Состав вещества и химические системы - раздел Образование, КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Во Тьме Должны Обращаться Физики, А Особливо Химики, Не Зная Внутренних, Н...
Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутренних, нечувствительных частиц строения.
М. В. Ломоносов
В настоящее время химическим элементомназывают вещество, все атомы которого обладают одинаковым зарядом ядра,
хотя и различаются по своей массе, вследствие чего атомные веса элементов не выражаются целыми числами.
Молекулойпо-прежнему называют наименьшую частицу вещества, которая определяет его свойства и может существовать самостоятельно. Однако к молекулам теперь относят также разнообразные другие квантово-механические системы (ионные, атомные монокристаллы, полимеры и другие макромолекулы). Последнее особенно важно для ясного понимания структуры с точки зрения системного подхода, где под структуройподразумевают упорядоченную связь и взаимодействие между элементами системы, благодаря которой и возникают новые целостные ее свойства. В такой химической системе, как молекула, именно специфический характер взаимодействия составляющих ее атомов определяет свойства молекулы.
Химия изучает процессы превращения молекул при взаимодействиях и при воздействии на них внешних факторов (теплоты, света, электрического тока, магнитного поля), во время которых образуются новые химические связи. Под химической связьюпонимается результат взаимодействия между атомами, выражающийся в создании определенной конфигурации атомов, отличающий один тип молекулы от другого. Химические связи порождают взаимодействие электронных оболочек атомов. Если атомные конфигурации подходят друг к другу, возникает одна округлая структура, несколько большая, чем до этого был каждый атом в отдельности. Так получается насыщенная молекула, и присоединить к ней еще какой-то атом почти невозможно, т. е. химические связи отличаются насыщенностью. С введением понятия валентности ею стали объяснять строение и химические свойства молекул. Наиболее распространены четыре вида химических связей: ионная, ковалентная, металлическая и водородная. Химическая связь, осуществляемая за счет образования общих для взаимодействующих атомов электронных пар, называется ковалентной связью. Химическая связь, в основе которой лежит электростатическое взаимодействие ионов, называется ионной.Химическая связь, основанная на обобществлении валентных электронов всех атомов в кристалле, называется
металлической.Химическая связь, обусловленная взаимодействием полярных молекул, одной из которых является водород, называется водородной.Химические связи можно рассматривать с точки зрения превращения энергии: если при создании молекулы ее энергия меньше, чем сумма энергий составляющих ее изолированных атомов, то она может существовать, т. е. ее связь устойчива.
Каждое вещество характеризуется определенными физическими и химическими свойствами. Когда какое-нибудь простое вещество вступает в химическую реакцию и образует новое вещество, то оно при этом теряет большинство своих свойств. Например, железо, соединяясь с серой, теряет металлический блеск, ковкость, магнитные свойства и др. Следовательно, в сульфиде железа нет железа, каким мы знаем его в виде простого вещества. Но так как из сульфида железа (FeS) при помощи химических реакций можно снова получить металлическое железо, то говорят что в состав сульфида железа входит элемент железо, понимая под этим тот материал, из которого состоит металлическое железо. Точно так же водород (Н) и кислород (О), входящие в состав воды, содержатся в воде не в виде газообразных водорода и кислорода с их характерными свойствами, а в виде элементов — водорода и кислорода. Если же элементы находятся в "свободном состоянии", т. е. не связаны химически ни с каким другим элементом, то они образуют простые вещества.
Долгое время не делалось различия между элементом и простым веществом. Понятие "элемент" в качестве научного термина впервые использовано Р. Бойлем в 1661 г. Со времен Бойля элементом считали всякое простое вещество, которое можно получить в результате разложения сложных веществ, но которое не способно к дальнейшему разложению на еще более простые вещества.
Также была опровергнута флогистонная теория окисления металла многочисленными экспериментами М. В. Ломоносова. Согласно этой теории процесс окисления металла рассматривался как реакция разложения: металл считался сложным веществом, а окалина простым, т. е. железо —» окалина + флогистон.
М. В. Ломоносов, проведя эксперименты в запаянных ретортах, установил, что масса сосуда с прокаленным железом не меняется, если взвесить, не вскрывая его. Французский ученый А. Лавуазье также показал, что горение есть реакция соединения вещества с кислородом воздуха. Лавуазье поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове.
