- •1.Методология науки естествознания……………………………………………….5
- •1.5. Модели и закономерности развития естествознания.
- •2. Этапы развития естествознания.
- •2.1. Понятие естественнонаучной картины мира
- •2.2. Античная наука
- •2.3. Новое время - эпоха создания естествознания (XVII -XVIII вв.Н.Э.)
- •3. Формирование механической картины Мира и ее характеристика.
- •3.1. Физика и классическая механика
- •2.2. Механика Галилея
- •2.3. Физическая теория и. Ньютона
- •2.4. Следствия механики Галилея – Ньютона.
- •2.5. Успехи механики Ньютона.
- •3. Электромагнитная картина мира.
- •3.1. Кратко об истории изучения магнетизма
- •3.2. Исследование электрической силы
- •3.3. Понятие физического поля
- •3.4. Теория электромагнитных сил д. Максвелла
- •3.5. Основные понятия и принципы электромагнетизма.
- •3.6. Специальная теория относительности (сто)
- •3.7. Основные идеи общей теории относительности (ото ).
- •3.8. Следствия ото.
- •4. Основные представления и принципы квантово-полевой картины Мира.
- •4.2. Гипотеза м. Планка
- •4.3. Квантовая механика
- •4.4. Современная квантовая теория
- •4.5. Протонно-нейтронная модель атома
- •4.7. Модели объяснения сил физического взаимодействия в атоме
- •4.8. Фундаментальные взаимодействия и силы в природе.
- •5. Современные концепции происхождения вселенной
- •5.1. Модели и концепции происхождения Вселенной
- •5.2. Нерелятивистские модели эволюции Вселенной классической науки
- •5.3. Релятивистские модели Вселенной
- •6. Современные концепции химии
- •6.1. Предмет познания химической науки и ее проблемы.
- •6.2. Методы и концепции познания в химии.
- •6.3. Проблемы элементарного и молекулярного состава и их решение.
- •6.4.Проблемы и решения на уровне структурной химии.
- •6.5. Учение о химических процессах.
- •6.6.1. Пути освоения каталитического опыта живой природы
- •6.6.2. Решение проблемы самоорганизации предбиологических систем
- •6.6.3 Общая теория химической эволюции и биогенеза а.П.Руденко.
- •6.6.4.Основной закон химической эволюции.
- •7. Особенности биологического уровня организации материи
- •7.2. Предмет биологии, ее структура и этапы развития.
- •7.3. Структурные уровни живого.
- •7.3.2. Клеточный уровень живого.
- •7.3.3. Организменный и органо-тканевый уровень.
- •7.3.4.Популяционно-видовой уровень.
- •7.4. Проблемы происхождения жизни
- •8.1. Планета Земля -третья планета Солнечной системы
- •8.2. Концепции и теории происхождения и эволюции Земли
- •8.3. Теория литосферных плит
- •8.4. Гипотезы образования Земли
- •8.5. Концепция происхождения Луны
- •8.6. Климат Земли
- •«Концепции современного естествознания»
- •620000, Г. Екатеринбург,
6. Современные концепции химии
6.1. Предмет познания химической науки и ее проблемы.
Химия – наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения.
Основная проблема химии:
а). получение веществ с заданными свойствами;
б). выявление способов управления свойствами веществ.
С открытием сложного строения атома стала ясна причина связи атомов друг с другом. Она получила название химическая связь.
Химическая связь представляет собой такое взаимодействие, которое связывает отдельные атомы в молекулы, ионы, кристаллы, т.е. структурные уровни организации материи, которые изучает химическая наука.
Природа химической связи объясняется взаимодействием электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов, которые учувствуют в образовании химического соединения.
Энергия связи количественно оценивается с помощью энергии, затрачиваемой на ее разрыв.
В образовании химической связи между атомами главную роль играют электроны, расположенные на внешней оболочке и связанные с ядром наименее прочно – валентные электроны.
В зависимости от характера распределения электронной плотности между взаимодействующими атомами различают 3 основные типа связи: ковалентную, ионную и металлическую.
Ковалентная связь осуществляется за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащими обоим атомам.
Ионная связь – электростатическое притяжение между ионами, образованными путем полного смещения электронной пары к одному из атомов.
Металлическая связь – связь между положительными ионами в кристаллах металлов и обобществленными электронами, свободно перемещающимися по кристаллу.
Применение законов термодинамики в химии позволяет решать вопрос о принципиальной возможности различных процессов, условиях их осуществления, определить степень превращения веществ в химических реакциях и оценить их энергетику.
Химическая кинетика объясняет качественные и количественные изменения химических процессов, происходящих во времени.
Обычно реакция протекает через несколько промежуточных стадий, которые, складываясь, дают суммарную реакцию. Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и от условий, в которой она протекает (С,
t , катализаторов и т.д.)
Тепловой эффект химической реакции зависит от природы реагентов и продуктов, их физического состояния, условий реакции (экзо- и эндо- реакции!), а также от количества взаимодействующих веществ.
Таковы самые общие представления о предмете химической науки и круге ее научных интересов.
6.2. Методы и концепции познания в химии.
Химические знания до определенного момента накапливались эмпирически. Но когда их стало очень много, назрела необходимость в классификации и систематизации. Основоположник системного подхода в химии – Д.И.Менделеев.
Системный подход позволил ему в 1869 году открыть Периодический закон и разработать периодическую систему химических элементов.
Основной характеристикой элементов Д.И.Менделеев считал их атомные массы.
Формулировка Периодического закона: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.
Это было гениальное эмпирическое обобщение фактов. Однако физический смысл периодического закона долго оставался непонятным, т.к. атом считали неделимым.
Современная формулировка Периодического закона:
Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера).
В настоящее время количество фактических данных возросло в тысячи раз!
Однако всю эту необозримую картину современной химии в состоянии объяснить 4 концептуальные системы химических знаний (рис. 1).
4. эволюционная химия |
3. учение о химических процессах |
2. структурная химия |
1. учение о составе |
1660-е 1800-е 1950-е 1970-е
настоящее
время
Рис. 1