Лабораторія алхіміка

Тема. Лабораторія алхіміка.

Мета: поглибити знання учнів про історію розвитку хімії, забезпечити створення в учнів цілісного знання  про хімічну науку; розвивати  дослідницькі та творчі здібності; виховувати бажання бути потрібним, усвідомлення значення колективної роботи.

Тип уроку: комбінований.

Методи і форми роботи: розповідь,  інтерактивна технологія «Мікрофон», колективна робота, лекція з елементами бесіди, бліц-конкурс.

 

Хід заняття

І. Організаційний етап.

Вправа “ Барометр настрою”. Учні у відповідній колонці на листочку, який роздається вчителем кожному учневі, відмічають власним символом свій настрій на початку уроку і в кінці.

 

ß Û Ý
   

 

ІІ. Актуалізація і мотивація навчальної діяльності.

«Цікава хімія». «Мікрофон».

1. Нобелівська премія – найпрестижніша нагорода в науці. Її вручають щорічно 10 грудня в п’яти номінаціях: література, медицина та фізіологія, збереження миру, а також у двох номінаціях, присвячених природничим наукам – фізиці та…

А. хімії. Б. біології. В. історії. Г. астрономії. Д. Географії.

2. Цей прилад широко застосовують у побуті, науці та техніці. У різних країнах для цього використовують різні шкали вимірювання, які запропонували вчені:  Андерс Цельсій, Габріель Фаренгейт та Вільям Томсон, він же лорд Кельвін. Назви цей прилад.

А. Барометр. Б. Ареометр. В. Термометр. Г. Гігрометр. Д. Тономет

3. Цей російський учений зробив велике відкриття в хімії, а також передбачив існування одинадцяти хімічних елементів, які згодом відкрили вчені різних країн. Назви цього великого провидця.

А. Йєнс Якоб Берцеліус. Б. П’єр Бертло. В. Дмитро Менделєєв.

Г. Альфред Нобель. Д. Олександр Бутлеров.

4. Які два відкриття в хімії належать великому А. Л. Лавуазьє?

А. Таблиця простих тіл.   Б.Відкриття водню.    В. Відкриття фосфору.

Г. Киснева теорія горі ння»

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Розповідь вчителя.

І. Греко-єгипетська алхімія.

ІІ. Арабська алхімія.

ІІІ. Західна алхімія.

ІV. Досягнення західнї алхімії.

1. Були знання про карбонати  і гідроксиди лужних металів.

2. були відомі сульфатна кислота , сода, поташ, хлоридна кислота, яку отримували із морської солі, нітратна кислота, добували «царську водку».

3. Детальніше вивчені солі.

4. Штучно отримували селітри.

5. Була відома реакція нейтралізації.

6. Араби вміли осаджувати мідь з розчину її сульфату.

7. Поглибились знання про сполуки заліза.

8. Успіхи в технології бродіння(вино, оцет).Перегонні апарати в Італії з ХІ століття.

9. Розроблені водяні бані, піщані бані, прийоми фільтрування,  випаровування, кристалізації, сублімації.

V. Практичні відомості  з хімії  в Київській Русі та  Московській державі.

Староруське  ремесло мало самобутній характер і спиралось на свою сировинну базу. Ремісники вміли добувати і обробляти основні метани (Fе, Сu, Аg, Аu).

ІV. Закріплення і узагальнення знань.

Бліц-конкурс.

1. Коли почався алхімічний період?

2. Що таке філософський  камінь?

3. Найважливіший наслідок алхімічного періоду   … .

4. Колискою алхімії був стародавній  … .

5. Метали почали ототожнюватись з символами … .

6. Хто собливе значення  надавав воді, яка все розчиняє, утворює, скріплює..

7. Де  вперше  використовувались перегонні апарати в  ХІ столітті ?

9. Розроблені водяні бані, піщані бані, прийоми фільтрування,  випаровування, кристалізації, сублімації      у   період  … .

10. З XVI ст. у теперішній Україні, а згодом і Росії, почалось книгодрукування, що вимагало належних … .

V. Домашнє завдання.  Поміркуй!

1. Про яку унікальну речовину римський історик і філософ Пліній написав у своїй книзі «Історія природи»: «…поглинає землю, гасить вогонь, піднімається вгору, заволодіває небом як місцем свого проживання. Що може бути дивовижнішим за…»?

