- •Содержание
- •Предисловие
- •Раздел I. Введение Глава 1 предмет, содержание и задачи учебного курса «концепции современного естествознания»
- •Наука в системе мировоззрения и современного миропонимания
- •Наука в системе культуры
- •Концепции естествознания как фактор создания и изменения содержания научной картины мира
- •Темы для докладов и рефератов
- •Глава 2 естествознание в культуре современной цивилизации Понятие цивилизации, основные типы цивилизаций и их особенности
- •Наука, культура, цивилизация
- •Ценности цивилизации и ценности научной рациональности
- •Естествознание как социокультурный феномен
- •Естественнонаучное познание и философия
- •Социальные функции естествознания
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 3 математика и естествознание. Основные концепции математики
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 4 химия и естествознание «Химический взгляд» на природу: истоки и современное состояние
- •Основные структурные уровни химии и ее разделы
- •Основные принципы и законы химии
- •Химическая связь и химическая кинетика
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел II. Структура, методы и методология естествознания
- •Глава 5
- •Структура естественнонаучного познания, его уровни и методы
- •Возможные классификации научного знания
- •Исходный пункт структурирования научного знания
- •Содержание понятия «чувственные данные»
- •Особенности языка науки
- •Особенности эмпирического и теоретического языка науки
- •Способы конструирования идеального объекта. Отличие идеализированного объекта теории от абстрактного эмпирического объекта
- •Предметность и объективность научного знания
- •«Инструментализм» и «эссенциализм»
- •Методы эмпирического познания
- •Измерение как метод эмпирического познания
- •Особенности процедуры измерения в социально-гуманитарном познании
- •Научный эксперимент
- •Специфика научных фактов
- •Проблема теоретической «нагруженности» фактов. Крайности теоретизма и фактуализма
- •Структура научного факта
- •Методы обработки и систематизации фактуального эмпирического знания
- •Познавательные функции мысленного эксперимента
- •Содержание процедуры формализации
- •Гипотетико-дедуктивный метод: достоинства и недостатки
- •Методы теоретического воспроизведения исторически развивающегося объекта
- •Проблемы логики и методологии науки
- •Общенаучные методологические принципы
- •Здравый смысл как социокультурное основание науки
- •Научная картина мира
- •«Научная картина мира» и основные исторические этапы развития науки
- •Темы докладов и рефератов:
- •Глава 6 научное объяснение, понимание и интерпретация явлений природы Объяснение как универсальная познавательная процедура
- •Сильное и слабое объяснение
- •Объяснение и понимание: различие и взаимосвязь
- •Логическая структура понимания
- •Понимание явлений природы
- •Содержание понятия «герменевтический круг» и естествознание
- •Процедура интерпретации
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 7 научная рациональность: особенности, способы существования и выражения Научная рациональность: специфика и типы
- •Соотношение понятий «рациональное», «иррациональное», «внерациональное»
- •Соотношение рационального и иррационального
- •Рациональное, иррациональное: гносеологические истоки
- •Соотношение рационального и иррационального (внерационального) в человеческой жизнедеятельности
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 8 рефлексия – форма развития самосознания науки Понятие и структура рефлексии
- •Взаимосвязь философской и научной рефлексии
- •Рефлексия и развитие форм самосознания науки
- •Рефлексия и научная картина мира
- •Функции рефлексии как формы развития самосознания науки
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел III. История и логика развития естествознания Глава 9 динамика развития естествознания. Зависимость изменчивости оснований науки от исторической практики
- •Развитие естествознания как социального института и специфического вида человеческой деятельности
- •Внутренняя логика развития естествознания
- •Новое в науке и критерии научной новизны
- •Темы докладов и рефератов:
- •Глава 10 механистическая картина природы Понятие «научная картина мира». Становление и основные особенности первой научной картины мира
- •Картины мира в истории человечества: мифологическая, религиозная, натурфилософская
- •Исторические формы научной картины мира
- •Механистическая картина мира
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 11 предпосылки неклассического естествознания; революция в естествознании конца XIX – начала хх вв. Предпосылки неклассического естествознания
- •Революция в естествознании конца XIX – начала хх вв.
