyületeikről;
• anyagok, összetételük és szerkezetük;
• anyagok minőségi átalakulásának folyamatai;
• kémiai reakciókat, valamint azokat a törvényeket és törvényszerűségeket, amelyeknek ezek a reakciók engedelmeskednek.

Nyilvánvalóan mindegyik a kiterjedt kémiai ismeretek egyik aspektusát tükrözi, és maga a kémia is rendkívül rendezett, folyamatosan fejlődő tudásrendszerként működik. Íme egy definíció egy klasszikus tankönyvből: „A kémia az anyagok átalakulásának tudománya. Tanulmányozza az anyagok összetételét és szerkezetét, az anyagok tulajdonságainak összetételétől és szerkezetétől való függését, az egyik anyag másikká történő átalakulásának feltételeit és módjait.

A kémia az anyagok átalakulásának tudománya.

A kémia legfontosabb megkülönböztető jegye az, hogy sok tekintetben az önállóan alkot kutatás tárgya, olyan anyagokat hozva létre, amelyek a természetben nem léteztek. Más tudományokhoz hasonlóan a kémia egyszerre működik tudományként és termelésként is. Mivel a modern kémia atomi-molekuláris szinten oldja meg problémáit, szorosan kapcsolódik a fizikához, a biológiához, valamint olyan tudományokhoz, mint a geológia, ásványtan stb. A tudományok közötti határterületeket a kvantumkémia, a kémiai fizika, a fizikai tudományok tanulmányozzák. kémia, geokémia, biokémia stb.

Több mint 200 évvel ezelőtt a nagy M. V. Lomonoszov beszélt a Szentpétervári Tudományos Akadémia nyilvános ülésén. a jelentésben "Egy szó a kémia előnyeiről" prófétai sorokat olvasunk: „A kémia széttárja a kezét az emberi dolgokban... Akármerre nézünk, bármerre nézünk, szemünk előtt fordulnak meg szorgalmának sikerei.” A kémia elkezdte terjeszteni "szorgalmát" még Egyiptomban is - az ókori világ fejlett országában. Az olyan termelési ágak, mint a kohászat, kerámia, üveggyártás, festés, illatszergyártás, kozmetika, már jóval korunk előtt jelentős fejlődést értek el ott.

Hasonlítsuk össze a kémia tudományának nevét különböző nyelveken:

Mindezek a szavak tartalmazzák a gyökeret "chem" vagy " chem", ami összhangban van a szavakkal ősi görög: "himos" vagy "hyumos" jelentése "lé". Ez a név megtalálható az orvostudományra és gyógyszerészetre vonatkozó információkat tartalmazó kéziratokban.

Vannak más nézőpontok is. Plutarch szerint a "kémia" kifejezés Egyiptom egyik ősi nevéből - Hemi - származik ("földrajzolás"). Eredeti értelmében a kifejezés "egyiptomi művészetet" jelentett. A kémiát, mint az anyagok és kölcsönhatásaik tudományát Egyiptomban isteni tudománynak tekintették, és teljes mértékben a papok kezében volt.

A kémia egyik legrégebbi ága a kohászat. Kr.e. 4-3 ezer évig. elkezdte ércekből rezet olvasztani, majd később réz és ón ötvözetét (bronz) gyártani. A Kr.e. II. évezredben. megtanulta, hogyan lehet nyersfúvásos eljárással vasat nyerni az ércekből. Kr.e. 1600 évig. elkezdtek természetes indigófestéket használni a szövetek festésére, majd kicsit később - lilát és alizarint, valamint ecetet, gyógyszereket növényi anyagokból és egyéb termékekből készítenek, amelyek előállítása kémiai folyamatokhoz kapcsolódik.

Az arab keleten az V-VI. században. az "alkímia" kifejezés az "al-" részecske hozzáadásával jelenik meg a görög-egyiptomi "kémiához". Az alkimisták célja egy "bölcsek kövének" létrehozása volt, amely képes minden nem nemesfémet arannyá változtatni. Gyakorlati renden alapult: arany

Európában a kereskedelem fejlődéséhez szükséges volt, és kevés ismert aranylelőhely volt.

