Навіщо хімія у житті людини. Роль хімії у світі

Перед тим, як розкрити цю тему, неможливо не згадати слова одного з героїв роману Курта Воннегута «Колиска для кішки»: «Над чим би вчені не працювали, у них все одно виходить зброя».

Значення хімії в житті людини дуже важко переоцінити, адже ці процеси оточують нас усюди: починаючи від елементарного приготування їжі та закінчуючи біологічними процесами в організмі. Досягнення в цій галузі знань завдавали людству і величезної шкоди (створення зброї масової поразки), та дарували порятунок від смерті (розробка медикаментів від захворювань, вирощування штучних органів тощо). Відноситися байдуже до цієї науки неможливо: стільки суперечливих відкриттів не відбувалося в жодній іншій галузі знань.

Роль хімії у житті: побут

Хімія у житті людини: виробництво

Знання про такі процеси широко застосовуються в промисловості, на їх основі розробляються нові технології.

Ще в давнину були поширені ремесла, в основі яких лежали хімічні процеси: наприклад створення кераміки, обробка металу, використання природних барвників.

Сьогодні нафтохімічна та хімічна промисловість - одні з найзначніших галузей економіки, і це говорить про те, що хімічні процеси та знання про них відіграють важливу роль у суспільстві. Лише від людства залежить, як їх використовувати – у творчих чи руйнівних цілях, адже серед різноманітності можна зустріти і небезпечні для людини (вибухонебезпечні, окисляючі, займисті тощо).

Таким чином, хімія в житті людини - це і панацея від захворювань, і зброя, і економіка, і приготування їжі, і, звичайно, саме життя.

Значення хімії у житті важко переоцінити. Наведемо фундаментальні області, у яких хімія надає свій творчий вплив життя людей.

1. Виникнення та розвитку життя людини неможливо без хімії. Саме хімічні процеси, багато таємниць яких вчені ще не розкрили, відповідальні за той гігантський перехід від неживої матерії до найпростіших одноклітинних, і далі до вершини сучасного еволюційного процесу - людині.

2. Більшість матеріальних потреб, що виникають у житті людини, обслуговується природною хімією або отримує задоволення внаслідок використання у виробництві хімічних процесів.

3. Навіть піднесені та гуманістичні устремління людей у ​​своїй основі спираються на хімію людського організму, і, зокрема, сильно залежать від хімічних процесів у мозку людини.

Звичайно ж, все багатство та різноманітність життя не можна звести лише до хімії. Але поруч із фізикою і психологією, хімія як наука, є визначальний чинник розвитку людської цивілізації.

Хімія життя

Наскільки зараз відомо, наша планета утворилася приблизно 4.6 мільярда років тому, а найпростіші одноклітинні форми життя, що ферментують, існують 3.5 мільярда років. Вже 3.1 мільярда років вони могли б використовувати фотосинтез, але геологічні дані про окисний стан осадових відкладень заліза вказують, що атмосфера Землі набула окислювального характеру лише 1.8-1.4 мільярда років тому. Багатоклітинні форми життя, які, мабуть, залежали від достатку енергії, можливого тільки при диханні киснем, з'явилися на Землі приблизно від мільярда до 700 мільйонів років тому, і саме на той час намітився шлях подальшої еволюції вищих організмів. Найбільш революційним кроком, після зародження життя, було використання позаземного джерела енергії, Сонця. Зрештою, саме це перетворило жалюгідні паростки життя, які використовували природні молекули, що випадково зустрічаються, з великою вільною енергією, у величезну силу, здатну перетворити поверхню планети і навіть вийти за її межі.