А. Кисень.      Б. Озон.      В. Воду.      Г. Азот.      Д. Водень

2. Більшість кухонного начиння винайшли древні єгиптяни й алхіміки. При чому кожен предмет пов’язаний із певною хімічною операцією чи дією. Наприклад, каструля – для нагрівання і випарювання; ложка – для насипання і перемішування. А які два предмети кухонного начиння можна вико­ристовувати для розділення речовин?

А. Друшляк.        Б. Тарілка.      В. Чайник.   Г. Сковорідка.     Д. Сито.

Додатковий матеріал до заняття

Алхімічний    період

Цей період почався приблизно в III -IV ст. н.е. і тривав до XVI століття. В цей період хімія виділяється в окрему галузь науки, мета якої полягала в добуванні благородних металів (Аu,  Аg) з менш цінних металів. Таке завдання було у значній мірі зумовлене і суспільним розвитком людства: населення землі збільшувалося, розвивались торгівельні зв’язки, потрібні були більші кількості грошей, мірою яких у той період були коштовні метали. Проте не варто ототожнювати алхімічний період винятково з пошуками філософського каменю (який перетворює метали в золото). Одночасно йшли пошуки еліксиру довголіття, універсального розчинника. Але найважливішим наслідком алхімічного періоду було те, що в процесі цих пошуків тисячі й тисячі алхіміків розв’язували багато практичних хімічних проблем. Були отримані дані про способи виробництва багатьох продуктів, які користувались великим попитом, причому організовано вже, як нині кажемо, промислове виробництво (тоді – особливі майстерні).

1. Греко-єгипетська алхімія.

Колискою алхімії був стародавній Єгипет. Саме тут, як уже відзначалось, розроблені найповніші методики виробництва металів. Проте це все  було

таємницею. До розповсюдження християнства ні в Греції, ні в Римі власні алхімічні дослідження не проводились, там розроблялись тільки філософські теорії. З цього сполучення виникло поступово те, що стали називати “алхімія”.

З металургійної практики стало відомо, що золото часто знаходять у мідних рудах. Висновок – мідь може перетворюватись у золото. В більшій чи меншій мірі це залежить від волі богів, які визначають міру цього перетворення (бо золотоносні руди завжди містили і мідь, тобто вони були «мідними»  рудами). Інші відомості привели до встановлення зв’язку між алхімічною металургійною практикою та магічними уявленнями. Так, число «7» було священним (з Піфагорійської містичної філософії), а відомих металів теж було сім (шість згаданих у Старому Завіті + Нg) ). Поступово різні метали почали ототожнювати з символами небесних тіл: Сонце – Аu, Місяць – Аg, Сu – Венера (дзеркало), Fе – Марс (зброя, бог війни), Рb – Сатурн, Sn -Юпітер, Нg – Меркурій. Це привело до появи певних значків і символів.

Практика також свідчила, що при перегонці ртуті утворюється залишок у вигляді порошку Аu (Аg) – отже, ртуть могла перетворюватися в золото. І взагалі, Нg – це рідке срібло, якому потрібно лише додати твердість, щоб отримати справжнє срібло.

Ці всякі спроби взаємоперетворення металів привели до розробки таких важливих процесів, як очистка золота нагріванням його зі свинцем та селітрою, позолочення металів через їх амальгування. Ртуть широко застосовувалася для добування самородних Аu і Аg з руд. Були удосконалені знання з виробництва кераміки, виготовлення глазурі (на основі сполук РЬ, Sn). Єгипетські алхіміки відкрили нашатир (NН4С1). Він добувався частково як природний продукт з води деяких оазисів, частково з сечі верблюдів.

2. Арабська алхімія.

До початку VII ст. араби жили в основному на території Аравійського півострова, але поступово починають просування на Захід і Північ. У VII -VIII ст. вони утворили величезну феодальну державу, яка на Сході сягала теперішніх Узбекистану та Туркменістану, а на Заході охоплювала всю Північну Африку, включаючи і теперішню Іспанію. Центром держави був спочатку Дамаск, а згодом (VIII – X ст.) – Багдад. Після завоювання країн античного Світу араби засвоїли греко-східну культуру, яка зберігалася протягом століть ( так звана александрійська школа (гідне жалю, що при штурмі арабами Александрії була спалена знаменита Александрійська бібліотека, в якій були зібрані твори майже всіх філософів античної доби). Все ж до рук арабів потрапило багато праць грецьких і римських учених. Араби доповнили ці відомості знаннями, винесеними з Індіі,  Китаю. З цього конгломерату знань, теорій і виникло те, що стали називати алхімією (до слова «хімія» додали арабський артикль «ал»). Уже на початок IX ст. араби мали свою власну алхімію, яка істотно відрізнялась від релігійно-містичної грецької хімії останнього її періоду. У творах арабських авторів раннього періоду майже цілком відсутня містика і таємничість. Усі описи операцій викладені ясною і зрозумілою мовою, без алегорій та зашифрувань.