Tény a tudomány történetéből

A legrégebbi felfedezett kémiai szövegeket ma már ókori egyiptominak tekintik "Ebers papirusz"(a német egyiptológusról kapta a nevét, aki megtalálta) - receptgyűjtemény a 16. századi gyógyszerek gyártásához. Kr.e., valamint a Memphisben talált „Brugsch-papirusz” gyógyszerészeti receptekkel (Kr. e. XIV. század).

A kémia, mint önálló tudományág kialakulásának előfeltételei fokozatosan a 17. - a 18. század első felében alakultak ki. Ugyanakkor az empirikus anyagok sokfélesége ellenére ebben a tudományban egészen az 1869-es felfedezésig. periodikus rendszer kémiai elemek D. I. Mengyelejev (1834-1907) nem rendelkezett azzal az általánosító elmélettel, amivel a felhalmozott tényanyagot meg lehetett volna magyarázni.

A kémiai ismeretek periodizálására már a XIX. G. Kopp német tudós szerint - egy négykötetes monográfia szerzője "A kémia története"(1843-1847), a kémia fejlődése egy bizonyos befolyása alatt ment végbe vezérgondolat.Öt szakaszt azonosított:

• az empirikus tudás felhalmozódásának korszaka, anélkül, hogy elméleti magyarázatra tett kísérleteket (az ókortól a Kr. u. 4. századig);
• alkímiai időszak (IV - 16. század eleje);
• iatrokémia időszaka, i.e. "A gyógyítás kémiája" (16. század második negyede - 17. század közepe);
• az első kémiai elmélet – a flogiszton elmélet – létrejöttének és dominanciájának időszaka (17. század közepe – 18. század harmadik negyede);
• a kvantitatív kutatások időszaka (a 18-1840-es évek utolsó negyede) 1 .

A modern fogalmak szerint azonban ez a besorolás azokra a szakaszokra vonatkozik, amikor a kémiai tudomány még nem alkották meg rendszerszintű elméleti tudásként.

A hazai kémiatörténészek négy fogalmi szintet különböztetnek meg, amelyek a kémia mint tudomány és mint termelés központi problémájának megoldásán alapulnak (13.1. ábra).

Az első fogalmi szint - kémiai anyag szerkezetének vizsgálata. Ezen a szinten az anyagok különféle tulajdonságait és átalakulásait vizsgálták kémiai összetételüktől függően.

Rizs. 13.1.

Könnyű belátni ennek a fogalomnak az analógiáját az atomizmus fizikai fogalmával. Mind a fizikusok, mind a kémikusok arra törekedtek, hogy megtalálják az eredeti alapot, amely alapján minden egyszerű és összetett anyag tulajdonságait meg lehet magyarázni. Ez a koncepció meglehetősen későn fogalmazódott meg – 1860-ban, a németországi Karlsruhében tartott első Nemzetközi Vegyészkongresszuson. A vegyészek abból indultak ki, hogy Minden anyag molekulákból és minden molekulából áll, viszont atomokból állnak. Mind az atomok, mind a molekulák folyamatos mozgásban vannak, míg az atomok a molekulák legkisebb, majd oszthatatlan részei 1.

A kongresszus jelentőségét D. I. Mengyelejev egyértelműen kifejezte: G. A.), minden ország vegyészei elfogadták az unitárius rendszer kezdetét; most nagy következetlenség lenne felismerni a kezdetet, nem ismerni a következményeit.

Második fogalmi szint - vegyi anyagok szerkezetének vizsgálata, az elemek kölcsönhatásának konkrét módszerének meghatározása meghatározott vegyszerek összetételében. Megállapítást nyert, hogy az anyagok tulajdonságai nemcsak az őket alkotó kémiai elemektől, hanem ezen elemek kapcsolatától és kölcsönhatásától is függenek a kémiai reakció során. Tehát a gyémánt és a szén pontosan a szerkezeti különbségek miatt eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, bár azok kémiai összetétel hasonló.

