Soubor prezentací: CHEMIE PRO I. ROČNÍK GYMNÁZIA CH01 - Chemie jako moderní vědní obor Mgr. Aleš Chupáč, RNDr. Yvona Pufferová Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o. Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Chemie jako věda 1 Chemie - přírodní věda, která se zabývá složením, vlastnostmi látek a chemickými ději. Chemický děj - chemické reakce, při kterých nové látky vznikají a původní zanikají. obr.č.2 Chemie

Vývoj a historie chemie Počátky chemie Období starověké chemie a filozofie Období alchymie Období vědeckých základů chemie Chemie 19. a 20. století

Počátky chemie použití ohně - k přípravě jídla, k výrobě keramiky, zpracování kovů, výrobě slitin nebo pálení cihel zpracování kůže příprava tuků, léků, různých extraktů a vonných mastí konzervace potravin balzamování mrtvých obr. č.3 oheň obr. č. 4 Balzamování

Období starověké chemie a filozofie využití ohně k řemeslné výrobě - zpracovávání kovů Au, Cu (5000 př.n.l.), Ag, Fe (2-3000 př.n.l.), Sn, Pb, Hg, C, S výroba a zdobení keramiky, výroba skla a vybarvování tkanin léčitelství - použití léčivých rostlin na přípravu mastí a extraktů alkohol (pivo a víno), ocet, oleje Čína - ohňostroje, střelný prach, papír, porcelán obr. č.5. Porcelán

Starověká filosofie a názory na stavbu hmoty Thales z Milétu (627 - 547 př. Kr.) - pralátka, ze které vznikl svět - voda  Herakleitos z Efesu - (asi 530 - 480 př. Kr.) - podstata světa - oheň, všechno (každá látka) se mění, „Vše plyne“ - Panta rei, všechno stvořené má v sobě zárodek zániku Demokritos z Abdér (asi 460 - 370 př. Kr.) - první atomová teorie, atomos = nedělitelný

Alchymie předchůdkyně chemie v řečtině se objevuje termín "chymeia", označení systematické pokusné činnosti s přírodními látkami období předvědecké chemie v 16. století vzniká iatrochemie, která se snažila vysvětlovat děje v lidském těle chemickými pochody a nemoci lidí léčit chemickými prostředky 6

Alchymie představitel - švýcarský lékař Paracelsus spatřoval příčinu některých nemocí poruchou rovnováhy mezi sírou, rtutí a solí v těle člověka, léčil řadu nemocí podáváním preparátů rtuti!! obr. č.7 Paracelsus, vlastním jménem Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, (1493 – 24. září 1541)

Význam a cíle alchymie 8 alchymisté získali mnoho praktických a teoretických zkušeností (filtrace, destilace, sublimace, příprava silných minerálních kyselin) nahodilé a nevědecké a leckdy nebezpečné zkoumání pokoušeli se vyrobit elixír mládí, recept na kámen mudrců nebo na nesmrtelnost, zlato, perpetum mobile, homunkula nebo přeměnit neušlechtilé kovy ve zlato 9

ÚKOL Ve známé dvojdílné historické veselohře od režiséra Martina Friče (r. 1951) lze zavzpomínat na dobu Rudolfa II. Jejím zhlédnutím získáte představu o alchymistických dílnách (laboratoře). Na internetu vyhledejte její název (uveďte přesný odkaz).

Období vědeckých základů chemie 1. chemická teorie - teorie flogistonu poč. 18. stol. vycházela z předpokladu, že při hoření látky ztrácejí těkavou složku – flogiston = plamen autorem byl německý lékař a chemik Georg Ernst Stahl Antoine Lavoisier (1743 - 1794) - flogistonovou teorii nahradil za teorií hoření zjistil, že ve vzduchu je 20% O2 a zbytek tvoří dusík, kyslík jako součást vzduchu podporuje hoření a dýchání

Období vědeckých základů chemie Michail Vasilijevič Lomonosov (1711 – 1765) ruský chemik a francouzský chemik Antoine Lavoisier koncem 18. st. nezávisle na sobě formulovali zákon zachování hmoty (hmotnosti) obr. č.10 Antoine-Laurent de Lavoisier (26. srpna 1743,– 8. května 1794)

Období vědeckých základů chemie Další teorie - Daltonova atomová teorie na poč. 19. století. Od této doby datujeme rozvoj chemie založený na vědeckých základech. obr. č.11 John Dalton (6. září 1766– 27. července 1844)