Стимулом арабської алхімії було прагнення задовольнити вимоги прикладних наук, насамперед фармакології та медицини. Після проникнення в Європу, вони створили там багато наукових центрів, куди з Європи їхали люди для вивчення різних наук. Так алхімічні знання арабів поступово проникають у Європу, але розповсюджуються вони спочатку повільно. Варто зазначити, що народи Західної Європи познайомилися з грецькою атомістикою в значній мірі завдяки арабській філософії. Як писав знаменитий німецький дослідник Гумбольдт у XIX ст., араби вивели Європу зі стану здичавіння, в якому вона знаходилась протягом кількох століть у результаті нашестя варварів. З найвидатніших науковців тієї пори, твори яких виявили значний вплив на розвиток хімії в пізніші часи, в першу чергу потрібно назвати Джабір-ібн-Гайяна, лікаря і алхіміка, відомого в Європі під іменем Гебера (721-815). Він залишив багато книг з медицини, алхімії, математики, філософії, фізики («Книга про отрути», «Книга сімдесяти»), хоча не всі ці книги написані ним, скоріше його учнями. Гебер був послідовником учення Аристотеля про походження металів і мінералів. Він вважав, що всі метали в природі є результатом сполучення в різних пропорціях Нg + S. Це потім перебрали європейські алхіміки. Саме Гебер відкрив, чи вперше отримав нітратну кислоту, царську воду, ляпіс, сулему та інші важливі реактиви.

Відомий також арабський алхімік Абу-Бекр Мухамед-аль-Разі (Разес:866-925). Він був послідовником Гебера і дотримувався експериментального напрямку в алхімії. Написав 15 книг з алхімії, в т.ч. «Зведення дванадцяти трактатів», «Книга секретів». Він уперше дав класифікацію хімічних реакцій і сполук, яка грунтувалась на експерименті, була точною і ясною. Хімічні речовини Разес розділяє на 4 групи: рослинні, тваринні, похідні (продукти хімічної обробки перших), і мінеральні. Він також наводить список приладів та інструментів, якими користувались алхіміки. Попри ці всі досягнення варто зазначити, що Разес також займався пошуками «еліксиру» і вірив у взаємоперетворення металів.

Важливим арабським науковим центром у той час була Середня Азія (Самарканд, Ургенч, Бухара). В X ст. там жив і діяв таджицький учений Абу-Алі-ібн-Сіна (по-європейськи Авіценна). Він володів усіма науковими знаннями своєї епохи, звів їх у доступну систему. Особливе значення він надавав воді, яка все розчиняє, утворює, скріплює. В окремих випадках він пов’язував розчинення у воді з певними перетвореннями. При цьому особливе значення надавалось мінеральним водам, бо вони містять розчинені метали, солі. З усіх вод найкращим розчинником є «очищена» (дистильована) вода, яку можна добути зі звичайної. З металів Авіценна особливу увагу звертає, як і інші алхіміки, на ртуть, але найдосконалішим вважав золото. Солі деяких металів він рекомендував як зовнішній лікувальний засіб. Він описав застосування солей стибію, свинцю, а також мідного купоросу для лікування хвороб очей. Цікаво, що Авіценна не визнавав ідеї взаємоперетворення металів, хоча і допускав можливість їх отримання зі ртуті. Мабуть, тут він мав на увазі амальгування. Рецептами Авіценни користувались лікарі, алхіміки понад 500 років.

У цілому алхімія у арабів розвивалася якихось 5 століть (VII -XI). Але в XI ст. арабська держава починає розпадатися, утворюються окремі халіфати. Виникає загроза знищення високої арабської культури з боку турків. У цих умовах наука відходить на другий план. Алхімія поступово приходить у арабів до містицизму, до алегорій і занепадає. Але в цілому ми повинні констатувати, що араби протягом кількох віків зберегли античну науку, доповнили своїм вкладом і передали її європейським народам.

