Урок "Видатні вітчизняні вчені – творці хімічної науки. Хімічна наука і виробництво в Україні"

Тема. Видатні вітчизняні вчені – творці хімічної науки. Хімічна наука і виробництво в Україні

Мета уроку.

Навчальна. Продовжувати розвивати почуття патріотизму та гордості за вчених-співвітчизників, які зробили вагомий внесок у розвиток хімії; продовжувати формувати екологічну компетентність учнів під час з’ясування питання розвитку хімічної науки й виробництва в Україні.

Розвивальна. Розвивати здоров’язберігаючу компетентність учнів під час доведення необхідності охорони навколишнього середовища.

Виховна. Виховувати повагу до думки інших, вміння висловлюватися, акуратність, спостережливість, самостійність.

Тип уроку: узагальнення й систематизації знань, умінь і навичок.

Хід уроку

I. Організація класу

II. Мотивація навчальної діяльності

Які хімічні підприємства в Україні вам відомі?

III. Видатні вітчизняні вчені – творці хімічної науки

Хімічна наука на теренах України почала розвиватись у ХІХ столітті. До початку ХХ століття більшість наукових досліджень проводилось в університетах — Харківському, Одеському, Київському і Львівському — і політехнічних інститутах, пізніше були засновані науково-дослідні інститути АН УРСР, які й нині демонструють найвищий рівень хімічної науки.

В одному з найдавніших в Україні Харківському університеті працювали:

•   хіміки — В.Тимофєєв, Є.Хотинський, Г.Лагермарк, М.Ізмайлов, К.Красуський, А. Кіпріанов, І. Телетов, М. Комарь, Л. Литвиненко;

•   фізико-хіміки — М. Бекетов, О. Ходнєв;

• біохіміки — О. Данилевський, І. Буланкін, В. Залеський;

• хімік-органік — О. Ельтеков.

 

 

Науково-дослідний інститут хімії був найпершим (1929) на території сучасної України науково-дослідним інститутом серед створених на базі Харківського університету. Сьогодні він складається з чотирьох наукових відділів: фізичної хімії та електрохімії розчинів, радіохімії та радіоекології, фізико-органічної хімії, теоретичної хімії та астрохімії. Має сертифікований центр стандартизації експериментальних даних, лабораторію міжмолекулярних взаємодій. У тематиці науково-дослідних робіт поєднано фундаментальні та прикладні напрямки.

В інституті також створено нові лікувально-профілактичні препарати для захисту організму людини від радіаційного впливу. Деякі з них уже успішно пройшли медичні випробування, налагоджено їх промисловий випуск. Інститут співпрацює з науковими центрами України та зарубіжжя (США, Польща, Велика Британія, Швеція, Туреччина).

В Одеському університеті наприкінці ХІХ – на початку ХХ ст. працював всесвітньо відомий хімік-органік М. Д. Зелінський.

Фізико-хімічний інститут імені О. В. Богатського НАН України (перший в Одесі інститут Академії наук) організовано 1977 року на базі лабораторій і Дослідного заводу Інституту загальної та неорганічної хімії АН УРСР. Його засновником і першим директором був академік АН УРСР Олексій Всеволодович Богатський, ім’ям якого з 1984 року названо інститут.

 

 

У 1983 році було створено науково-технічний комплекс, до складу якого, окрім Інституту, увійшли Дослідний завод та Спеціальне конструкторсько-технологічне бюро з Дослідним виробництвом, а згодом — Науково-технічний інженерний центр проблем водоочищення і водозбереження «Водообробка» (1992) та Державне хіміко-фармацевтичне підприємство «ІнтерХім-1» (1997). Інститут є засновником ВАТ «Сумісне українсько-бельгійське хімічне підприємство» та Спільного українсько-американського НВП «Нові матеріали і технології».

У Київському університеті з 1912 р. викладав колоїдну хімію А. В. Думанський, який широко розвинув цю галузь хімії.

На базі кафедри електронної хімії Дніпропетровського гірничого інституту 1927 року був створений Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України. Він став першим науково-дослідним інститутом хімічного профілю в Україні.

 

 

На сьогодні в Україні працює 26 науково-дослідних і проектних інститутів, серед них:

•        Інститут загальної і неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського;
•        Інститут хімії високомоле-кулярних сполук із сектором нафтохімії;
•        Інститут колоїдної хімії і хімії води ім. А. В. Думанського;
•        Інститут біоколоїдної хімії імені Ф. Д. Овчаренка;
•        Інститут біохімії імені О. В. Палладіна;
•        Фізико-хімічний інститут імені О. В. Богатського;
•        Інститут органічної хімії;
•        Інститут газу;
•        Інститут хімії поверхні.

 

 

Хімічне виробництво в Україні.

Багато галузей промисловості, що мають хімічну основу — металургія, склоробне і керамічне виробництво, фарбування тканин тощо, — беруть свій початок із давніх часів. Тоді секрети технологічних процесів передавалися з покоління в покоління. Часто прагнення зберігати в таємниці метод стояло на шляху до вдосконалення технології. Прогрес відбувався повільно.

Бурхливий розвиток сучасної хімічної промисловості став можливим завдяки проникненню у виробництво наукового методу. Адже теоретичні й експериментальні досягнення природничих наук рано чи пізно знаходять застосування у промисловості. У міру вдосконалення технологій скорочується часовий проміжок між науковим відкриттям і його впровадженням у промисловість. У свою чергу, природничі науки, зокрема хімія, тісно пов’язані з виробництвом. Багато фундаментальних відкриттів зроблено завдяки промисловості.