Harmadik fogalmi szint A kémiát a vegyipar termelékenységének növelésének igényei generálják, és feltárja a kémiai folyamatok belső mechanizmusait és külső feltételeit: hőmérséklet, nyomás, reakciósebesség stb.

Negyedik fogalmi szint - az evolúciós kémia szintje. Ezen a szinten a kémiai reakciókban részt vevő reagensek jellegét, a katalizátorok hatásának sajátosságait, amelyek jelentősen felgyorsítják áramlásuk sebességét, alaposabban tanulmányozzák. Ezen a szinten értjük meg a keletkezési folyamatot. élő anyag az inert anyagból.

• Glinka II. L. Általános kémia. 2b szerk. L .: Kémia: Leningrádi fiók, 1987. S. 13.
• Cit. Idézi: Koltun M. World of Chemistry. M .: Gyermekirodalom, 1988. S. 7.
• Mengyelejev D. I. Op. 25 kötetben L. - M.: A Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1949. T. 15. S. 171-172.

A kémia mint tudomány

Kémia- olyan tudomány, amely az anyagok szerkezetét és átalakulásait vizsgálja, az összetétel és (vagy) szerkezet változásával együtt. A modern kémia három fő feladattal néz szembe:

• Először is, a kémia fejlődésének alapvető iránya az anyag szerkezetének tanulmányozása, a molekulák és anyagok szerkezetének és tulajdonságainak elméletének fejlesztése. Fontos összefüggést teremteni az anyagok szerkezete és különféle tulajdonságai között, és ennek alapján elméleteket alkotni egy anyag reakcióképességéről, a kémiai reakciók és katalitikus jelenségek kinetikájáról és mechanizmusáról. A kémiai átalakulások egyik vagy másik irányú végrehajtását a molekulák, ionok, gyökök és egyéb rövid életű képződmények összetétele és szerkezete határozza meg. Ennek ismeretében lehetőség nyílik olyan új termékek beszerzésére, amelyek minőségileg vagy mennyiségileg eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a meglévők.
• másodszor a kívánt tulajdonságokkal rendelkező új anyagok irányított szintézisének megvalósítása. Itt is fontos új reakciókat és katalizátorokat találni a már ismert és kereskedelmi szempontból fontos vegyületek hatékonyabb szintéziséhez.
• harmadik - elemzés. A kémiának ez a hagyományos problémája különös jelentőséget kapott. Mind a kémiai objektumok számának és a vizsgált tulajdonságoknak a növekedésével, mind az emberi természetre gyakorolt ​​hatások következményeinek meghatározásával és csökkentésével kapcsolatos.

Az anyagok kémiai tulajdonságait elsősorban az anyagokat alkotó atomok és molekulák külső elektronhéjának állapota határozza meg; az atommagok és a belső elektronok állapota a kémiai folyamatokban szinte nem változik. A kémiai kutatás tárgya a kémiai elemek és kombinációik, azaz. atomok, egyszerű (egyelemű) és összetett (molekulák, ionok, gyökös ionok, karbék, szabad gyökök) kémiai vegyületek, asszociációik (asszociációk, klaszterek, szolvátok, klatrátok stb.), anyagok stb.

