Как изучают химические соединения и явления. Наблюдения и эксперимент в химии

Чтобы узнать, что представляют собой химические соеди­нения и явления, нужно к ним, прежде всего, присмотреть­ся. Ведь наблюдение — первый шаг к науке. На основе наблюдений выдвигают гипотезы — предположения, которые проверяют экспериментально. То есть эксперимент помога­ет еще глубже изучить вещества и химические явления.

В изучении веществ и химических явлений наблюдение и эксперимент занимают центральное место. Эти два метода очень похожи по содержанию, однако несколько отличаются способом выполнения. Астроном не может создать звезду и подождать, пока она постареет, чтобы изучить изменения ее состава. Геолог не может ускорить движение литосферных плит на поверхности Земли, чтобы посмотреть, какие явле­ния произойдут. В этих случаях ученым приходится ограничиваться наблюдениями за природой и моделированием, поскольку предмет исследования им неподвластен.

Рис. 13.1. Наблюдение и эксперимент — ступени познания

Рис. 13.2. Научный закон — словесное или математическое выражение выявленных закономерностей

Рис. 13.3. Пути познания

Химик-экспериментатор имеет возможность управлять ис­следуемой системой. Чаще всего он изменяет какое-то одно условие, чтобы посмотреть на результат этого влияния. Экспе­римент не исключает наблюдений, и наоборот. В химии, как и в любой науке, используют их разумное сочетание (рис. 13.1).

После выполнения ряда экспериментов ученые анализиру­ют полученные данные: сравнивают, делают выводы, обоб­щают. В результате они обнаруживают определенные закономерности в свойствах веществ и ходе химических явлений.

Исследователи на основе вы­явленных закономерностей ста­раются сформулировать их сло­весное или математическое вы­ражение, которое называют на­учным законом (рис. 13.2).

Затем у ученых возникают вопросы: как можно объяснить открытый закон? Согласуется ли он с уже известными закона­ми? Расширяет ли и углубляет ли представления об устройстве природы?

Рис. 13.4. Этапы исследования

Снова выдвигаются гипотезы — догадки или предположения для объяснения существующих за­конов природы. На основе гипо­тез создают определенные тео­рии (модели). То есть теория — это гипотеза, выдержавшая мно­гократные экспериментальные проверки. Материал с сайта http://worldof.school

Полученные в результате экс­периментов и наблюдений дан­ные, на которых основывается теория, определяют ее качест­венность. Качественная теория не просто объединяет уже известные факты. На ее основе можно прогнозировать явления, которые до сих пор не на­блюдали. Возвратившись к эксперименту и наблюдениям, можно выяснить, действительно ли существуют предсказан­ные теорией факты. Если да, то ученые ищут новые факты, которые следуют из теории и подтверждают ее правиль­ность. Если нет, изменяют теорию и делают новую попытку. В любом случае успешность прогнозов теории является признаком ее качественности (рис. 13.3).

Эта опора на экспериментальную проверку — именно то, что отличает науку от других видов интеллектуальной дея­тельности. Наука — суровый воспитатель. Она неумолимо требует подвергать идеи сомнению, заставляет тщательно проверять их при помощи эксперимента, прежде чем принять.

Исследование веществ и химических явлений — бесконеч­ный процесс. Нельзя получить у природы окончательные подтверждения своих идей, как нельзя достичь конца круга. Ведь в науке всегда есть место для расширения горизонтов познания в новых направлениях. И через столетия в сред­ствах массовой информации будет не меньше, чем сейчас, сообщений о новых достижениях химии.

На этой странице материал по темам:

• Скласти розповідь про вивчення хімічних сполук і явищ за мал 13.4

• Як вивчають речовини спостереження й експеримент у хімії

• Повідомлення спостереження у хімії як спосіб вивчення речовин

• Спостереження в хімії

• Химия эксперимент и наблюдение

Вопросы по этому материалу:

• Назови важнейшие методы изучения веществ и химичес­ких явлений.

• Опиши, чем отличаются: а) наблюдение и эксперимент; б) ги­потеза и теория.

• Объясни, что неизменно: законы природы или теории, ко­торыми их стараются объяснить.

• Прокомментируй выражение: «Законы открывают. Теории развиваются».