Chemie 19. a 20. století Dmitrij Ivanovič Mendělejev (1834 – 1907) ruský chemik a tvůrce periodické tabulky prvků. Mendělejev je objevitelem periodického zákona prvků z roku 1869; nejen že dokázal již známé prvky systematicky uspořádat, ale předpověděl i existenci prvků, které ještě objeveny nebyly Alfred Nobel (1833-1896) švédský chemik, vynálezce dynamitu, díky kterému byla založena Nobelova cena – ocenění každoročně udělované za zásadní vědecký výzkum obr. č.12 D. I. Mendělejev obr. č.13 A. Nobel

Chemie 19. a 20. století Friedrich Wöhler (1800 – 1882) německý chemik syntetizoval zahříváním kyanatanu amonného močovinu (1828) vyvrátil směr označovaný jako vitalismus, který tvrdil, že ke vzniku organických látek je třeba jakási vitální síla (z latiny: vis vitalis) a nelze je z tohoto důvodu uměle připravit v laboratoři obr. č.14 F. Wöhler 15

Chemie 19. a 20. století obr. č.16 M. Curie- Sklodowská Marie Curie-Sklodowská (1867 – 1934) vědkyně polského původu, která působila ve Francii teorie radioaktivity a objev dvou prvků: radia a polonia dvakrát byla vyznamenána Nobelovou cenou Jaroslav Heyrovský (1890-1967) český chemik v roce 1959 Nobelova cena za objev polarografie Otto Wichterle (1913 – 1998) český vědec a vynálezce práce v oblasti měkkých kontaktních čoček objev umělého vlákna silonu obr. č.17 J. Heyrovský

Chemické obory 19

Chemické obory 18 obecná chemie – studuje obecné vlastnosti a zákonitosti (chemické vazby, průběh reakcí) anorganická chemie – zabývá se vlastnostmi a sloučeninami chemických prvků (výjma většiny sloučenin C) organická chemie – studuje sloučeniny uhlíku makromolekulární chemie – studuje vlastnosti a chování přírodních i syntetických makromolekulárních sloučenin

Hraniční chemické obory biochemie – zkoumá chemické reakce probíhající v živých organismech fyzikální chemie – se zabývá strukturou látek, změnami energie provázejícími chemické reakce a zákonitostmi, jimiž se řídí průběh, využívá fyzikálních metod geochemie – chemické reakce v nitru Země jaderná chemie – studuje přeměny a reakce atomových jader a využití těchto reakcí a aplikace radionuklidů

Aplikované obory chemie agrochemie – využití v oblasti zemědělství farmaceutická chemie – léčiva, jejich využití, zpracování analytická chemie – zjišťuje kvalitativní a kvantitativní složení látek chemickými a fyzikálně-chemickými metodami obr. č.20 agrochemie

Aplikované obory chemie chemická technologie – se zabývá praktickým využitím chemických reakcí při výrobě chemických látek biotechnologie – využívá biologické a biochemické postupy při výrobě řady produktů a zneškodňování odpadů chemické inženýrství – věda o technice operací při výrobě chemických sloučenin

Chemický průmysl výroba základních chemikálií soubor výrob založených na chemických technologiích, při nichž se uplatňují chemické reakce a vznikají chemické výrobky obr. č.21 Produkty chemie

Odvětví chemického průmyslu Petrochemie - výroba látek z ropy např. asfalt, nafta, mazací oleje, petrolej a benzín látky se oddělují z ropy frakční destilací předestilované kapaliny se dále zpracovávají na chemikálie, umělé hmoty, čistící a prací prostředky, umělý kaučuk, výbušniny, kosmetiku, barvy a laky obr. č.22 Petrochemie

Střediska petrochemie SPOLCHEMIE v Ústí nad Labem CHEMOPETROL Litvínov PARAMO a SEMTÍN v Pardubicích továrny na Ostravsku a u Zlín dovoz ropy do ČR je ropovody Družba (do Litvínova) a Ingolstad (do Kralup). obr. č.23 Petrochemie

Odvětví chemického průmyslu Koksochemie = zpracovává vedlejší produkty při výrobě koksu, tj. dehet, který obsahuje asi 200 složek, které se užívají při výrobě tuků mýdel, barviv, léků, ředidel, umělých hmot a výbušnin.

Významné střediska koksochemie SETUZA v Ústí nad Labem PLASTIMAT v Liberci SYNTHEZIA v Pardubicích SEMTEX v Semtíně SECHEZA v Lovosicích Planá nad Lužicí - výroba plastických hmot a vláken

Odvětví chemického průmyslu Gumárenský průmysl = zpracování kaučuku se sírou v chemickém procesu zvaném vulkanizace, výroba: pneumatik ochranné oděvy latexová pěna pogumované textilie Nejznámější střediska v ČR BARUM v Otrokovicích GUMOTEX v Břeclavi FATRA v Napajedlech obr. č.24 Chemický průmysl