3. Західна алхімія.

Як уже зазначалось, через Візантію, арабів та Іспанію алхімія проникла в Європу і набула тут значного розвитку. Серед алхіміків з’явилось багато представників католицького духівництва, князів, королів. Поступово алхіміки розповсюджуються в усіх головних тоді західних країнах: Іспанії, Франції, Італії, Німеччині, Англія.

Свої зусилля європейські алхіміки спрямовували на шукання «філософського каменю» як універсального цілюшого засобу, придатного також і для добування золота. Свої рецепти вони висловлювали в секретних алегоричних формах. Водночас з цими дослідженнями йшло накопичення експериментальних фактів (з IX до XIII століття). В той же час без змін залишались теоретичні уявлення, запозичені алхіміками у арабів. Не зважаючи на ці протиріччя, європейська алхімія дала науці ряд визначних імен, які ми розглянемо.

Альберт Больштедтський (Великий) (1193-1280) народився в Больштедті, навчався в Італії”. Домініканський монах, у 1260 р. став єпископом Регенсбурзьким. Був переконаним алхіміком. Хоча й вірив у взаємоперетворення металів, проте зазначив, що ще не зустрічав нікого, хто би це здійснив. Він знав, що срібло легко сплавляється з золотом. З цього робився висновок про можливість перетворення  Аg в Аu. Потрібно тільки змінити колір і густину Аg. Як і його попередники, він стверджував, що метали складаються з трьох начал: Нg, S і Н2О. Він добре знав металургійні процеси, працював над їх удосконаленням, наприклад, отриманням сплавів.

Англійський алхімік Роджер Бекон (1214-1294) - це одна з найбільш яскравих фігур середньовіччя. Він цікавився різними науками, в тому числі і алхімією, але цією останньою – не з метою збагачення. Він віддавав перевагу досліду, бо вважав, що практика є критерієм знань. За це навіть був запідозрений у магії і довго сидів у тюрмі, хоча й був монахом. Вивчав властивості селітри, розробив спосіб виготовлення чорного пороху (1242).

Раймонд Луллій (1236-1315) був іспанським теологом і граматиком, але мав дуже широкий світогляд. Певну увагу приділяв і алхімії. Він вірив у перетворення металів, займався філософським каменем, чим накликав на себе гнів церкви. Вважають, що він є автором таких книг, як «Досліди», «Скорочене послання про камені», «Заповіт про загальне хімічне мистецтво». Йому належить фраза: «Якби море складалося б з ртуті, я би перетворив його в золото». А як це зробити, описано в його «заповіті». Варто процитувати:

«Візьми шматочок цього дорогоцінного медикаменту величиною в бобину. Кинь його на 1000 унцій ртуті – вона перетвориться в червоний порошок. Додай унцію цього порошку до 1000 унцій ртуті – і вона також перетвориться в червоний порошок. Якщо ж узяти унцію цього порошку і кинути на тисячу унцій ртуті – то вона перетвориться в медикамент. Унцію цього медикаменту потрібно кинути на нову тисячу унцій ртуті – і вона теж перетвориться в медикамент. Кинь унцію цього медикаменту на нову тисячу унцій ртуті – і вся вона перетвориться в золото, яке краще від добутого з руд».

Луллію приписують таке визначення алхімії:

«Алхімія вельми необхідна божественна частина таємної натуральної філософії, яка складає й утворює єдину, не всім відому науку і мистецтво, яка вчить чистити й очищати дорогоцінні камені, які загубили цінність, відновлювати немічні і хворі людські тіла і приводити їх у належний стан, а також перетворювати всі метали в справжнє срібло, а потім і в золото шляхом єдиного загального медикаменту, до якого зводяться всі часткові медикаменти».

Василь Валентин (XV ст.) – німецький монах, який буцім-то об’єднав усі відомі тоді знання з хімії. Правда, дехто ставить під сумнів саме існування цієї постаті. Справа у тому, що поруч зі згаданими видатними алхіміками та іншими, незгаданими і невідомими нам алхіміками, які трудились у своїх монаших келіях над алхімічними проблемами, було багато більш або менш відомих шарлатанів, які з апломбом оголошували себе володарями філософського каменю чи способу отримання золота. З них можна назвати Джузеппе Бальсамо або графа Каліостро, пригоди якого описані в літературі, зокрема у О. Дюма. Ці   авантюристи, або «фальсифікатори металів», як їх називали, часто писали квазі-алхімічні трактати, подаючи авторами відомі постаті – від Гебера до Василя Валентина…

Так чи інакше, але відомості, що дійшли до нас від В.Валентина, справжнього чи видуманого, твердять, що сіль входить до начал металів. А метали походять від небесних тіл (про це вже згадувалось). До його праць належить і «Тріумфальна колісниця антимонію» де описано оксиди стибію, сульфіди його. В.Валентин указав також на спосіб отримання хлоридної кислоти («соляний спирт»), діючи купоросною олією (Н2SO4 ) на морську сіль (NaСІ).