A modern kémia olyan fejlettségi szintet ért el, hogy számos speciális szekciója létezik, amelyek önálló tudományok. A vizsgált anyag atomi természetétől függően megkülönböztetik az atomok közötti kémiai kötések típusait, a szervetlen, szerves és szerves elemkémiát. A tárgy nem szerves kémia mind kémiai elemek és vegyületeik, más anyagok ezeken alapulnak. A szerves kémia a szén és más szerves elemek kémiai kötései révén létrejött vegyületek hatalmas osztályának tulajdonságait vizsgálja: hidrogén, nitrogén, oxigén, kén, klór, bróm és jód. Az organoelemkémia a szervetlen és szerves kémia határfelületén található. Ez a „harmadik” kémia olyan vegyületekre vonatkozik, amelyekben a szén és a periódusos rendszer többi nem szerves elemének kémiai kötései vannak. A molekulaszerkezet, az atomok aggregációjának (egyesülésének) mértéke a molekulák és a nagy molekulák összetételében - a makromolekulák saját jellegzetességeiket hozzák az anyagmozgás kémiai formájához. Ezért létezik a makromolekuláris vegyületek kémiája, a kristálykémia, a geokémia, a biokémia és más tudományok. Tanulmányozzák az atomok nagy asszociációit és a különféle természetű óriási polimer képződményeket. A kémia központi kérdése mindenhol az kémiai tulajdonságok. A vizsgálat tárgya továbbá az anyagok fizikai, fizikai-kémiai és biokémiai tulajdonságai. Ezért nemcsak saját módszereiket fejlesztik intenzíven, hanem más tudományok is részt vesznek az anyagok tanulmányozásában. A kémia tehát fontos alkotóelemei a fizikai kémia és a kémiai fizika, amelyek kémiai objektumokat, folyamatokat és kísérő jelenségeket vizsgálnak a fizika számítási apparátusa és a fizikai kísérleti módszerek segítségével. Ma ezek a tudományok számos más tudományt egyesítenek: kvantumkémia, kémiai termodinamika (termokémia), kémiai kinetika, elektrokémia, fotokémia, nagyenergiás kémia, számítógépes kémia stb. mindennapi élet. Az alkalmazott kémia fejlesztésének számos iránya van, amelyek az emberi gyakorlati tevékenység konkrét problémáinak megoldására szolgálnak. A kémia olyan fejlettségi szintet ért el, hogy új iparágakat és technológiákat kezdett létrehozni.

A kémia mint tudásrendszer

A kémiát, mint az anyagokkal és átalakulásaikkal kapcsolatos ismeretek rendszerét tények gyűjteménye - megbízhatóan megállapított és ellenőrzött információk a kémiai elemekről és vegyületekről, reakcióikról és viselkedésükről természetes és mesterséges környezetben - tartalmazza. A tények megbízhatóságának kritériumai és rendszerezési módjai folyamatosan alakulnak. A nagy tényhalmazokat megbízhatóan összekapcsoló nagy általánosítások tudományos törvényekké válnak, amelyek megfogalmazása új szakaszokat nyit meg a kémiában (például a tömeg- és energiamegmaradás törvényei, Dalton törvényei, Mengyelejev periodikus törvénye). Az elméletek meghatározott fogalmakat használva megmagyarázzák és megjósolják egy adott témakör tényeit. Valójában a tapasztalati tudás csak akkor válik ténnyé, ha elméleti értelmezést kap. Tehát az első kémiai elmélet - a flogiszton elmélete, mivel téves, hozzájárult a kémia kialakulásához, mert. rendszerbe kapcsolta a tényeket és lehetővé tette új kérdések megfogalmazását. A szerkezetelmélet (Butlerov, Kekule) racionalizálta és megmagyarázta a szerves kémia hatalmas anyagát, és meghatározta gyors fejlődés kémiai szintézis és a szerves vegyületek szerkezetének vizsgálata.

A kémia mint tudás nagyon dinamikus rendszer. A tudás evolúciós felhalmozódását forradalmak szakítják meg – a tények, elméletek és módszerek rendszerének mélyreható átstrukturálása, új fogalomrendszer vagy akár új gondolkodásmód megjelenésével. A forradalmat tehát Lavoisier munkái (az oxidáció materialista elmélete, mennyiségek bevezetése, kísérleti módszerek, a kémiai nómenklatúra fejlesztése), Mengyelejev periodikus törvényének felfedezése, új analitikai módszerek megalkotása okozták. század (mikroanalízis, kromatográfia). Forradalomnak tekinthető a kémia tantárgy új látásmódját kialakító, minden területét befolyásoló új területek megjelenése is (például a kémiai termodinamikán és kémiai kinetikán alapuló fizikai kémia megjelenése).