Odvětví chemického průmyslu Farmaceutický průmysl = výroba léčiv K největším výrobcům patří SPOLANA Neratovice GALENA Opava CHEMOPHARMA Ústí nad Labem LÉČIVA PRAHA. obr. č.25 Léčiva

ÚKOL Ukaž na mapě významná střediska chemie v ČR. obr. č.26 Chemie v ČR

Laboratoř chemie nebo továrna Běžné pokusy, důkazy látek jsou prováděny v chemických laboratořích – výroba látek, které každodenně využíváme pak v průmyslových továrnách (závodech) V každém závodě platí přísná bezpečnostní opatření. ÚKOL: Vyhledejte na internetu informace o tom, jak se mají zachovat lidé při jakémkoli úniku chemických látek z dané továrny. Připravte si krátkou zprávu pro spolužáky.

Předlékařská 1. pomoc I v laboratořích platí přísná pravidla, která je nutné dodržovat při nehodě PLATÍ: při jakékoli nehodě informuj ihned vyučujícího!!! NĚKTERÉ ZÁSADY PRVNÍ PŘEDLÉKAŘSKÉ POMOCI Poleptání kyselinou nebo zásadou: sundat oděv, oplachovat proudem vlažné vody, kůži překrýt sterilním obvazem Zasažení oka chemikálií: rozevřít oko (i násilím!) a delší dobu (min. 6 – 10 min.) vyplachovat vlažnou vodou, poté ihned vyhledat lékaře

Předlékařská 1. pomoc Popálení ohněm: - uhasit dostupnými prostředky oheň - zabalit postiženého do pokrývek - odstranění hořlavé a zápalné látky z okolí Při popálení zvláště přilnavými látkami (asfalt, dehet, plasty apod.) polít okamžitě postižená místa studenou vodou nebo popáleného ponořit do vody. -- z popálené plochy se nestrhává oděv, neodstraňují pevné látky (asfalt). - na popálenou plochu se nic nelije, nesype, nepotírá se (kromě uvedeného ochlazení). - po ochlazení překrýt čistým sterilním obvazem

Předlékařská 1. pomoc Nadýchání škodlivých látek – postiženého vynést ihned na čerstvý vzduch, uvolnit jeho oděv a zajistit lékařskou pomoc. Nedýchá-li, zahájí se dýchání z plic do plic. Požití škodlivých látek – ihned se musí vypláchnout ústa vodou- POZOR - drážděním hrdla se ihned vyvolá zvracení (nikoli v případě látek s leptavým, tj. pH pod 2 a nad 12, a pěnotvorným účinkem). Postiženého co nejrychleji dopravit k lékaři.

Použité informační zdroje Obrázky [1] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs- cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2| [2] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs-cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2 [3] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.elektroplynlukov.cz/klimosz_kotle_tuha_paliva.htm [4] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.starovekyegypt.net/zivot/balzamovani/index.php [5] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.luyutea.cz/nabidka/porcelan-7/porcelanove-konvicky-26/konvicky-se-sitkem-1-88/ [6] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs-cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2 [7] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://im-curious.blogspot.com/2010/11/top-10-evil-scientific-minds.html [8] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs-cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2| [9] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs-cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2 [10] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier 34

Použité informační zdroje Obrázky [11] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://cs.wikipedia.org/wiki/John_Dalton [12] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.cez.cz/edee/content/microsites/nuklearni/k43.htm [13] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.psihijatrija.com/psihijatrija/NOVO/33%20zene%20Nobel.htm [14] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Woehler [15] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs-cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2| [16] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www2.chemistry.msu.edu/portraits/PortraitsHH_Detail.asp?HH_LName=Curie [17] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/objevite/objev2/hey.htm [18] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://office.microsoft.com/cs- cz/images/results.aspx?qu=chemie&ctt=1#ai:MP900400379|mt:2| [19] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.freepik.es/vector-gratis/tema-de-la-bioquimica-icono-vector-de-material_508606.htm [20] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.chempoint.cz/4-workshop-komunity-biotechpoint-1321394318 35

Použité informační zdroje Obrázky [21] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.vekamaf.cz/partner/15788/Pago/17 [22] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.svetprumyslu.cz/cz/prumysl/chemicky-prumysl/index.php?from=2 [23] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.auma.com/cms/AUMA/czechrepublic/aplikace/1,111004,38816.html [24] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.msr.ch/cz/oblasti-pouziti/ [25] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.dobry-spanek.cz/rizika-starsich-hypnotik/klasicka-hypnotika-jsou-spise-pasti-nez-lekem-nespavosti-457 [26] [online]. [cit. 2012-03-15]. Dostupné z www: http://www.auma.com/cms/AUMA/czechrepublic/aplikace/1,111004,38816.html Literatura VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství Praha, 1990. ISBN 80-04-26388-7. 36

Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.