4.3. Тематика семинарских занятий

по дисциплине “Основы современного естествознания”

(Всего 8 часов)

Тема 1. Концептуальные основы материального мира (2 часа, срс)

Занятие 1. Концептуальные основы материального мира (2 часа, СРС)

Цель: уяснить современные естественнонаучные представления о материальном мире как сложной системе.

Вопросы для обсуждения

1. Системность и структурность материи. Движение материи, пространство и время

2. Физические закономерности материального мира

3. Химические закономерности материального мира

Задания

Используя приведенные ниже литературные источники, заполните таблицы:

Таблица 1

	Формы материи
Физические характеристики

Таблица 2

Виды концепций	Характеристика пространственно-временного континуума
Механистическая
Квантово-механическая
Электромагнитная
Релятивистская

Таблица 3

Термодинамические параметры	Типы термодинамических систем	Виды термодинамических процессов
Внутренняя энергия (U)
Энтальпия (H)
Энтропия (S)

На основании полученных знаний дайте ответы на следующие вопросы:

• Определите предмет современного естествознания. Укажите принципы, которые обеспечивают целостность естественнонаучного познания.

• Укажите методы и способы естественнонаучного познания окружающего мира. Дайте определение понятию «НКМ». Кратко охарактеризуйте историю становления НКМ.

• Отразите основные признаки живого вещества материи. Охарактеризуйте структуру живой материи на разных уровнях. Укажите связи, возникающие на разных структурных уровнях организации живого.

• Дайте определение понятию материя. Раскройте физический смысл форм материи. Укажите основные состояния вещественной формы материи. Приведите структуру вещественной формы материи.

• Дайте определение понятию «Движение материи» и отметьте его свойства. Укажите формы движения материи. Дайте их качественную характеристику.

• Определите понятие пространственно-временного континуума. Дайте качественную характеристику пространству и времени согласно принципов классической, неклассичисекой и постклассической науки.

• Укажите основные принципы концепции античного атомизма. Приведите примеры моделей строения атома. Раскройте суть современной атомистики.

• Укажите свойства атомного ядра, и какие физические взаимодействия их предопределяют. Отразите принцип близкодействия и дальнедействия.

• Сформулируйте основные постулаты квантовой механики и отметьте основные ее принципы.

• Сформулируйте положения постулатов Н.Бора. Укажите суть квантовой гипотезы света и фотонной теории света. Дайте краткую физическую характеристику природы света.

• Охарактеризуйте структуру химического уровня материи. Что называют простым и сложным веществом в химии? Чем отличается понятие аллотропии и полиморфизма?

• Дайте определение понятий «Термодинамика» и «Термодинамическая система». Охарактеризуйте типы термодинамических систем.

• Чем определяется состояние термодинамической системы. Дайте определение понятий «Энергия», «Внутренняя энергия».

• Какими состояниями проявляется физическое функционирование термодинамической системы. Дайте их краткую характеристику.

• Что отражает термодинамический процесс. Укажите характер и цикличность термодинамического процесса. Перечислите виды термодинамических процессов.

• Отразите основное содержание и смысл ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ. Укажите физическое его выражение при различных видах термодинамических процессов.

• Дайте определение понятию «Энтальпия». Какими физическими факторами определяется энтальпия? Приведите суммарное термохимическое уравнение определения энтальпии.

• Что называется «Тепловым эффектом», и какими факторами он определяется? Какие реакции называют экзотермическими, эндотермическими? Дайте характеристику изменениям энтальпии при данных видах термохимических реакций.

• Сформулируйте ЗАКОН ГЕССА и укажите его основные следствия.

• Отразите основное содержание и смысл ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ. Дайте определение понятию «Энтропия». Дайте характеристику изменениям энтропии при обратимых и необратимых термодинамических процессах.

• Дайте краткую характеристику живой системы с позиций термодинамических постулатов. Укажите особенности энтропии живых систем.

На основании полученных знаний решите проблемные задачи:

1. Используя следствия закона Гесса расчитайте энергетический выход образования и разложения химических веществ (по выбору).

2. Используя постулаты термодинамики дайте термодинамическую характеристику макроэргических соединений (по выбору): АТФ, ГТФ, цАМФ, НАДФ.

Литература

1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студентов высших учеб. заведений. 3-е изд. М.: «Академия», 2007.

2. Грядовой Д.И. Концепции современного естествознания: Структурированный учебник: Учеб. для студентов вузов. М.: ЮНИТИ; Единство, 2003.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов / Под ред. М.Ф. Жукова. 2-е изд. М.; Новосибирск: ИВЦ «Маркетинг»; ЮКЭА, 2000.

4. Естествознание и основы экологии: Учеб. пособие / Р.А. Петросова, В.П. Голов, В.И. Сивоглазов, Е.К. Страуд. 4-е изд., стереотип. М.: «Академия», 2003.

5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для студентов вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2003.

6. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие / Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д.: Феникс, 2008.

7. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов / Под ред. В.А. Скоробогатова. СПБ.: Изд-во Союз, 2000.

8. Лихин А.Ф. Концепции современного естествознания: учеб. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2008.

9. Макаров В.Н. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студентов пед. вузов. 2-е изд., стереотип. М.; Воронеж: МПСИ; МОДЭК, 2004.

10. Потеев М.И. Концепции современного естествознания: СПБ.: Питер, 1999.

11. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания.: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: ВЛАДОС, 2001.Ахиезер А.И., Рекало М.П. Современная физическая картина мира. М., 1980.

12. Аринштейн Э.А. Мир вокруг нас. Тюмень: Изд-во Тюм.ГУ, 1997.

13. Ахиезер А.И., Рекало М.П. Современная физическая картина мира. М., 1980.

14. Баблоянс А. Молекулы, динамика и жизнь. М.: Мир, 1990.

15. Кемпфер Ф. Путь в современную физику. М.: 1992.

16. Мэрион Дж.Б. Физика и физический мир. М.: Мир, 1975.

17. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики: развитие идей от первоначальных понятий до теории относительности и квантов. М.: Наука, 1965.