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 12 переход к постнеклассической картине мира
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 13 естествознание и научно-технический прогресс
- •Техника как опредмеченное знание и наука
- •Научно-технический прогресс
- •Технологические перевороты в истории общества и их современная форма
- •Технологические перевороты и логика развития общества
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел IV современные научные представления о материальных основах природы
- •Глава 14
- •Структурные уровни материи и типы материальных систем
- •Представления о микро-, макро- и мегамирах
- •Многообразие материальных систем
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 15 космологическая и космогоническая концепции Космология и космогония: понятие и общая характеристика
- •Космологические модели Вселенной
- •Формирование классической космологической модели
- •Космологические парадоксы
- •Релятивистская модель Вселенной
- •Модель расширяющейся Вселенной
- •Происхождение Вселенной – концепция Большого взрыва
- •«Начало» Вселенной
- •Ранний этап эволюции Вселенной
- •Структурная самоорганизация Вселенной
- •Рождение и эволюция галактик
- •Рождение и эволюция звезд
- •Дальнейшее усложнение вещества во Вселенной
- •Состав Солнечной системы
- •Образование Солнечной системы
- •Темы рефератов и докладов
- •Глава 16 космические исследования и научное познание Человек и космос: познание, освоение, гуманизация
- •Геокосмический характер взаимодействия общества и природы
- •Космизация современной науки
- •Жизнь и разум во Вселенной. Проблема seti
- •Темы докладов и рефератов:
- •Роль принципа энтропии
- •Симметрия и асимметрия
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 18 всеобщие законы природы и принципы естествознания Природа как сущность и уровни ее организации
- •Частные и всеобщие законы Природы
- •Физические «всеобщие» законы
- •Изменчивость самой Природы
- •О познаваемости окружающего мира
- •Истина: феномен или ноумен?
- •Принципы естествознания
- •Принцип аналогии
- •Принцип динамического равновесия
- •Принципы симметрии
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел V. Жизнь и человек
- •Глава 19
- •Учение о жизни
- •Современная биология и становление ее рациональности
- •Становление рациональной биологии
- •Сущность жизни и свойства живых организмов
- •Основные концепции происхождения жизни
- •Эволюционное учение. Дарвинизм
- •Генетика и синтетическая теория эволюции. Коэволюция
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 20 место человека в природе к вопросу об эволюции и истоках человека
- •Гениальное животное
- •Периодичность в становлении человека как вида
- •Культурные эпохи в истории становления человека, тыс. Лет
- •Где прародина человечества?
- •Периодичность истории развития человека. Ускорение эволюции культуры
- •Генетические аспекты человека
- •Ускоренная эволюция человека. Миф или реальность?
- •Закономерно ли появление жизни и разума в развитии материи?
- •Зигзаги развития
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 21 эволюция homo sapiens Происхождение человека
- •Причины и движущие силы антропосоциогенеза
- •Предшественники человека
- •Древнейшие люди (архантропы)
- •Древние люди (палеоантропы)
- •Современные люди (неоантропы)
- •Проблема эволюции человека на современном этапе
- •Биологическое и социальное в сущности и существовании человека
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел VI. Наука в современном мире
- •Глава 22
- •Особенности современного развития естествознания
- •Неклассический этап в развитии естествознания
- •Постнеклассический этап в развитии естествознания
- •Постмодернизм
- •Концепция развития научного знания к. Поппера
- •Концепция развития науки т. Куна
- •Концепция развития науки и. Лакатоса
- •Концепция развития науки п. Фейерабенда
- •Темы докладов и рефератов
- •Глава 23 личность ученого
- •Темы докладов и рефератов
- •Раздел VII. Приложение учебно-методический комплекс «концепции современного естествознания» программа курса «концепции современного естествознания»
- •Предмет, социальные функции и задачи курса «Концепции современного естествознания»
- •Тема 2 Структура, методы и методология естествознания. Особенности развития естествознания и его место в культуре, тенденции развития
- •Тема 3 История и логика развития естествознания. Созерцательно-натуралистическая модель природы. Предпосылки становления науки и научной модели природы
- •Тема 4. Современные естественнонаучные представления о материальных основах природы
- •Тема 5. Учение о жизни
- •Тема 6. Учение о человеке
- •Тема 7. Современное развитие науки; проблемы развития современной российской науки
- •Учебно-тематический план курса «Концепции современного естествознания»
- •Учебники и учебные пособия
- •Планы семинарских занятий Семинар 1. Особенности развития естествознания и его место в культуре
- •Семинар 2. Структура естественнонаучного познания, его уровни и научный метод
- •Семинар 3. Динамика науки как процесс порождения нового знания
- •Семинар 4. Созерцательно-материалистическая модель природы; предпосылки становления науки и научной модели природы
- •Семинар 5. Механистическая картина природы
- •Семинар 6. Предпосылки неклассического естествознания. Революция в естествознании конца XIX – начала XX вв.
