§ 31. Кейбір заттарды зертханалық жағдайда қалай алады?

Жаратылыстану, 5 сынып. Оқулық: Верховцева Л.А. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 3 тарау: Заттар және материалдар. 160–163-беттер.

Нені үйренесің

• Ғалымдар жаңалықтарды зертханада неге тексеретінін түсіндіруді.
• Сода мен сірке суынан көмірқышқыл газын алып, оның отты сөндіретінін көрсетуді.
• Зертханалық зерттеулердің «оң» және «теріс» жақтарын атауды.
• Зертханада жасалған жаңалықтарға мысал келтіруді.

Ой қозғау

• От жану үшін не қажет? Жанатын зат, ауа (дәлірек айтқанда, ондағы оттек) және қызу.
• Біз қандай газ шығарамыз? Көмірқышқыл газын.
• Зертхана дегеніміз не? Ғалымдар тәжірибе жасайтын, құралдары бар арнайы бөлме.
• Химия кабинетінде заттарды неге татып көруге болмайды? Олардың көпшілігі улы.

Тақырыпты талдаймыз

Ғылымның екі жағы

Ғылыми жаңалықтар адамдарға зор мүмкіндіктер береді: электр, дәрі-дәрмек, интернет. Бірақ олардың кейбірі қорқынышты жойқын күшті де жасырады. Жаңалықтардан Жердегі барлық тіршілікті жоя алатын жаңа соғыс құралдары жасалады. Күрделі техниканың апаттары мен кейбір зауыттардың ойсыз жұмысы табиғатқа түзелмес зиян келтіреді.

🌟 Қазақстан мұны жақсы біледі. Семей ядролық полигонында қырық жылдан астам уақыт бойы атом қаруы сыналды. 1991 жылы 29 тамызда полигон жабылды, ал Қазақстан ядролық қарудан бас тартты.

Чернобыль: тексерусіз не болады

1986 жылы 26 сәуірде Чернобыльдегі атом электр станциясында төрт ядролық реактордың бірі жарылды. Жергілікті тұрғындар қауіпсіз жерге көшірілді. Апаттан кейінгі радиоактивті ластану Ресейдің Брянск және Калуга облыстарына және Украинаның айтарлықтай аумағына әсерін тигізді.

Апат салдарын жоюға түрлі аймақтардан шамамен 600 мың адам жұмылдырылды (әскери қызметшілер, запастағы және қарапайым қатардағы азаматтар). Солардың ішінде Қазақстаннан 31 мыңнан астам адам болды.

💡 Мұндай бәледен қалай құтылуға болады? Ғалымдар былай деп есептейді: әрбір жаңа зат пен жаңалықты алдымен зертханада мұқият тексеру керек. Онда барлық қауіпті салдарды ешкімге зиян келтірместен бұрын алдын ала «ойнап» көруге болады.

Зертхана не үшін керек

Зертханада зерттелетін нысанды арнайы жағдайға қояды. Ғалым бір мезгілде бір ғана жағдайды — температураны, жарықты, ауаның құрамын — өзгертіп, нысанның өзін қалай ұстайтынын бақылайды. Айналаңдағы құралдар мен машиналардың барлығы дерлік бір кездері зертханалық сынақтан өткен.

Ғалымдардың назарындағы от

Зерттеудің басты нысандарының бірі — от. Қазақстанда жыл сайын 18 мыңдай өрт болады. Оның 14 мыңнан астамы, яғни 78 пайызы ауыл шаруашылығына тиесілі (дала өрттерімен қоса).

Зерттеулердің арқасында қазір өрт сөндірудің нақты ережелері, өртсөндіргіштер мен өрт сөндіру машиналары бар. Ғалымдар мынаны анықтады: айналасында көмірқышқыл газы болса, от сөнеді.

📌 Көмірқышқыл газы ауадан ауыр және жануды қолдамайды. Ол жалынның айналасындағы ауаны ығыстырады, сонда от оттексіз «тұншығады».

📕 Оқулықта «отты көмірсутекті ортаға салса, оның сөнетіні дәлелденді» деп жазылған. Бұл қате жазылған сөз: көмірсутектер (мысалы, бензин, газ) өзі жанады, ал отты сөндіретін — көмірқышқыл газы. Келесі беттегі тәжірибеде де дәл сол газ туралы айтылады.

Оттан не қорқады

⚠️ Жиі кететін қате. «Бәрін сумен сөндіруге болады». Жоқ! Табада жанып жатқан майды сумен сөндіруге болмайды: ол шашырап кетеді. Тогы бар электр құралдарын да сумен сөндірмейді. Табаны қақпақпен жабады — от ауасыз сөнеді.