A kémia mint tudományág

A kémia általános elméleti tudományág. Úgy tervezték, hogy a hallgatók modern tudományos ismereteket szerezzenek az anyagról, mint a mozgó anyag egyik fajtájáról, az egyik anyag másikká történő átalakításának módjairól, mechanizmusairól és módjairól. A kémiai alaptörvények ismerete, a technológia elsajátítása kémiai számítások, megértve a kémia adta lehetőségeket a különálló és szűk területen dolgozó szakemberek segítségével jelentősen felgyorsítja a kívánt eredmény elérését a mérnöki szakterületeken, ill. tudományos tevékenység. A kémia egy anyag sajátos megnyilvánulásaival ismerteti meg a leendő szakembert, lehetővé teszi egy laboratóriumi kísérlet segítségével egy anyag „megtapintását”, új típusainak, tulajdonságainak megismerését. A kémia, mint tudományág sajátossága a nem vegyész szakos hallgatók számára, hogy egy kis kurzusban a kémia szinte minden ágából szükséges információk birtokába jutni, ami így formálódott. független tudományokés vegyészek és vegyész-technológusok tanulták speciális tudományágakban. Ezenkívül a különböző szakterületek képviselőinek érdeklődési körének sokfélesége gyakran kémia szakkurzusok létrehozásához vezet. Az ilyen orientáció minden pozitív vonatkozása mellett van egy komoly hátránya is - a szakember világképe beszűkül, csökken az anyag tulajdonságaiban, valamint előállítási és alkalmazási módszereiben való tájékozódás szabadsága. Ezért a nem a kémia és a kémiai technológia területére szakosodott leendő szakemberek számára készült kémiatanfolyamnak elég szélesnek és a szükséges mértékben alaposnak kell lennie ahhoz, hogy holisztikus képet adjon a kémia, mint tudomány, mint iparág, mint lehetőségeiről. alapja annak tudományos és technológiai haladás. Elméleti alapok egy változatos és összetett kép megértéséhez kémiai jelenségek lefekteti az általános kémiát. Az elemek kémiája bevezet a kialakult anyagok konkrét világába kémiai elemek. Egy modern mérnöknek, aki nem rendelkezik speciális kémiai képzettséggel, meg kell értenie a különféle típusú anyagok, összetételek és vegyületek tulajdonságait. Gyakran ilyen vagy olyan módon üzemanyagokkal, olajokkal, kenőanyagokkal, mosószerekkel, kötőanyagokkal, kerámiával, szerkezeti, elektromos anyagokkal, rostokkal, szövetekkel, biológiai tárgyakkal, ásványi műtrágyákkal és sok mással kell megküzdenie. Más kurzusok nem mindig keltenek első benyomást erről. Ezt a hiányt pótolni kell. Ez a rész a kémia legdinamikusabban változó részéhez tartozik, és természetesen gyorsan elavulttá válik. Ezért a szakág rendszeres megújításához itt elengedhetetlen az időszerű és gondos anyagválasztás. Mindez azt eredményezi, hogy a kémia tárgykörébe külön alkalmazott kémia szekció kerül be a nem vegyész szakos hallgatók számára.

A kémia mint társadalmi rendszer

A kémia mint társadalmi rendszer a tudósok teljes közösségének legnagyobb része. A kémikus mint tudóstípus kialakulását tudománya tárgyának sajátosságai és a tevékenység módja (kémiai kísérlet) befolyásolták. A tárgy matematikai formalizálásának nehézségei (a fizikához képest) és egyben az érzékszervi megnyilvánulások (szaglás, szín, biológiai és egyéb tevékenység) változatossága a kezdetektől fogva korlátozta a mechanizmus dominanciáját a kémikus gondolkodásában, ill. teret hagyott tehát az intuíciónak és a művészinek. Ezenkívül a vegyész mindig is nem mechanikus jellegű eszközt - tüzet - használt. Másrészt a biológus természet adta stabil tárgyaival ellentétben a vegyész világa kimeríthetetlen és gyorsan növekvő sokszínűséggel rendelkezik. Az új anyag megdönthetetlen rejtélye felelősséget és óvatosságot adott a kémikus világnézetének (mint társadalmi típus vegyész konzervatív). A kémiai laboratórium a „természetes szelekció” merev mechanizmusát fejlesztette ki, a beképzelt és tévedésre hajlamos emberek elutasítását. Ez nemcsak a gondolkodás stílusának, hanem a kémikus szellemi és erkölcsi szervezetének is eredetiséget ad.