- •Семинар 7. Неклассическая картина природы
- •Семинар 8. Научные традиции и научные революции. Типы научной рациональности
- •Тема 7. Структурные уровни, способы и формы бытия материального мира
- •Тема 10. Космологические и космогонические концепции описания материального мира
- •Тема 11. Порядок и беспорядок в природе, хаос, симметрия и асимметрия, эволюция материального мира
- •Тема 12. Всеобщие законы природы и принципы естествознания
- •Тема 13. Учение о жизни
- •Тема 14. Учение о человеке (собеседование)
- •Тема 15. Роль науки в реализации социально-экономического прогресса современного общества
- •Тема 16. Современное развитие науки; проблемы развития современной российской науки
- •Вопросы к экзаменам
- •Тесты (для самостоятельной проработки) по курсу «Концепции современного естествознания»
- •Словарь основных терминов
- •Крупнейшие исследователи естествознания
- •Сведения об авторах
- •Авторский коллектив
- •Концепции современного естествознания Учебное пособие
- •344002 Ростов н/д., ул. Пушкинская, 70
- •344000 Ростов н/д., ул. Красноармейская, 157. Тел. /факс: (863) 264-38-77
Основные принципы и законы химии
Рассматривая химию с точки зрения ее становления, можно сказать, что в ее основе лежат два закона: сохранения массы и постоянства состава.
Закон сохранения массы может быть сформулирован еще так: полная масса замкнутой системы остается постоянной. Иными словами, этот закон утверждает, что химические превращения не сопровождаются измеримым увеличением или уменьшением массы участвующих в них веществ. Например, при разложении воды ее исходная масса будет равна сумме массы водорода и массы кислорода. Этот закон был установлен М.В. Ломоносовым и А. Лавуазье. Он может быть сформулирован и так: вещество нельзя ни создать из ничего, ни уничтожить.
Закон постоянства состава гласит: всякое химическое соединение, независимо от способа его получения, всегда содержит определенные элементы в одинаковом весовом отношении. Он был установлен французским химиком Ж. Прустом в 1800–1808 гг. и теоретически обобщен в 1800–1810 гг.
Однако рассмотренные законы не являются универсальными законами химии. Последними следует считать периодический закон химических элементов и принцип Ле Шателье-Брауна.
Согласно периодическому закону (в его современной форме), свойства химических элементов не являются случайными, а зависят от электронного строения данного атома, они закономерно изменяются с изменением атомного номера. Важным в периодическом законе является то, что эта зависимость характеризуется строгой периодичностью, которая находит свое выражение в повторяемости типичных свойств элементов.
Д.И. Менделееву в момент создания периодической системы было известно 62 химических элемента, а в настоящее время мы знаем уже 112. В 30-х гг. последним элементом этой системы был уран (U – девяносто второй элемент).
Начиная с 40-х гг., новые элементы открывали регулярно по нескольку элементов в десятилетие. В 1940–1945 гг. путем физического синтеза атомных ядер были открыты элементы с номера 93 по 96: нептуний, плутоний, америций, кюрий. В 1949–1952 гг. стали известны берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий (с номера от 97 по 101). В последующие 40 лет были синтезированы элементы от 102-го по 109-й: нобелий, лоуренсий, курчатовий, жолиотий, резерфордий, борий, ганий, мейтнерий. Как правило, они носят имена выдающихся ученых-физиков или химиков. Например, элементы № 108 и № 109 названы в честь Отто Гана и Лизы Мейтнер, открывших в 1935 г. реакцию самопроизвольного деления урана. Следует отметить, что элементы со 102-го по 109-й крайне неустойчивы: период их полураспада составляет сотые и тысячные доли секунды. Считается, что элементы после № 110 являются настолько короткоживущими, что будут распадаться в момент их образования. Однако вполне возможно, что при номерах 126, 164, 184 существуют островки стабильности, означающие длительное существование элементов с этими номерами.
Принцип Ле Шателье-Брауна имеет следующую формулировку: если на систему, находящуюся в термодинамическом равновесии, воздействовать извне, изменяя какой-либо из параметров, определяющих положение равновесия, то в системе усиливается то из направлений процесса, которое ослабляет влияние произведенного воздействия. Положение равновесия также сместится в направлении ослабления эффекта внешнего воздействия.
Данный принцип признан в настоящее время и далеко за пределами химии; он находит применение в различных науках, вплоть до общественных.
Важнейшие химические принципы могут быть выявлены с связи с двумя важнейшими химическими понятиями. Первым из них является понятие «моль». Выделение и осмысление этого понятия служит, с нашей точки зрения, важнейшим достижением химии. Под молем химического элемента понимается его весовое количество в граммах, численно равное атомному весу этого элемента.
Число атомов любого элемента в одном моле равно 6,022 1023. Это число – постоянная Авогадро. Она характеризует химический мир и дистанцию, отделяющую его от отдельных атомов. Моль входит в число семи основных единиц системы СИ как мера количества структурных элементов. Закон Авогадро является одним из фундаментальных законов химии.
Второе важнейшее понятие – «красота (гармония) химии». Химия – очень красивая наука, причем красота здесь наглядна. В своей «Истории органической химии» известный химик П. Вальден целый раздел посвятил тому, что он назвал художественным началом в синтетической химии. Это художественное начало проявляется в архитектонике молекул, в первую очередь – в различных формах симметрии синтезируемых структур.