Виртуалды зертханалар

Бүгінде көптеген тәжірибелерді алдымен компьютерде жасайды: молекулаларды, реакцияларды, тіпті апаттарды да экранда модельдеуге болады. Бұл жылдамырақ әрі қауіпсіздеу. Бірақ компьютер нағыз тәжірибелерді толық алмастыра алмайды: ғалымдардың жауапкершілігі өте зор, себебі олардың қорытындыларына бүкіл табиғаттың қауіпсіздігі байланысты.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Ғылыми жаңалықтар неге қауіпті болуы мүмкін? Олардан қару жасауы мүмкін; күрделі техниканың апатында адамдар мен табиғат зардап шегеді.
• Қауіпті қалай азайтуға болады? Әрбір жаңалық пен затты зертханада мұқият тексеру керек.
• Чернобыльде не болды? 1986 жылы ядролық реактор жарылып, жерді радиация ластады.
• Көмірқышқыл газы отты неге сөндіреді? Ол жануды қолдамайды және ауадан ауыр болғандықтан, оны жалыннан ығыстырады.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Есіңе түсір, адамның ғылым саласындағы қандай зерттеулері мен жетістіктері әлемдік деңгейдегі апаттарға әкелді? Олардың алдын алу мүмкін бе еді? Егер мүмкін болса, қалай?

Жауап үлгісі.

1. Атом бомбасы. Оны 1945 жылы Жапонияның Хиросима және Нагасаки қалаларына тастады, жүздеген мың адам қаза тапты.
2. Семей полигонындағы сынақтар. Радиациядан төңіректегі ауылдардың тұрғындары зардап шекті.
3. 1986 жылғы Чернобыль АЭС-індегі апат.
4. Алдын алуға болатын еді: жаңалықтарды соғыс үшін қолданбау, техниканың қауіпсіздігін қатаңырақ тексеру, қызметкерлерді оқыту, елдердің қауіпті қаруға тыйым салу туралы келісуі.

Жауабы: иә, көптеген қайғылы оқиғаның алдын алуға болатын еді: мұқият тексеру, ережелерді сақтау және қарудан бас тарту арқылы.

№ 2

Сен қалай ойлайсың, ғалымдар от пен өртті зерттеуге неге үлкен мән береді? Өрт неден сөнеді? Оттың қасиеттері жайлы ғалымдардың білімі негізінде қандай құрылғылар құрастырылды?

Жауап үлгісі.

1. Не үшін зерттейді. Өрттер жыл сайын адамдардың өмірін қиып, үйлерді, ормандар мен далаларды жояды. Отпен күресу үшін оның қалай жұмыс істейтінін білу керек.
2. Оттан не қорқады. Жанғыш затсыз, ауасыз (оттексіз) және қызусыз от сөнеді. Сондықтан оны сумен (салқындатады), құммен және көрпемен (ауаны жауып тастайды), көмірқышқыл газымен және көбікпен сөндіреді.
3. Жабдық. Өртсөндіргіштер (ұнтақты, көмірқышқылды, көбікті), өрт сөндіру машиналары мен шлангілері, түтін датчиктері және өрт дабылы, өрт сөндірушілердің оттан қорғайтын киімі.

Жауабы: отты адамдардың өмірін сақтау үшін зерттейді; ол ауаның болмауынан, салқындаудан және жанбайтын заттардан қорқады; соған өртсөндіргіштер, дабыл, арнайы киім негізделген.

№ 3

Тәжірибе. Зертханалық жағдайда затты бөліп шығару. 1. Өлшеуіш стақанға бір асқасық ас содасын сал. 2. Мұқият түрде шыны түбіне 2–3 қасық сірке қышқылын қос (3%). 3. Жүріп жатқан реакцияны бақыла. 4. Жанып тұрған сіріңкені стақанға жақындатып, ішіне сал. Қандай реакция болып жатқанына қара. 5. Қорытынды жаса. Өрт сөндіру қасиетін іс жүзінде қайда қолданады? Оттың сөнген кезде көмірқышқыл газын бөлетінін қалай тексердің?

🧪 Тәжірибе. Саған мыналар қажет: стақан (өлшеуіш болса жақсы), ас содасы, 3% сірке қышқылы (сірке суы), сіріңке, асқасық.

Шешуі.

