Номер 4, страница 10 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Используя дополнительные источники информации, расскажите о роли химии в развитии научно-технического прогресса.

Решение

Химия является фундаментальной естественной наукой, играющей центральную роль в научно-техническом прогрессе. Её открытия и технологии лежат в основе практически всех сфер современной жизни, от бытовых предметов до передовых технологий. Вклад химии можно проследить в следующих ключевых областях:

Создание новых материалов

Химия позволяет создавать материалы с заранее заданными свойствами, которые невозможно найти в природе.

Полимеры: Разработка методов синтеза полимеров привела к появлению огромного разнообразия пластмасс (полиэтилен, поливинилхлорид), синтетических каучуков и волокон (нейлон, кевлар, лавсан). Эти материалы произвели революцию в упаковке, строительстве, производстве одежды, автомобиле- и авиастроении. Например, сверхпрочный и легкий кевлар используется в бронежилетах и композитных деталях самолетов.

Композитные материалы: Объединяя различные вещества (например, углеродное волокно и полимерную смолу), химики создают композиты, превосходящие по прочности и легкости традиционные металлы. Они незаменимы в аэрокосмической отрасли, профессиональном спорте и современном строительстве.

Материалы для электроники: Вся современная микроэлектроника основана на сверхчистом кремнии, методы получения которого были разработаны химиками. Синтез новых полупроводников, проводников и диэлектриков позволяет создавать более мощные и миниатюрные электронные устройства, яркие светодиоды (LED) и гибкие экраны (OLED).

Энергетика

Обеспечение человечества энергией тесно связано с химическими процессами.

Переработка топлива: Химические процессы, такие как крекинг и риформинг, позволяют перерабатывать сырую нефть в высококачественный бензин, дизельное топливо, авиационный керосин и сырье для химической промышленности.

Химические источники тока: Развитие электрохимии привело к созданию разнообразных батарей и аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы ($Li-ion$) стали основой для всей портативной электроники (смартфонов, ноутбуков) и электромобилей.

Альтернативная энергетика: Химия играет ведущую роль в разработке технологий возобновляемой энергии: создании эффективных фотоэлементов для солнечных панелей, катализаторов для топливных элементов водородной энергетики и методов производства биотоплива из растительного сырья.

Медицина и здравоохранение

Прогресс в медицине был бы невозможен без достижений химии.

Фармакология: Синтез лекарственных веществ — одно из величайших достижений химии. Антибиотики, обезболивающие, вакцины, противовирусные и противораковые препараты спасли и продлили миллиарды жизней. Современная химия работает над созданием систем адресной доставки лекарств, которые воздействуют только на больные клетки, минимизируя побочные эффекты.

Диагностика и анализ: Большинство медицинских анализов (например, определение уровня глюкозы в крови) и экспресс-тестов (на беременность, инфекционные заболевания) основаны на специфических химических реакциях.

Гигиена и санитария: Производство дезинфицирующих и моющих средств, ставшее возможным благодаря химии, кардинально снизило смертность от инфекционных заболеваний и повысило общий уровень гигиены.

Сельское хозяйство и пищевая промышленность

Химия помогает решать проблему обеспечения продовольствием растущего населения планеты.

Минеральные удобрения: Промышленный синтез аммиака по процессу Габера-Боша ($N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$) позволил производить азотные удобрения в огромных количествах. Это вызвало "зеленую революцию" в XX веке и привело к резкому росту урожайности сельскохозяйственных культур.

Средства защиты растений: Химики разработали гербициды для борьбы с сорняками, инсектициды для уничтожения вредителей и фунгициды для защиты растений от грибковых заболеваний, что позволяет сохранять значительную часть урожая.

Пищевая промышленность: Пищевые добавки (консерванты, антиоксиданты, эмульгаторы) позволяют продлить срок хранения продуктов, сохранить их питательную ценность и улучшить вкус.

Охрана окружающей среды

Современная химия не только создает технологии, но и разрабатывает методы для решения экологических проблем.

Мониторинг и очистка: Химические методы анализа позволяют с высокой точностью определять содержание загрязняющих веществ в воздухе, воде и почве. На основе химии созданы технологии очистки сточных вод, фильтрации промышленных выбросов и каталитические нейтрализаторы выхлопных газов в автомобилях.

"Зеленая химия": Это направление в химии, целью которого является снижение или полное прекращение использования опасных для окружающей среды веществ. Оно включает разработку процессов на основе возобновляемого сырья, создание биоразлагаемых материалов и повышение энергоэффективности химических производств.

Ответ: Роль химии в научно-техническом прогрессе является всеобъемлющей и ключевой. Она проявляется в создании новых материалов (полимеров, композитов, полупроводников), которые определяют облик современной цивилизации; в развитии энергетики, включая переработку ископаемого топлива и создание возобновляемых источников энергии; в революционных прорывах в медицине через синтез лекарств и разработку методов диагностики; в обеспечении продовольственной безопасности за счет производства удобрений и средств защиты растений; а также в разработке технологий для защиты и восстановления окружающей среды. Таким образом, химия — это фундаментальная наука, которая служит двигателем инноваций и решения глобальных проблем человечества.