- •1) Предмет химической науки. Структура Химического знания.
- •2) Развитие учения о составе вещества.
- •3) Проблема производства новых материалов.
- •4) Развитие учения о структуре молекул. (Структурная химия)
- •Создание кристаллов с заранее запрограммированными дефектами кристаллической решетки для производства материалов с заданными электрическими, магнитными и другими свойствами.
- •5) Развитие учения о химических процессах. Методы управления химическими процессами.
- •6) Катализ. Катализаторы. Автокаталитические реакции.
- •7) Развитие представления об эволюционной химии. Ферментативный катализ.
- •8) Предмет биологии, её структура и этапы развития.
- •1) Систематики (к. Линней);
- •2) Эволюционный (ч. Дарвин);
- •3) Биологии микромира (г. Мендель).
- •9) Сущность живого и его основные признаки.
- •11) Условия возникновения жизни. Вещественная основа жизни.
- •12) Гипотеза а.И. Опарина о происхождении жизни на земле.
- •13) Современные концепции происхождения жизни: гипотезы голобиоза и генобиоза.
- •14) Структурные уровни организации живого.
- •Гетеротрофные организмы — это все организмы, которые не могут обходиться без органической пищи.
- •15) Эволюционная теория ч. Дарвина.
- •16) Синтетическая теория эволюции.
1) Предмет химической науки. Структура Химического знания.
Химия — наука о составе, внутреннем строении и превращении вещества, а также о механизмах этих превращений.
Практически ежедневно каждый человек может наблюдать, как те или иные вещества подвергаются различным изменением: железный предмет под воздействием влаги покрывается ржавчиной, опавшие листья деревьев постепенно истлевают, превращаясь в перегной, и т.д. Результат этих изменений — появление новых веществ с совершенно иными свойствами. Такого рода процессы называются химическими явлениями, при которых из одних веществ образуются другие, новые вещества, а наука, изучающая превращения веществ, называется химией.
Химия всегда была нужна человечеству для того, чтобы получать из природных веществ материалы с необходимыми для повседневной жизни и производства свойствами.
Таким образом, основанием химии по Менделееву выступает основная двуединая проблема — получение веществ с заданными свойствами (на достижение ее направлена производственная деятельность человека) и выявление способов управления свойствами вещества (на реализацию этой задачи направлена научно-исследовательская работа ученых).
Важнейшей особенностью основной проблемы химии является то, что она имеет всего четыре способа решения. Речь при этом идет не о частных методах изучения превращений веществ — их множество, а о самых общих способах решения вопроса: от чего, от каких факторов зависят свойства веществ. А зависят они от четырех факторов:
от элементного и молекулярного состава вещества;
структуры молекул вещества;
термодинамических и кинетических (наличие катализаторов и ингибиторов, воздействие материала стенок сосудов и т.д.) условий, в которых вещество находится в процессе химической реакции;
высоты химической организации вещества.
Поскольку способы решения основной проблемы химии появлялись последовательно, то в истории химии можно выделить четыре последовательно сменявших друг друга этапа. В то же время с каждым из названных способов решения основной проблемы химии связана собственная концептуальная система знаний. Эти четыре концептуальных системы знания находятся в отношениях иерархии (субординации). В системе химии они являются подсистемами, так же как сама химия представляет собой подсистему естествознания в целом. Концептуальные системы химии можно представить наглядно в виде схемы.
Середина XX века |
4. Эволюционная химия |
XX век |
3. Учение о химических процессах |
XIX век |
2. Структурная химия |
XVII век |
1. Учение о составе вещества |
В развитии химии происходит не смена, а строго закономерное, последовательное появление концептуальных систем. При этом каждая вновь появляющаяся система не отрицает предыдущую, а, наоборот, опирается на нее и включает в себя в преобразованном виде. Таким образом, формируется система химии — единая целостность всех химических знаний, которые возникают и существуют не отдельно друг от друга, а в тесной взаимосвязи, дополняют друг друга и объединяются в концептуальные системы химических знаний, которые находятся между собой в отношениях иерархии.
На основе системы химических наук складывается химическая картина мира, т. е. взгляд на природу с точки зрения химии. Ее содержанием являются:
1. Учение о химической организации объектов живой и неживой природы.
2. Представление о происхождении всех основных типов природных объектов, их естественной эволюции.
3. Зависимость химических свойств природных объектов от их структуры.
4. Закономерности природных процессов как процессов химического движения.
5. Знание о специфических свойствах искусственно синтезируемых объектов.
Химические процессы подчиняются всеобщим законам природы — закону сохранения массы вещества и закону сохранения энергии, а также ряду специфических для химии законов, которыми управляются все химические реакции.
Закон сохранения массы вещества установили М.В. Ломоносов (1756 г.) и А.Л. Лавуазье (1789 г.)
К специфическим законам химии относятся такие законы, как закон постоянства состава (Ж. Пруст, 1808 г.), закон постоянных весовых отношений (Дж. Дальтон, 1800 г.), закон простых объемных отношений для газов (Ж.Л. Гей-Люссак, 1808 г.) и в качестве его развития — закон А. Авогадро (1811 г.). Данными законами руководствуются ученые-химики и практики для проведения химических расчетов.
Атомно-молекулярное учение.
Молекула – это наименьшая частица данного вещества. Атом – это наименьшая частица химического элемента.
В результате химической реакции молекула изменяется, а атом – нет.
Периодический закон Д.И. Менделеева (1869 г.):
Свойства простых тел, а также форма и свойства соединения элементов находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов (от заряда ядер их атомов).