1. Не болады. Сода мен сірке қышқылы әрекеттесіп, көмірқышқыл газы бөлінеді — көпіршіктер мен көбік пайда болады.
2. Отқа не болады. Стақандағы сіріңке сөнеді. Газ ауадан ауыр, стақанда «көрінбейтін шалшық» болып тұрады. Ол жануды қолдамайды.
3. Қайда қолданады. Көмірқышқылды өртсөндіргіштерде. Олармен электр құралдары мен техниканы сөндіреді, өйткені газ су мен кір қалдырмайды.
4. Қандай жағдайда тексердік. Зертханалық жағдайда: кішкентай стақан, заттардың аз мөлшері, бақылаумен, қауіпсіздік ережелерін сақтай отырып.

Жауабы: көмірқышқыл газы бөлінеді, сіріңке онда сөнеді; бұл қасиет өртсөндіргіштерде қолданылады.

⚠️ Қауіпсіздік ережелері (тәжірибенің жанындағы белгілер: «жеуге және ішуге болмайды», «қолғапта жұмыс істе», «оттан сақ бол»). Ештеңені татып көрме. Сірке қышқылын жақын иіскеме, көзіңді сақта. Сіріңкені үлкен адам тұтатып, ұстап тұрсын, жақын жерде қағаз бен перде болмасын.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Әсерлі жалғасы: шам жағып, стақанды су құйғандай еңкейтіп, газды оған «құйыңыз» (сұйықсыз!). Жалын сөнеді. Бала газдың ауадан ауыр екенін өз көзімен көреді.

№ 4

Үй жағдайында өртсөндіргіш жасау мүмкіншіліктерін зертте. Өзің өртсөндіргіш жаса.

Қалай ойлаймыз. Сол сода мен сірке суынан алынатын көмірқышқыл газы керек, тек оны түтікше арқылы отқа «атып шығару» қажет.

Модельдің жоспары (тек үлкенмен бірге).

1. 0,5 л пластик бөтелке мен тесігі бар қақпақ алып, оған коктейль түтікшесін өткіз, жарықтарын пластилинмен бітеп таста.
2. Бөтелкеге бір стақан сірке суын құй.
3. 2 қасық содасын қағаз қапшыққа немесе майлыққа сал.
4. Қапшықты бөтелкеге түсіріп, бірден қақпақпен жап та, түтікшені табақтағы шам жалынына бағытта.
5. Газ көбікпен бірге түтікшеден атқылап, шамды сөндіреді.

Жауабы: үйде жасалған өртсөндіргіш сода мен сірке суынан алынған көмірқышқыл газымен жұмыс істейді. Бұл — тек үлгі: нағыз өртті нағыз өртсөндіргішпен сөндіреді, ал қиындық болса 101 немесе 112 нөміріне қоңырау шал.

⚠️ Бөтелкені қақпағындағы тесіксіз бұрап жаппа: қысым оны жарып жіберуі мүмкін. Тәжірибені раковинаның үстінде немесе далада жаса.

№ 5

Неліктен заманауи ғылымды зертханалық зерттеулерсіз жүргізу мүмкін емес?

Жауап үлгісі.

1. Зертханада жаңа заттар мен құралдардың қауіпті салдарын алдын ала табуға болады.
2. Бір жағдайды өзгертіп, оның неге әкелетінін нақты көруге болады.
3. Нәтижеге көз жеткізу үшін тәжірибені көп рет қайталайды.
4. Зертханадағы қате кішкентай әрі қауіпсіз, ал өмірдегі қате адамдардың денсаулығына қымбатқа түсуі мүмкін.

Жауабы: жаңалықтарды тек зертханада қауіпсіз әрі дәл тексеруге болады.

№ 6

Зерттеулер жүргізу үшін зертхананы пайдаланудың қандай «оң» және «теріс» жолдарын бағалайсың?

Жауап үлгісі.

• Оң жақтары: адамдар мен табиғат үшін қауіпсіздік, дәлдік, тәжірибені қайталау және жағдайды өзгерту мүмкіндігі.
• Теріс жақтары: қымбат, ұзақ; кішкентай стақанда бәрі үлкен табиғаттағыдай болмайды; қауіпті заттармен жұмыс ғалымдардың өзі үшін қауіпті.

Жауабы: оң жағы — қауіпсіздік пен дәлдік; теріс жағы — қымбат, ұзақ және табиғаттағыдай бәрін қайталамайды.

№ 7

Зертханалық жағдайда жасалған қандай ғылыми жаңалықтарды білесің?

Жауап үлгісі.