A kémikus közösség olyan emberekből áll, akik hivatásszerűen foglalkoznak kémiával, és ezzel a területtel azonosítják magukat. Körülbelül a felük azonban más területen dolgozik, kémiai ismeretekkel ellátva őket. Ezenkívül sok tudós és technológus csatlakozik hozzájuk - nagyrészt vegyészek, bár ők már nem tartják magukat kémikusnak (a kémikus készségeinek és képességeinek elsajátítása más területeken is nehézkes a téma fenti jellemzői miatt).

Mint minden más összetartó közösségnek, a kémikusoknak is megvan a saját szakmai nyelve, személyi újratermelési rendszere, kommunikációs rendszere [folyóiratok, kongresszusok stb.], saját történelmük, saját kulturális normáik és viselkedési stílusuk.

A kémia mint iparág

Az emberiség modern életszínvonala egyszerűen lehetetlen a kémia termékei és módszerei nélkül. Döntően meghatározzák a minket körülvevő világ modern arcát. Annyi kémiai termékre van szükség, hogy a fejlett országokban vegyipar is működik. A vegyipar hazánk egyik legjelentősebb iparága. Az általa előállított kémiai vegyületeket, különféle összetételeket és anyagokat mindenhol felhasználják: a gépiparban, a kohászatban, a mezőgazdaságban, az építőiparban, az elektromos és elektronikai iparban, a hírközlésben, a közlekedésben, az űrtechnológiában, az orvostudományban, a mindennapi életben stb. Körülbelül ezer különböző kémiai vegyületek, és összesen gyakorlati szükségletekre az ipar több mint egymillió anyagot állít elő. Az ország gazdasági jóléte és védelmi képessége nagyban függ a kémiától. Ezért annak érdekében, hogy más iparágak fejlődését ne akadályozzák, és idejében ellássák a szükséges tulajdonságokkal rendelkező új vegyületeket, anyagokat, a vegytudománynak és a vegyiparnak gyorsabb ütemben kell fejlődnie, bővítve a termékkört. , minőségük javítása és termelési volumen növelése. Hazánkban vannak:

• bázikus kémia szervetlen előállítása, savak, lúgok, sók és egyéb vegyületek, műtrágyák előállítása;
• petrolkémiai termelés: üzemanyagok, olajok, oldószerek, szerves kémiai monomerek (szénhidrogének, alkoholok, aldehidek, savak), különféle polimerek és ezeken alapuló anyagok, szintetikus gumi, vegyi rostok, növényvédő szerek, takarmányok és takarmány-adalékanyagok, háztartási cikkek gyártása kémia;
• kis kémia, amikor a gyártott termékek mennyisége kicsi, de választéka nagyon széles. Az ilyen termékek közé tartoznak a polimer anyagok (katalizátorok, stabilizátorok, lágyítók, égésgátlók), színezékek, gyógyszerek, fertőtlenítőszerek és egyéb higiéniai és higiéniai termékek, mezőgazdasági vegyszerek - gyomirtó, rovarölő szerek, gombaölők, lombtalanítók stb.

A modern vegyipar fejlesztésének fő irányai: új vegyületek és anyagok előállítása és a meglévő iparágak hatékonyságának növelése. Ehhez fontos új reakciók, katalizátorok felkutatása, a folyamatban lévő folyamatok mechanizmusainak tisztázása. Ez határozza meg a kémiai megközelítést a termelési hatékonyság növelésének mérnöki problémáinak megoldásában. A vegyipar jellemző vonása a viszonylag kis létszám és a szakképzettségükkel szemben támasztott magas követelmények, a vegyipari szakemberek relatív száma pedig kicsi, és több más szakterület képviselője (mechanika, hőenergetikus, gyártásautomatizálási szakember) stb.). Jellemzője a nagy mennyiségű energia- és vízfogyasztás, a termelés magas környezeti követelményei. A nem vegyiparban számos technológiai művelet kapcsolódik az alapanyagok és anyagok előkészítéséhez és tisztításához, festéshez, ragasztáshoz és egyéb kémiai folyamatokhoz.

