- •Е.П. Прохорова
- •О.И. Тесленок
- •Современного естествознания
- •Введение
- •1. Понятие и история естествознания
- •Предмет и содержание современного естествознания. Естествознание как наука
- •1.2 Понятие, основные принципы и динамика развития науки
- •1.3 Методы и уровни научного познания
- •Всеобщие методы (общефилософские):
- •1.4 Исторические этапы познания природы. Научные революции и их значение
- •1.5 Выводы
- •2. Современная физическая картина мира
- •2.1 Введение в физику. Концепции описания природы.
- •2.2 Структурные уровни материи
- •2.3 Основы классической физики.
- •2.3.1 Механистическая картина мира
- •2.3.2 Законы сохранения.
- •2.3.3 Термодинамическая картина мира
- •3.2.4 Электромагнитная картина мира
- •2.4 Основы неклассической физики
- •2.4.1 Пространство и время. Принципы относительности
- •2.4.2 Эволюция представлений о строении атома. Корпускулярно-волновой дуализм.
- •2.4.3 Классификация элементарных частиц
- •2.4.4 Типы фундаментальных взаимодействий
- •2.5 Выводы
- •3. Современная химическая картина мира
- •3.1 Химия как наука. Этапы развития химии.
- •3.1.1 Учение о составе вещества
- •3.1.2 Учение о строении вещества
- •3.1.3 Учение о химических процессах
- •3.2. Особенности современной химии. Эволюционная химия
- •3.3 Выводы
- •4. Современные представления о мегамире
- •4.1 Происхождение и общие представления о Вселенной
- •4.1.1 Происхождение Вселенной
- •4.1.2 Общие представления о Вселенной
- •4.2 Происхождение и структура Солнечной системы
- •4.2.1 Структура Солнечной системы
- •4.2.2 Происхождение Солнечной системы.
- •4.3 Особенности планеты Земля
- •4.4 Выводы
- •5. Современная картина биологической реальности
- •5.1 Введение в биологию. Структура и уровни биологического познания
- •5.2 Сущность и определения жизни, отличительные признаки живого
- •5.3 Основные гипотезы происхождения жизни на Земле. Биохимическая эволюция.
- •5.4 Клетка как элементарная единица живого
- •5.5 Роль и функции днк и рнк как основы жизни
- •5.6 Эволюционная теория ч.Дарвина
- •5.7 Синтетическая теория эволюции.
- •5.8 Выводы
- •6 Основы учения в.И. Вернадского о биосфере
- •6.2 Принципы устройства биосферы, ее состав и строение
- •6.3 Теория ноосферы
- •6.4 Выводы
- •7 Феномен человека в естественнонаучной картине мира
- •7.1 Концепции происхождения человека и цивилизации
- •7.2 Сходство и отличие человека и животных
- •7.3 Соотношение в человеке биологического и социального
- •7.4 Стратегии выживания в современных условиях Устойчивое развитие
- •7.5 Глобальный эволюционизм
- •7.6 Выводы
- •8 Естествознание на рубеже XX и XXI веков
- •8.1 Перспективные материалы и технологии
- •8.2 Генные технологии. Проблемы клонирования
- •8.3 Кибернетика как наука об управлении сложными динамическими системами
- •8.4 Синергетика и современный взгляд на мир. Физические модели самоорганизации в экономике
- •8.5 Выводы
- •Литература
3.3 Выводы
Химия – наука о веществах и их превращениях, которые сопровождаются изменением состава и строения вещества.
В истории развития химии как науки выделяют четыре этапа, в течение каждого формируется определенная концептуальная система знаний: учение о составе вещества, учение о структуре вещества, учение о химических процессах, эволюционная химия.
Основой химии являются атомно-молекулярное учение о составе вещества и основные химические законы: закон сохранения массы, закон постоянства состава вещества, закон кратных отношений, закон объемных отношений, закон Авогадро, периодический закон Д.И.Менделеева.
Вещество состоит из молекул. Молекула - это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Молекулы состоят из атомов. Химический элемент – определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Атомы способны образовывать химические связями согласно валентности. Различают ковалентную, ионную, металлическую и водородную химические связи.
Химическая связь образуется в определенном направлении в пространстве и задает пространственную ориентацию (структуру) молекулы. Теория химического строения вещества определяет зависимость свойств вещества от структуры молекулы. Изомеры – вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение молекулы. Изомерия может быть структурной и пространственной.
Учение о химическом процессе изучает возможности и условиях протекания химических реакций и способы управления ими. Химическая реакция – процесс превращения исходных веществ в отличающиеся по химическому составу и строению другие вещества. Учение о химическом процессе рассматривает энергетику химических реакций, химическое равновесие и условия его смещения, кинетику (скорость) и механизмы реакций. Особое значение имеют каталитические реакции, так как основой процессов в живом организме является биокатализ, который протекает под действием ферментов.
Эволюционная химия изучает процессы самопроизвольного синтеза новых химических соединений, являющихся более сложными и высокоорганизованными по сравнению с исходными веществами. Существует два разных подхода к проблеме самоорганизации предбиологических систем - субстратный и функциональный.
Согласно субстратному подходу в процессе самоорганизации предбиологических систем были отобраны те химические элементы, которые являются основным строительным материалом живого. Основу живых систем составляют шесть элементов-органогенов: углерод С, водород Н, кислород О, азот N, фосфор Р и сера S.
Согласно функциональному подходу из продуктов, которые получались в результате разнообразных химических реакций, отбирались те химические соединения, которые обладали широким спектром каталитического действия. Следовательно, химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем, и эволюционирующим веществом являются катализаторы.
4. Современные представления о мегамире
4.1 Происхождение и общие представления о Вселенной
Небо как объект познания привлекало человека с древнейших времен, поэтому астрономию можно считать первой наукой о природе.
Астрономия (от греч. astron – звезда и nomos – закон) - наука о движении, строении и развитии небесных тел и их систем, вплоть до Вселенной в целом.
Космология – раздел астрономии, в котором изучаются Вселенная как единое целое и космические системы как ее части.
Вселенная — весь материальный мир, безграничный в пространстве, развивающийся во времени, окружающий нас и познаваемый нами. Ту часть Вселенной, которая доступна для наблюдения называют Метагалактикой. Границы Метагалактики все время расширяются
Космос (от греч. kosmos — вселенная, мир) — синоним астрономического определения Вселенной. Выделяют ближний космос — межпланетную и околоземную среду, исследуемую при помощи космических летательных аппаратов, а также дальний космос — мир звезд и галактик.