В даний час вчені дотримуються точки зору, що зародження життя на Землі відбувалося у відновлювальній атмосфері, яка складалася з аміаку, метану, води та діоксиду вуглецю, але не містила вільного кисню.
Перші живі організми отримували енергію, розкладаючи молекули небіологічного походження з великою вільною енергією на менші молекули без окислення. Передбачається, що на ранній стадії існування Землі вона мала відновлювальну атмосферу, що складається з таких газів як водень, метан, вода, аміак і сірководень, але містить дуже мало вільного кисню або взагалі не мав. Вільний кисень руйнував би органічні сполуки швидше, ніж вони могли синтезуватися в результаті процесів, що природно протікають (під впливом електричного розряду, ультрафіолетового випромінювання, теплоти або природної радіоактивності). У цих відновлювальних умовах органічні молекули, які утворилися небіологічними способами, не могли руйнуватися в результаті окислення, як це відбувається в наш час, а продовжували накопичуватися протягом тисячоліть, доки, нарешті, не з'явилися компактні локалізовані утворення з хімічних речовин, які можна вважати живими організмами.
З'явилися живі організми могли підтримувати існування рахунок руйнації органічних сполук, що природно утворюються, поглинаючи їх енергію. Але якби це було єдине джерело енергії, то життя на нашій планеті було б вкрай обмеженим. На щастя, близько 3 мільярдів років тому з'явилися важливі сполуки металів із порфіринами, і це відкрило шлях до використання абсолютно нового джерела енергії – сонячного світла. Першим кроком, який підняв життя Землі над роллю простого споживача органічних сполук, було включення до неї процесів координаційної хімії.

Очевидно, перебудова стала побічним наслідком появи нового способу запасання енергії – фотосинтезу*, – який давав його власникам величезну перевагу над простими ферментативними поглиначами енергії. Організми, в яких розвинулася ця нова властивість, могли використовувати енергію сонячного світла для синтезу своїх власних енергоємних молекул і вже не залежати від того, що знаходиться серед їхнього оточення. Вони стали попередниками всіх зелених рослин.
Сьогодні всі живі організми можна поділити на дві категорії: ті, які здатні виготовляти власну їжу за допомогою сонячного світла, і ті, які не мають такої можливості. Швидше за все, і споріднені з нею бактерії сьогодні є живими копалинами, нащадками тих давніх здатних до ферментації анаеробів, які відступили в рідкісні анаеробні області світу, коли атмосфера в цілому накопичила велику кількість вільного кисню і набула окислювального характеру. Оскільки організми другої категорії існують за рахунок поїданих ними організмів першої категорії, накопичення енергії за допомогою фотосинтезу є джерелом рушійної сили для всього, хто живе на Землі.

Загальна реакція фотосинтезу в зелених рослинах зворотна реакції згоряння глюкози і проходить із поглинанням значної кількості енергії.

6 CO 2 + 6 H 2 O --> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

Вода розщеплюється на елементи, що створює джерело атомів водню для відновлення вуглекислого газу глюкозу, а небажаний газоподібний кисень виділяється в атмосферу. Енергія, необхідна реалізації цього надзвичайно мимовільного процесу, забезпечується сонячним світлом. У найдавніших формах бактеріального фотосинтезу як джерело відновлювального водню використовувалася не вода, а сірководень, органічні речовини або сам газоподібний водень, але легка доступність води зробила це джерело найбільш зручним, і він використовується всіма водоростями і зеленими рослинами. Найпростішими організмами, у яких здійснюється фотосинтез із вивільненням кисню, є синьо-зелені водорості. Їх правильніше позначати сучасною назвою ціанобактерії, оскільки це бактерії, які навчилися видобувати власну їжу з вуглекислого газу, води і сонячного світла.

На жаль, фотосинтез спричиняє вивільнення небезпечного побічного продукту, кисню. Кисень був не тільки марний для ранніх організмів, він конкурував з ними, окислюючи органічні сполуки, що природно утворюються, перш ніж вони могли бути окислені в процесі метаболізму цими організмами. Кисень був набагато ефективнішим «пожирачем» енергоємних сполук, ніж жива матерія. Ще гірше було те, що шар озону, який поступово утворювався з кисню у верхній частині атмосфери, перешкоджав доступу ультрафіолетового випромінювання Сонця і ще більше уповільнював природний синтез органічних сполук. З усіх сучасних точок зору, поява вільного кисню в атмосфері була загрозою для життя.
Але, як часто трапляється, життя зуміло обійти цю перешкоду і навіть обернуло її на перевагу. Відходами життєдіяльності первинних найпростіших організмів були такі сполуки, як молочна кислота та етанол. Ці речовини набагато менш енергоємні в порівнянні з цукрами, але вони здатні вивільняти велику кількість енергії, якщо повністю окислюються до СО 2 і Н 2 О. В результаті еволюції виникли живі організми, здатні фіксувати небезпечний кисень у вигляді Н 2 О і СО 2 , а натомість отримувати енергію згоряння того, що раніше було їх відходами. Переваги спалювання їжі за допомогою кисню виявилися настільки великими, що переважна більшість форм життя – рослини та тварини – користуються нині кисневим диханням.