A kémia a tudományos és technológiai haladás alapja

A kémia által létrehozott vegyületek, kompozíciók és anyagok fontos szerepet játszanak a munkatermelékenység növelésében, a szükséges termékek előállításához szükséges energiaköltségek csökkentésében, valamint az új technológiák és berendezések elsajátításában. Számos példa van arra, hogy a kémia sikeresen befolyásolta a gépgyártás-technológia módszereit, a gépek és berendezések üzemeltetési módszereit, az elektronikai ipar, az űrtechnika és a sugárhajtású repülés fejlődését, valamint a tudományos és technológiai haladás számos más területét:

• bevezetése kémiai és elektrokémiai módszerek A fémek feldolgozása drámaian csökkenti a hulladék mennyiségét, amely elkerülhetetlen a fémek vágással történő feldolgozása során. Ezzel egyidejűleg megszűnnek a fémek és ötvözetek szilárdságára és keménységére, az alkatrész formájára vonatkozó korlátozások, elérjük az alkatrészek magas felületi tisztaságát és méretpontosságát.
• anyagok, például szintetikus grafit (ami, amikor magas hőmérsékletek a fémeknél erősebb), a korund (timföld alapú) és a kvarc (szilícium-dioxid alapú) kerámiák, a szintetikus polimer anyagok és az üvegek egyedi tulajdonságokat mutathatnak.
• a kristályos üvegeket (sitallokat) úgy állítják elő, hogy az olvadt üvegbe olyan anyagokat visznek be, amelyek elősegítik a kristályosodási központok kialakulását és a kristályok későbbi növekedését. Az olyan üvegkerámia, mint a "pyroceram", kilencszer erősebb, mint a hengerelt üveg, keményebb, mint a magas széntartalmú acél, könnyebb az alumíniumnál, és hőállósága tekintetében közel áll a kvarchoz.
• a modern kenőanyagok jelentősen csökkenthetik a súrlódási együtthatót és növelhetik az anyagok kopásállóságát. A molibdén-diszulfidot tartalmazó olajok és kenőanyagok használata a járműalkatrészek és alkatrészek élettartamát 1,5-szeresére, az egyes alkatrészek élettartamát akár kétszeresére növeli, miközben a súrlódási együttható több mint 5-szörösére csökkenthető.
• organoelem anyagok - a poliorganosziloxánokat a rugalmasság és a molekulák spirális szerkezete jellemzi, amelyek a hőmérséklet csökkenésével tekercseket képeznek. Így enyhén változó viszkozitást tartanak fenn széles hőmérsékleti tartományban. Ez lehetővé teszi, hogy hidraulikafolyadékként használják a legkülönfélébb körülmények között.
• A fémek korrózió elleni védelme a korrózió elektrokémiai elméletének megalkotása után kapott céltudatosságot, és lehetővé teszi a fémtermékek felújításának jelentős gazdasági költségeinek elkerülését.

Jelenleg a kémia más tudományokkal, technológiával és iparral együtt számos sürgető és összetett feladat előtt áll. Szintézis és gyakorlati használat A megfelelő magas hőmérsékletű és ezen túlmenően forró szupravezetők jelentősen megváltoztatják az energia tárolásának és átvitelének módját. Új anyagokra van szükség, amelyek közül kiemelkedik a fém alapú anyagok, a polimerek, a kerámiák és a kompozitok. Tehát egy környezetbarát motor létrehozásának problémája, amely a hidrogén oxigénben történő égésének reakcióján alapul, olyan anyagok vagy eljárások létrehozása, amelyek megakadályozzák a hidrogén behatolását a hidrogéntároló tartályok falán. Az új kémiai technológiák létrehozása a tudományos és technológiai haladás fontos területe is. A feladat tehát a szén, pala, tőzeg és fa feldolgozása során nyert új típusú folyékony és gáznemű tüzelőanyagok biztosítása. Ez új katalitikus eljárások alapján lehetséges.