1. Пенициллин — алғашқы антибиотик. Оны 1928 жылы Александр Флеминг ашты: ол зеңнің ыдыстағы бактерияларды жоятынын байқады.
2. Екпелер (вакциналар) — Луи Пастер құтыруға қарсы екпе жасады.
3. Радий мен полоний — оларды Мария мен Пьер Кюри ашты.
4. Капрон, нейлон және басқа да синтетикалық талшықтарды алу (§ 30-ды қара).

Жауабы: пенициллин, екпелер, радиоактивті элементтер, синтетикалық талшықтар және тағы басқалар.

№ 8

Ғылыми зерттеулерді зертханалық жағдайда жүргізген дұрыс па? Қалай ойлайсың, неліктен?

Жауап үлгісі. Иә, дұрыс. Оларсыз дәрі-дәрмек те, қауіпсіз машиналар мен құралдар да, жаңа материалдар да болмас еді. Ең бастысы — ғалымдар жаңалықтардың салдарын тексеріп, адамдар мен табиғат туралы ойласын. Сонда ғылым бәле емес, пайда әкеледі.

Жауабы: иә — пайдалысын жасау және қауіптісін алдын ала табу үшін.

№ 9

Әдебиеттерді немесе ғаламторды пайдалану арқылы заманауи зертханалық зерттеулер жайлы қызықты ақпарат жина. Біреуіне сипаттама бер. Зерттеу қандай нәтиже беретініне болжам жаса (пайдалы немесе зиянды). Сыныпта тұсаукесер жаса.

Қалай ойлаймыз. Түсінікті тақырып таңда: жаңа дәрілер, биологиялық жолмен ыдырайтын пластик, сынауықтағы ет өсіру, роботтар, жаңа аккумуляторлар. Балаларға арналған ғылыми сайттар мен энциклопедиялардан іздеп, дереккөздерін көрсет.

Тұсаукесер жоспары.

1. 1-слайд: зерттеудің атауы және не істейтіні.
2. 2-слайд: тәжірибелерді қайда және қалай жүргізеді.
3. 3-слайд: қандай пайдасы болуы мүмкін.
4. 4-слайд: қандай зиян болуы мүмкін және одан қалай аулақ болады.
5. 5-слайд: менің қорытындым.

Үлгі мәтін. Көптеген елдердің ғалымдары биологиялық жолмен ыдырайтын пластик жасап жатыр. Оны жүгері немесе картоп крахмалынан жасайды. Зертханада оның қаншалықты берік екенін және топырақта қанша уақытта ыдырайтынын тексереді. Пайдасы: табиғатта жүздеген жыл жататын қоқыс аз болады. Болуы мүмкін зияны: оны өндіруге көп өсімдік керек, яғни егістік пен су көп қажет. Сондықтан ғалымдар шикізатты қалдықтардан, мысалы, сабаннан іздейді. Менің ойымша, мұндай зерттеу біздің планетамызға өте қажет.

Жауабы: тұсаукесер жоғарыдағы жоспар бойынша.

№ 10

«Судағы шеңберлер» техникасы. Бағанда кілт сөз жазылған: Ғ, Ы, Л, Ы, М. Төменде жауап беруге тиіс сұрақ берілген. Бағандағы әрбір әріпке сабақтың тақырыбына байланысты сөз, сөз тіркесі немесе сөйлем табу керек. Бағандағы әрбір әріп таңдап алынған сөздің ішінде болуы тиіс. Заманауи ғылым үшін зертханалық зерттеулердің қандай маңызы бар?

Қалай ойлаймыз. Әріп сөздің кез келген жерінде тұра алады, міндетті түрде бірінші болмайды.

Жауап үлгісі. Сөздерді баған етіп, қажетті әріптер бірінің астында бірі тұратындай жазамыз:

Сұраққа жауап үлгісі. Зертханалық зерттеулер жаңалықтарды қауіпсіз тексеруге және олардың зиянын алдын ала білуге көмектеседі. Оларсыз жаңа дәрілер, материалдар мен өрт сөндіру тәсілдері болмас еді.

Жадынама

• Жаңалықтар пайдалы да, қауіпті де болады, сондықтан оларды зертханаларда тексереді.
• Сода + сірке суы → көмірқышқыл газы. Онда сіріңке сөнеді.
• Көмірқышқыл газы ауадан ауыр және жануды қолдамайды — өртсөндіргіштер осыған негізделген.
• Компьютер көмектеседі, бірақ нағыз тәжірибелерді толық алмастыра алмайды.

Шағын тест