Номер 1, страница 21 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

1. Докажите, что Периодический закон Д. И. Менделеева, как и любой другой закон природы, выполняет объясняющую, обобщающую и предсказательную функции. Приведите примеры, иллюстрирующие эти функции у других законов, известных вам из курсов химии, физики и биологии.

Периодический закон Д. И. Менделеева, как и любой другой фундаментальный закон природы, является не просто констатацией факта, а мощным инструментом познания, выполняющим три взаимосвязанные функции: объясняющую, обобщающую и предсказательную.

Доказательство функций на примере Периодического закона

Объясняющая функция
Периодический закон объясняет, почему свойства химических элементов и их соединений изменяются периодически с ростом заряда ядра атома. Фундаментальная причина этой периодичности заключается в периодическом повторении строения внешних электронных оболочек атомов. Например, закон объясняет сходство свойств щелочных металлов (Li, Na, K и т.д.) тем, что у атомов каждого из этих элементов на внешнем энергетическом уровне находится по одному электрону ($ns^1$). Это определяет их низкую электроотрицательность, металлические свойства и высшую валентность, равную I. Таким образом, закон вскрывает глубинную связь между строением атома и наблюдаемыми физико-химическими свойствами элемента.
Ответ: Объясняющая функция Периодического закона состоит в установлении причинно-следственной связи между строением атома элемента и его свойствами, что объясняет периодичность этих свойств.

Обобщающая функция
До Менделеева знания о химических элементах представляли собой совокупность разрозненных фактов. Периодический закон и созданная на его основе таблица обобщили и систематизировали эти сведения. Закон показал, что все элементы не являются случайным набором, а составляют единую, гармоничную систему, в которой свойства каждого элемента закономерно связаны со свойствами его соседей по периоду и группе. Это позволило упорядочить весь накопленный фактический материал химии и представить его в компактной и логичной форме.
Ответ: Обобщающая функция Периодического закона заключается в систематизации и объединении всей информации о химических элементах в единое целое, отражающее их природную взаимосвязь.

Предсказательная функция
Наиболее ярко сила научного закона проявляется в его способности предсказывать новые, еще не известные явления и факты. Оставив в своей таблице пустые клетки, Д. И. Менделеев не просто предположил существование новых элементов, но и на основе закона с удивительной точностью предсказал их важнейшие свойства. Так, он описал свойства "экаалюминия", "экабора" и "экасилиция". Когда впоследствии были открыты галлий (Ga), скандий (Sc) и германий (Ge), их свойства практически полностью совпали с предсказанными. Эта предсказательная мощь закона используется и сегодня для прогнозирования свойств сверхтяжелых трансурановых элементов, которые синтезируются искусственно.
Ответ: Предсказательная функция Периодического закона проявляется в возможности прогнозировать существование неоткрытых элементов и детально описывать их физические и химические свойства.

Примеры функций у других законов природы

Химия: Закон сохранения массы веществ
Этот закон гласит, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
Объясняющая функция: объясняет, почему масса сохраняется — в ходе реакции атомы не исчезают и не создаются, а происходит лишь их перегруппировка.
Обобщающая функция: распространяет этот принцип на абсолютно все химические реакции в замкнутых системах, обобщая бесконечное число частных наблюдений.
Предсказательная функция: позволяет производить стехиометрические расчеты, то есть предсказывать количество продукта, которое можно получить из известного количества реагентов, и наоборот.
Ответ: Закон сохранения массы объясняет неизменность материи при химических превращениях, обобщает это правило для всех реакций и позволяет предсказывать количественные соотношения реагентов и продуктов.

Физика: Закон всемирного тяготения Ньютона
Этот закон описывает силу гравитационного притяжения между двумя телами $F = G\frac{m_1 m_2}{r^2}$.
Объясняющая функция: объясняет единой причиной такие разнообразные явления, как падение яблока на землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, а также возникновение приливов и отливов.
Обобщающая функция: обобщает взаимодействие гравитационных сил на любые два тела во Вселенной, обладающие массой.
Предсказательная функция: позволяет рассчитывать траектории движения небесных тел. Величайшим триумфом стала предсказательная сила закона, когда на основе анализа отклонений орбиты Урана было предсказано существование и положение планеты Нептун, которая и была обнаружена в указанном месте.
Ответ: Закон всемирного тяготения объясняет природу притяжения тел, обобщает его действие на всю Вселенную и позволяет предсказывать движение космических объектов и даже открывать новые.

Биология: Законы наследственности Г. Менделя
Законы Менделя описывают принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам.
Объясняющая функция: объясняют, почему у гибридов первого поколения проявляется доминантный признак, а в последующих поколениях происходит расщепление признаков в определенных числовых соотношениях.
Обобщающая функция: обобщают механизмы наследования для всех организмов с половым размножением, устанавливая общие принципы генетики.
Предсказательная функция: позволяют с определенной вероятностью предсказывать появление тех или иных признаков у потомства. Это используется в генетическом консультировании для оценки риска наследственных заболеваний и в селекции для прогнозирования результатов скрещиваний.
Ответ: Законы Менделя объясняют механизмы наследственности, обобщают их как универсальные для полового размножения и позволяют предсказывать вероятностное распределение признаков в поколениях.