- •Лекции по курсу
- •2. Литература, необходимая для изучения курса.
- •3.Цели и задачи дисциплины.
- •4.Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
- •5.Структура современного естествознания.
- •6.Методология естествознания.
- •7.История естествознания.
- •1. Пространство и время
- •2. Механическая форма движения материи. Основы классической механики
- •3. Релятивистская концепция механического движения. Представления специальной теории относительности
- •4. Понятие об общей теории относительности. Влияние гравитации на пространство и время
- •5. Масштабы пространства, времени.
- •6. Современные представления о структуре и эволюции Вселенной
- •1. Ритм как упорядочение времени
- •2. Космические и биологические ритмы
- •3. Общая характеристика колебаний
- •4. Виды колебаний
- •5. Общая характеристика волны
- •6. Упругие волны
- •7. Электромагнитные волны
- •8. Волновые явления
- •1. Симметрия
- •2. Законы сохранения
- •3. Фундаментальные взаимодействия
- •4. Развитие представлений о физических полях
- •5. Концепция обменного взаимодействия
- •6. Концепция корпускулярно-волнового дуализма в современной физике
- •7. Основные положения квантовой механики
- •8. Структура микромира
- •1. Термодинамический и статистический методы описания систем
- •2. Общие свойства систем. Системный подход
- •3. Основы равновесной термодинамики (термодинамики изолированных систем)
- •4. Основы неравновесной термодинамики
- •5. Термодинамика сильно неравновесных систем
- •6. Эволюция самоорганизующихся систем
- •Активная
- •7. Синергетика и экономика
- •1. Предмет химии
- •2. Основные понятия и законы классической химии
- •3. Систематизация химических элементов. Периодический закон д.И.Менделеева
- •4. Особенности развития химии на рубеже хiх-хх вв.
- •5. Развитие химического атомизма в первой половине XX в. Квантовый уровень химии
- •6. Концепция химической эволюции
- •1. Экология как наука о взаимоотношении живых систем с неживой природой
- •2.Структура и основные направления развития экологии
- •Экология
- •Фундаментальная
- •3.Биосфера.
- •4.Экосистемы и основы их жизнедеятельности
- •Биотические компоненты экосистемы
- •5.Экологические факторы.
- •6.Глобальные проблемы современности.
- •Загрязнение
- •1. Общая характеристика живых систем
- •2. Молекулярно-генетический уровень организации биологических систем
- •3. Клеточный уровень организации жизни
- •4. Онтогенетический уровень организации биологических систем
- •5. Популяционно-видовой уровень
- •7. Биосферный уровень
- •8. Развитие представлений о биологической эволюции
- •9. Основные этапы эволюции жизни
4. Особенности развития химии на рубеже хiх-хх вв.
В конце XIX — начале XX в. для химии, как и для естествознания в целом, стали характерны кризисные тенденции. Это выражалось в том, что подверглась сомнению истинность сложившейся атомно-молекулярной концепции химизма. Оказалась под вопросом реалистичность «химической картины мира», основанной на целостной системе понятий («атом», «молекула», «химический элемент», «валентность» и др.). Если классическая концепция в химии исходила из «неделимого атома», то углубленное изучение вещества (выявление радиоактивного распада, открытие электрона и др.) показало его «делимость». Тем самым разрушались, как казалось многим химикам, основы объективного анализа химических процессов.
Преодолеть возникший «кризис» в химии призвана была в частности, теория «энергетизма». Один из ее основателей, немецкий физико-химик В. Оствальд (1853—1932) доказывал, что ценность физико-химических превращений связана с энергетическими процессами. Иными словами, предлагалось заменить атомно-молекулярную концепцию химизма энергетической. Позднее стало очевидным, что «химическая картина мира» оказалась сложнее, чем это представлялось в XIX в. Впрочем, химия постепенно готовилась к выходу на уровень микромолекулярных исследований. Это было связано с активным развитием физической химии, а также ее разнообразных направлений (химическая термодинамика, электрохимия, кристаллохимия, коллоидная химия и др.). Тем самым выявлялась взаимосвязь микро- и макроуровней изучения вещества. Произошло не крушение атомистической концепции в химии, а ее развитие.
5. Развитие химического атомизма в первой половине XX в. Квантовый уровень химии
В химии продолжилось выявление и изучение качественного многообразия форм вещества. Анализировались атомные структуры (простые ионы, изотопы и др.), молекулярные структуры (сложенные ионы, свободные радикалы, комплексные частицы и др.), надмолекулярные структуры (мицеллы, макромолекулы и др.). Химия все более активно проникала как «вглубь» (микромир), так и «вширь» (макромир) вещества, уделяя особое внимание изучению его разнообразных дискретных форм. Атом, считавшийся прежде неделимым, предстал как сложная и изменчивая ядерно-электронная система. Молекулярные химические связи стали рассматриваться на электронном уровне, как «обобществление» электронных оболочек, взаимодействующих атомов. Атом уже не рассматривается в качестве неизменной частицы; отпал принцип абсолютной одинаковости атомов одного и того же химического элемента. Утратил свое значение и принцип универсальности молекулярной формы вещества. Оказалось, что многие вещества, особенно неорганические, состоят не из молекул, а из ионов (например, хлористый натрий). Вещество может находиться как в виде сложной химической частицы (молекулы, свободного радикала и др.), так и в виде макромолекулы или макротела. Все более активно химия выходит за пределы классической атомно-молекулярной концепции, Возникает квантовый уровень химии.
Квантовая трактовка химизма связана с представлениями корпускулярно-волнового дуализма (двойственности) электрона, дискретности (прерывности) изменений энергии. Именно квантово-механический подход содержит в себе возможность эффективного описания процессов, происходящих в электронных оболочках атомов и молекул. Тем самым анализ химических процессов выходит на фундаментальный теоретический уровень (квантовая химия). Ее объект — субатомные частицы (атомные ядра и электроны). На этой основе складывается электронная теория вещества. Наиболее распространенный и эффективный метод — спектральный анализ. Истинное познание вещества предполагает взаимодействие физических и химических теорий, характерное для квантовой химии. Проникновение физических методов в химию способствует повышению ее гносеологических (познавательных) возможностей.