- •Лекция 1. «естествознание – наука о природе» (вводная лекция)
- •1. Предмет, цель, задачи и структура курса
- •1.1. Основная цель и задачи курса
- •1.2 Структура курса:
- •1.2.1. Структура теоретической части курса:
- •1.2.2. Структура практической части курса (практикума):
- •2. Формы движения и уровни организации материи
- •3.2. Ученые о науке
- •3.3. Научный метод познания
- •3.4. Научный метод познания
- •3.5. Метод построения теории
- •3.6. Общая схема аксиоматического метода:
- •3.7. Формальная логика
- •3.8. Набор методов и приемов формальной логики
- •3.9. Основные законы формальной логики:
- •3.10. Противоречия формальной логики
- •3.11. Теорема Гёделя
- •3.12. Диалектическая логика (диалектика, диалектический материализм)
- •3.13. Диалектика – основа современной науки
- •3.14. Классификация наук:
- •3.15. Иерархия наук
- •3.16. Развитие
- •4. История возникновения и развития естествознания
- •4.1. История естествознания
- •4.2. Естествознание хх века
- •5. Основная литература по курсу:
- •Лекция 2. Предмет и основные концепции механики:
- •1. Предмет и структура механики
- •2. Основные понятия, концепции и законы механики.
- •2.1. Основные понятия механики
- •2.2. Основные уравнения классической механики
- •2.3. Основные законы механики
- •3. Основные этапы развития механики
- •4. Нерешенные проблемы механики
- •4.1. Нерешенные проблемы физической механики
- •4.2. Нерешенные проблемы механики
- •Литература (минимум) лекция 2:
- •Лекция 3. Предмет и основные концепции физики:
- •Предмет и структура физики
- •1.1. Предмет физики
- •1.2. Структура физики
- •2. Основные этапы развития физики
- •3. Фундаментальные физические концепции
- •3.1. Классическая механика Ньютона
- •3.2. Механика сплошных сред
- •3.3. Термодинамика
- •3.4. Статистическая физика (механика)
- •3.5. Квантовая (волновая) механика
- •3.6. Уравнение Шрёдингера
- •3.7. Квантовая статистика
- •3.8. Электродинамика
- •3.9. Специальная теория относительности (сто)
- •3.10. Релятивистская механика
- •3.11. Общая теория относительности (ото)
- •3.12. Фундаментальные принципы физики
- •3.12.1. Принцип дополнительности Бора
- •3.12.2. Принцип неопределенности Гейзенберга
- •3.12.3. Принципы симметрии и законы сохранения
- •4 Нерешенные проблемы физики
- •Литература (минимум) лекция 3:
- •2. Важнейшие классы и номенклатура веществ
- •3. Химические и межмолекулярные силы
- •3.1. Химическая связь, ее природа и типы.
- •3.2. Водородная связь
- •3.3. Межмолекулярное взаимодействие
- •4. Агрегатные, фазовые и релаксационные состояния вещества
- •Химические реакции
- •6. Основные законы химии
- •6.1. Основные стехиометрические законы
- •6.2. Газовые законы химии
- •7. Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •7.1. Открытие периодической системы элементов
- •7.2. Периодическая система химических элементов (периодический закон)
- •7.3. Структура периодической системы
- •7.4. Периодичность свойств элементов
- •7.5. Диалектический характер Периодической системы
- •Литература (минимум) к лекции 4:
- •Лекция 5. Предмет и основные концепции биологии:
- •Предмет биологии
- •Биосфера.
- •1. Предмет биологии
- •2. История развития и основные концепции биологии
- •3. Биосфера
- •Литература (минимум) к лекции 5:
7. Периодическая система элементов д.И. Менделеева
7.1. Открытие периодической системы элементов
К середине XIX века число известных химических элементов возросло настолько (более 60), что возникла острая потребность в их упорядочении. В 1864 г. немецкий химик Юлиус Мейер опубликовал таблицу 27 элементов, расположенных по возрастанию их относительных атомных масс и сгруппированных по валентности. Остальные элементы он в таблицу включить не смог (точно не знали их характеристики: валентность, относительные массы).
В 1869 г. русский химик Д.И. Менделеев составил таблицу, включившую большинство известных элементов, в которой элементы были сгруппированы в несколько горизонтальных рядах так, что вертикальные столбцы включали элементы, сходные по свойствам, и назвал ее «системой элементов». Она стала основой современной «Периодической системы химических элементов» и носит имя Д.И. Менделеева.
7.2. Периодическая система химических элементов (периодический закон)
За основу классификации элементов Менделеев, как и Мейер, принял массу, но при этом не расссматривал ее как единственную характеристику элемента.
В 1970 г. Мейер составил полную таблицу известных химических элементов, которая по его словам “в существенном идентична данной Менделеевым”.
Менделеев открыл и закон периодичности свойств элементов. В учебнике “Основы химии” (1868-1870 гг.) он писал: “Свойства простых тел, также и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости (или, выражаясь алгебраически, образуют периодическую функцию) от величины атомных вессов элементов”. Современная формулировка: “Свойства элементов находятся в периодической зависимости от их порядкового номера, определяемого зарядом ядра атома (числом протонов в нем)”.
7.3. Структура периодической системы
Известно более 500 форм “Периодической системы химических элементов” (ПС)- графического изображения “Периодического закона свойств химических элементов”. Широко известны три формы: 1) короткопериодная, 8-ми клеточная; 2) полудлинная, 18-ти клеточная; 3) длиннопериодная, 32-х клеточная.
Периодическая система содержит 7 периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию их порядкового номера (заряда ядра). Номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего энергетического уровня элемента. В длиннопериодной системе каждому периоду соответствует одна горизонталь, а в короткопериодной системы период, начиная с 4-го, разделен примерно пополам.
7.4. Периодичность свойств элементов
Так как электронная конфигурация атомов химических элементов изменяется периодически с увеличением заряда их ядер, то все свойства, определяемые электронным строением, закономерно изменяются по периодам и группам ПС. Это прежде всего атомные и ионные радиусы, ионизационные потенциалы, степень окисления, атомный объем и др. и, соответственно, физические и химические свойства элементов. Периодически изменяются также многие физические и химические свойства простых и сложных веществ, образованных элементами – аналогами, то есть расположенных в одной подгруппе.