4. Досягнення західнї алхімії. В XIV ст. стало відчутним розчарування в безрезультатних пошуках філософського каменя. Тому алхіміки поступово повернулись до теорії, яка твердила, що складовими частинами металів є Нg; та S, і ввели ще додатковий компонент – сіль. Невдачі спроб перетворити Нg в Аu пояснювались нестійкістю Нg до вогню, і тому треба було ввести третій компонент. Але, як ми тепер розуміємо, і цей шлях був хибний.

Усе ж доробок західних алхіміків  був значний.

1. Були знання про карбонати  і гідроксиди лужних металів.

2. Були відомі сульфатна кислота , сода, поташ, хлоридна кислота, яку отримували із морської солі, нітратна кислота, добували «царську водку».

3. Детальніше вивчені солі.

4. Штучно отримували селітри.

5. Була відома реакція нейтралізації.

6. Араби вміли осаджувати мідь з розчину її сульфату.

7. Поглибились знання про сполуки заліза.

8. Успіхи в технології бродіння (вино, оцет).  Перегонні апарати в Італії з ХІ століття.

9.Розроблені водяні бані, піщані бані, прийоми фільтрування,  випаровування, кристалізації, сублімації.

5. Практичні відомості  з хімії  в Київській Русі та  Московській державі.

В той час, коли в арабів, а потім і в Західній Європі розвивалась алхімія, в Київській Русі VIII – XII ст. скептично ставились до пошуків філософського каменю та можливості перетворення металів. До того ж зовнішний вплив почав проявлятись в Київській Русі помітно лише після хрещення Русі (988 р.) тобто з XI ст., і то головно з Візантії, де панувало негативне ставлення до натурфілософії стародавніх греків. До того ж з XIII ст. почались вторгнення монгольських орд в Східну Європу (1242 -захоплення Києва). Ці обставини привели до занепаду науки, ремесла і зумовили значне відставання теперішних України, Росії в розвитку всіх наук, у т.ч. хімії.

Основні відомості про рівень розвитку наук ми отримуємо на підставі пам’яток матеріальної культури та в творах, присвячених питанням медицини, лікарських порадниках, травниках, часом в літописах.

Староруське  ремесло мало самобутній характер і спиралось на свою сировинну базу. Ремісники вміли добувати і обробляти основні метани (Fе, Сu, Аg, Аu). Щоб виготовляти з заліза зброю задовільної якості, з міді – речі домашнього вжитку та посуд, зі свинцю і олова – листи для церковних дахів треба було мати відомості про властивості цих металів. Підчас розкопок на території колишньої Київської Русі знайдені залишки сиродутних горнів, тиглів, виливниці різних формочок. Знайдено в могилах також бронзові, мідні, срібні та золоті прикраси. На Заході було відомо, що в Русі вміють виготовляти чудесну чернь і емаль.

Іконописна техніка вимагала стійких  фарб, які також використовувались для фарбування тканин і малярної справи.

Лише в XV ст. починається в межах Русі розвідування металів, але шукачів руд запрошували переважно з Заходу.

З XVI ст. у теперішній Україні, а згодом і Росії, почалось книгодрукування, що вимагало належних фарб, розвивалась аптекарська справа. Цікаво, що в списку професій, які до цього відносились, поряд з лікарями, окулістами, костоправами, цирульниками названі й алхімісти. Але це не були алхіміки Заходу, а просто працівники лабораторій, де добували різні хімічні препарати, тобто по-сучасному – лаборанти.

Таким чином, не дивлячись на загальний занепад земель теперішних України, Росії в ранньому Середньовіччі, накопичення хімічних знань тривало, хоча і зі значним відставанням від Європи, а особливо в теоретичному плані.

завантаження...
WordPress: 18.31MB | MySQL:23 | 0.416sec