Коли з'явилися нові джерела енергії, виникла нова проблема, пов'язана не з отриманням їжі чи кисню, і з транспортуванням кисню до належного місця організму. Малі організми могли обходитися простою дифузією газів через рідини, що містяться в них, але цього недостатньо для багатоклітинних істот. Так перед еволюцією постала чергова перешкода.
Вихід із глухого кута втретє виявився можливим завдяки процесам координаційної хімії. З'явилися такі молекули, що складаються із заліза, порфірину та білка, в яких залізо могло пов'язувати молекулу кисню, не окислюючись при цьому. Кисень просто переноситься в різні ділянки організму, щоб звільнитися за належних умов – кислотності та нестачі кисню. Одна з таких молекул, гемоглобін, переносить Про 2 в крові, а інша, міоглобін, отримує і запасає (зберігає) кисень у м'язових тканинах доти, доки він не знадобиться у хімічних процесах. Внаслідок появи міоглобіну та гемоглобіну було знято обмеження на розміри живих організмів. Це призвело до появи різноманітних багатоклітинних, і, зрештою, людини.

* Фотосинтез – це процес перетворення енергії світла в енергію хімічного зв'язку речовин, що виходять.

** Метаболізм – розщеплення багатих на енергію речовин та вилучення їх енергії.

Хімія як дзеркало життя.

Огляньтеся навколо, і Ви побачите, що життя сучасної людини неможливе без хімії. Ми використовуємо хімію для виробництва харчових продуктів. Ми пересуваємося на автомобілях, метал, гума та пластик яких зроблені з використанням хімічних процесів. Ми використовуємо парфуми, туалетну воду, мило та дезодоранти, виробництво яких немислимо без хімії. Є навіть думка, що найвище почуття людини, кохання, це набір певних хімічних реакцій в організмі.
Такий підхід до розгляду ролі хімії в житті людини є, на мій погляд, спрощеним, і я пропоную Вам його поглибити і розширити, перейшовши в нову площину оцінки хімії та її впливу на людське суспільство.

Презентація з хімії учениці 8 «А» Єлизавети Федотової на тему: «Роль хімії в житті людей»

Хімія в житті людини дуже важлива, тому що ці процеси оточують нас усюди: починаючи від приготування їжі та закінчуючи біологічними процесами в організмі. Досягнення в цій галузі знань завдавали людству та шкоди (створення зброї масової поразки), та дарували порятунок від смерті (розробка медикаментів від захворювань, вирощування штучних органів тощо). Знання цієї науки необхідно: стільки суперечливих відкриттів не відбувалося в жодній іншій галузі знань.

Хімічні процеси: коли підпалюємо сірник; дотримання особистої гігієни, коли людина використовує мило, яке піниться при взаємодії з водою; прання із застосуванням порошків, ополіскувачів для пом'якшення білизни; коли людина п'є чай із лимоном, забарвлення напою слабшає; коли люди роблять ремонт та замішують цемент, обпалюють цеглу, гасять водою вапно. Відбуваються найскладніші хімічні процеси, про які у повсякденному житті ми не замислюємося, але без них не обійшлася б жодна людина.

Медицина За допомогою змішування речовин виходять медикаменти, а коли вони вступають у реакцію з клітинами організму, настає одужання. Хімія може грати як творчу роль медицині, і руйнівну, адже створюються як ліки, а й отрути – токсичні речовини, завдають шкоди здоров'ю людини. Існують такі види токсичних речовин: шкідливі; дратівливі; агресивні; канцерогенні.