Однак багато наукових досліджень було б не здійснено, якби промисловість не постачала речовини, конструкційні матеріали, необхідне обладнання.

У хімічній галузі нашої країни працює 350 тисяч осіб, з яких 300 — кандидати і доктори наук. Сьогодні в Україні функціонує понад 3200 підприємств і об’єднань хімічного профілю, які виробляють близько 20 тисяч найменувань різноманітної хімічної продукції. Провідні виробничі напрями, що супроводжуються галузевою хімічною наукою:

•   чорна і кольорова металургія, виробництво мінеральних добрив;
•   переробка природних вуглеводнів і целюлозно-паперове виробництво;
•   цементне, склоробне і керамічне виробництво;
•   виробництво стінових та інших будівельних матеріалів;
•   виготовлення хімічних волокон, шин і гумотехнічних виробів;
•   виготовлення пластмас і склопакетів;
•   виробництво медикаментів, реактивів і особливо чистих речовин;
•   вироблення органічних продуктів, товарів побутової хімії тощо.

Хімічні виробництва розташовані по всій території нашої держави, але найбільше їх сконцентровано на Донбасі, Придніпров’ї, Прикарпатті, на Півночі та в Центрі (поміркуйте чому). Наприклад, на Донбасі виробляють кокс, сплави, мінеральні добрива, пластмаси, хімічні волокна, гуму, сульфатну кислоту, лаки, фарби, каталізатори, хімічні засоби захисту рослин. Тут сформувались два потужні промислові вузли хімічної спеціалізації: Лисичансько-Рубіжанський (Луганська область) і Горлівсько-Слов’янський (Донецька область). Приблизно таку ж продукцію виробляють на Дніпропетровщині та Запоріжжі. Оскільки на Прикарпатті є родовища нафти, газу, калійної солі, сірки, добре розвинена деревообробна промисловість, то тут розвинулась переробка відходів деревини, переробка нафти,

газу, виробництво мінеральних добрив. Північ та Центр нашої країни спеціалізуються на виробництві синтетичних волокон, міндобрив, товарів побутової хімії, лікарських препаратів.

Чимало виробничих потужностей хімічної промисловості України було введено в дію за останні десятиріччя. Наприклад, у Красноперекопську (АР Крим) налагоджено виробництво брому й титану, у Слов’янську (Донецька область) — соди, у Шостці (Сумська область) — хімічних волокон. Збудовано Івано-Франківський завод тонкого органічного синтезу, Сиваський аніліно-фарбовий завод, Рівненський та Черкаський заводи з виробництва мінеральних добрив.

 

IV. Закріплення вивченого матеріалу

Контрольні запитання

1. Чому тривалий час прогрес у розвитку технологій добування речовин відбувався дуже повільно?
2. Як співпрацює хімічна наука і промисловість?
3. Які хімічні виробництва функціонують в Україні?

 

    Вправи та задачі ст. 229.

1. Значну частину етанової кислоти одержують з бутану: C₄H₁₀ → 2CH₃COOH. Обчисліть об’єм бутану який необхідно витратити для добування 1,8 т етанової кислоти (н. у).

Дано: m(CH3COOH)=1,8 т = = 1,8·106 г	Розв’язання M(CH3COOH)=12+3+12+16+16+1=28+32=60 г/моль ;   V(С4Н10) = 0,336·106 л = 336 м3 Відповідь: 336 м3.
V(C4Н10) - ?

 

3. Сульфур(IV) оксид, що виділяється як побічний продукт певних виробництв, за одним із способів відновлюється метаном до сірки за схемою:

3SO₂ + 2CH₄ → 3S↓ + 2CO + 4H₂O

Складіть схему електронного балансу та доберіть коефіцієнти. Обчисліть об’єм природного газу з об’ємною часткою метану 90 %, необхідний для відновлення 336 м³ сульфур(IV) оксиду.

Дано: V(SO2) = 336 м3 w(СН4) = 90 %	Розв’язання  +4 -2        -4 +1         0        +2 -2      +1  -2 3SO2 + 2CH4 → 3S↓ + 2CO + 4H2O   S+4 + 4e- → S0 4 12 3 Відновлення С-4 – 6e- → С+2 6 2 Окиснення   V(СН4) = 224000 л Відповідь: 249 м3.
V(газу) - ?

 

4. У ХІХ ст. був розроблений метод добування натрій етаноату з етину засхемою:

C₂H₂ + H₂O + NaOH → CH₃COONa + H₂↑

Обчисліть об’єм етину, необхідний для добування 24,6 кг натрій етаноату.

Дано: m(CH3COONa) = 24,6 кг	Розв’язання M(CH3COONa)=12+3+12+16+16+23=82 г/моль ;   V(С2Н2) = 6720 л = 6,72 м3 Відповідь: 6,72 м3.
V(C2Н2) - ?

 

V. Підбиття підсумків уроку

1. Зародження хімічної науки України відбулося ще в ХІХ ст.в Харкові. З першими науковимидослідженнями пов’язують прізвища видатних учених М. Бекетова,Л. Писаржевського, О. Ельтекова,М. Зелінського, А. Думанського.

2. Нині в Україні діє науковашкола хіміків, функціонує 26 наукових, науково-дослідних і проектнихінститутів.

1. Хімічний комплекс України налічує понад 3200 промислових об’єктів.
2. Хімічна промисловість значною мірою визначає науково-технічний прогрес інших галузей народного господарства.
3. Хімічна промисловість може створювати нові матеріали з певними властивостями.

VІ. Домашнє завдання

Опрацювати § 45. Виконати № 2 ст. 229.