1。観察:
* 化学者は周囲の世界を観察し、変化と反応に注意してください。 これは、2つの化学物質が混合されたときに沈殿物の形成を観察することまで、ソリューションの色の変化に気付くことから何でもかまいません。
* 制御された実験でも慎重に観察します。 それらは、反応中の温度変化、形成された生成物の質量、または反応が進行する速度を観察する場合があります。
2。仮説:
* 彼らの観察に基づいて、化学者は彼らが見るものについて暫定的な説明を提案します。 この説明は仮説と呼ばれ、観察された現象に関する特定の質問に対する可能な答えです。
* 仮説はしばしば既存の理論と知識に基づいています。 たとえば、化学者は、溶液の色の変化が電子移動を含む化学反応によるものであると仮定するかもしれません。
3。実験:
* 化学者は、仮説をテストするための実験を設計および実施します。 変数を慎重に制御し、結果を測定し、データを分析して、結果が仮説をサポートまたは反論するかどうかを確認します。
* 化学における実験には、多くの場合、温度、圧力、濃度、触媒の存在などの変数の操作が含まれます。 目標は、研究対象の反応またはプロセスに対する各変数の効果を分離することです。
4。データ分析と解釈:
* 実験が完了したら、化学者が収集したデータを分析します。 これには、データの整理、傾向を探し、変数間の関係について結論を導き出すことが含まれます。
* 彼らは統計的方法を使用して結果の重要性を判断することができます。
5。結論:
* データ分析に基づいて、化学者は自分の仮説について結論を出します。 彼らは、仮説が実験的証拠によって裏付けられているか反論されているかを決定します。
* 仮説が裏付けられている場合、それは現象のより強い説明と見なすことができます。 仮説が反論された場合、化学者は新しい仮説を修正または開発する必要があるかもしれません。
6。コミュニケーションとピアレビュー:
* 化学者は、科学雑誌に結果を公開することにより、科学コミュニティと彼らの発見を共有しています。 これにより、他の研究者は仕事を精査し、その妥当性を評価することができます。
* ピアレビューは科学的方法の重要な部分です。 研究が健全で正確で、公平であることを保証するのに役立ちます。
化学における科学的方法の例:
* 新しい化合物の発見: 化学者は、以前は未知の物質を生成する反応を観察します。彼らは、化学物質を識別するための化学構造、設計実験について仮説を立て、データを分析して仮説を確認します。
* 新しい触媒の開発: 化学者は、特定の反応が非常に遅いことを観察します。彼らは、触媒が反応をスピードアップできると仮定しています。彼らは異なる触媒を試し、結果を分析して最も効果的な触媒を決定します。
* 反応のメカニズムを理解する: 化学者は、特定の反応が複数の産物を生成することを観察します。彼らは、彼らの仮説をテストするために、反応と設計の実験に伴うさまざまなステップについて仮説を立てています。
要するに、科学的方法は、化学者が周囲の世界を理解して説明するのに役立つ強力なツールです。 体系的なアプローチに従うことにより、化学者は信頼できる観察を行い、テスト可能な仮説を開発し、実験的証拠に基づいて有効な結論を引き出すことができます。