Біологічна сторона життєдіяльності Засвоєння їжі, дихання людини та тварини ґрунтується саме на хімічних реакціях. Фотосинтез, без якого люди не зможуть жити, також супроводжується хімічними процесами. Деякі вчені вважають, що зародження життя на планеті відбувалося в середовищі, що складається з діоксиду вуглецю, аміаку, води і метану, і перші організми отримували енергію для життя, розкладаючи молекули без окислення. Це найпростіші хімічні реакції, які супроводжують зародження життя Землі.

Ще в давнину були поширені ремесла, в основі яких лежали хімічні процеси: наприклад, створення кераміки, обробка металу, використання природних барвників. Сьогодні нафтохімічна та хімічна промисловість – одні з найзначніших галузей економіки, і хімічні процеси та знання про них відіграють важливу роль у суспільстві. Від людства залежить, як їх використовувати – у творчих чи руйнівних цілях, адже серед різноманітності хімічних речовин можна зустріти й небезпечні для людини (вибухонебезпечні, окисляючі, займисті тощо). Хімія в житті людини – це і панацея від захворювань, і зброя, і економіка, і приготування їжі, і, звичайно, саме життя.

«Хімія в житті людини» 8 клас коротко розповість про хімічні процеси, які оточують нас і впливають на нашу життєдіяльність. Також повідомлення «Роль хімії у житті» можна використовуватиме підготовки реферату на задану тему.

Повідомлення «Хімія в житті людини»

Навіщо потрібна хімія в житті людини та в природі? Огляньтеся і Ви переконаєтесь, що наш світ майже повністю складається з неї. Найяскравіший приклад, це кисень – речовина, без якої живі істоти не змогли б існувати на планеті. Він бере участь у таких важливих процесах як:

• Дихання
• Горіння
• гниття

І це лише найменша частина. Хімія охоплює всі галузі промисловості та впливає на всі процеси, що відбуваються в природі.

1. Хімія у промисловості

Від хімічних продуктів залежить такі промислові галузі як виготовлення будівельних матеріалів, машинобудування, сільське господарство, металургія, виготовлення електроніки, легка промисловість, фармацевтична промисловість, харчова промисловість, нафтохімія. Завдяки хімії виробляються медичні препарати, харчові продукти, які необхідні нашій життєдіяльності. Хімічна промисловість значно досягла успіху у виробництві зброї. Але, разом з тим, промислові підприємства завдають шкоди довкіллю, вони поступово нас отруюють, провокують появу нових захворювань.

1. Повсякденна життя

Повсякденне життя та побут людини важко уявити без хімії та благ хімічного виробництва. Миючі засоби, губна помада, кредитна картка, навушники, окуляри, комп'ютер, це ті речі, які щільно увійшли в наше життя і які є дітищем хімічного виробництва (а точніше нафтопереробної промисловості). Зазначимо, що з нафти виготовляють понад 6000 найменувань продукції. Найпопулярніші і найпопулярніші нами це:

• Пластмаса. Вона присутня в промисловій та побутовій техніці, поїздах, автомобілях, харчових контейнерах, канцелярському приладді.
• Вазелін. Є важливим складником медицини, косметології та харчової промисловості.
• Синтетичні тканини. Серед них приємний і м'який акрил, еластична лайкра, міцний нейлон, поліестер, що немить.

Також нафта використовується у харчових продуктах, де вона замінює тваринний білок.

1. Хімія та продукти харчування

Чи знали Ви, що питна вода це чиста хімія, формулу якої всі пам'ятають зі шкільних часів. Якщо говорити про продукти харчування, то перше, що спадає на думку, це слово «глутамат натрію» — речовина, яка зробить смачною практично все. Він міститься в чіпсах, приправах, сосисках, ковбасі, молоці, рибі, соєвих продуктах і таке інше. Таких речовин величезна кількість, і вони не завжди корисні.

Таким чином, хімія є нашою супутницею ще з часу створення світу. Людина навчилася запускати складні хімічні процеси, про які ми навіть не замислюємося. Без хімії сучасний світ не існував би у тому вигляді, в якому ми бачимо його зараз.

Сподіваємося, що «Хімія у житті людини» повідомлення коротко викладене у цій статті, допомогло Вам підготуватися до заняття. А коротку розповідь про хімію у житті Ви можете доповнити через форму коментарів нижче.

Якщо ви маєте виправлення або пропозиції до цього уроку, напишіть нам .