Начало XIX в. ознаменовалось открытием новых количественных закономерностей. Разработка атомно-молекулярной теории позволила Дальтону высказать атомную гипотезу и ввести в химию понятие об относительном атомном весе элементов и определить атомные веса некоторых элементов. По Дальтону, элемент можно определить как вид атомов, характеризующихся определенным значением атомного веса, а простые вещества состоят из определенного вида атомов, следовательно, простые вещества суть элементы. Путаница была устранена позже, когда было установлено, что многие простые вещества образованы из молекул, а не из атомов. Впервые Менделеев в связи с этим указал на необходимость ясно различать два понятия: элемент и простое вещество, или простое тело. Если простому веществу (телу) соответствует понятие о частице, то элементу — об атоме. Углерод есть элемент, а уголь, графит и алмаз суть тела простые.
Пользуясь понятием о химических элементах, можно сказать, что важнейшая задача химии состоит в изучении свойств элементов в отыскании общих закономерностей в их поведении и в отношении между собой. К середине XIX в. насчитывалось уже 63 элемента и был накоплен достаточно богатый экспериментальный материал, касающийся их физических и химических свойств, и были установлены групповые общие свойства. Были накоплены сведения и о таких характеристиках, как атомная масса элементов и их валентность, т. е. способность образовывать различные формы соединений. Прежде всего нужно было решить основной вопрос: являются ли химические элементы разрозненными, независимыми или они закономерно связаны между собой в единую систему.
Первые попытки решения этой задачи относятся к первой половине XIX в. Деберейнер (1829 г.) сгруппировал элементы в триады; Одлинг (1857 г.) разместил 48 элементов в единую таблицу из 13 групп сходственных элементов; Ньюлендс и де Шаркунтуа (1863 г.) распределили 63 элемента в порядке возрастания их атомной массы, была опубликована немецким химиком Л. Мейером таблица элементов, в которой отсутствовали бор, алюминий и водород. Всего попыток классификации было не менее пятидесяти, и все были по существу безуспешны. В основе неудач лежал метафизический способ их мышления. Наконец в 1869 г. Д. И. Менделеев предложил периодическую систематизацию свойств элементов.
Диалектико-материалистический подход к систематизации элементов является основной причиной успеха Д. И. Менделеева. Периодическая система элементов оказала большое влияние на последующее развитие химии, она явилась могучим орудием для дальнейших исследований. На основании периодического закона Д. И. Менделеев предсказал существование 12 новых элементов, причем для трех из них (галий — Ga, германий — Ge и скандий — Sc) описал подробно их свойства. В течение полувека были обнаружены в природе почти все элементы, расположенные до урана. Путеводной нитью для поиска и установления химической природы элементов явился периодический закон и метод предсказания, использованный Д. И. Менделеевым. Периодический закон и периодическая система получили свое полное подтверждение и дальнейшее развитие при установлении строения атомов элементов. Сейчас фактические данные в химии выросли в тысячи раз. Имеются сведения о 8 миллионах индивидуальных химических соединений постоянного состава и миллиардах соединений переменного состава.
Современная формулировка периодического закона следующая: от величины положительного заряда ядра атома зависят все свойства элемента и его положение в периодической системе. Теория строения атома объясняет периодическое изменение свойств элементов при переходе от одного периода к другому: с ростом Z строение электронных оболочек атомов повторяется.
Особенно это касается внешних энергетических уровней, на которых расположены валентные электроны. В пределах одного периода с увеличением заряда ядра наружные слои заполняются постепенно, достигая своей завершенности в атомах благородных газов. Эта последовательность повторяется в каждом периоде, вследствие чего в них наблюдается переход от металлов в начале периода к неметаллам и благородному газу в его конце. В свете теории строения атома периодический закон получил современную формулировку: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома.
Атомный вес элемента определяется как среднее арифметическое величин масс изотопов, из которых состоит элемент. Атомы, обладающие одинаковым зарядом ядра (и, следовательно, тождественными химическими свойствами), но разным числом нейтронов, называют изотопами. Например, хлор состоит из двух изотопов с массовыми числами на 75,53% из изотопа 35Сl и на 24,47% — из 37Сl, в результате средняя атомная масса хлора равна 35,453. Открытие изотопов потребовало пересмотра понятия "химический элемент". Химический элемент — это вид атомов, характеризующийся определенной величиной положительного заряда ядра. Существование химического элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией. Графит, алмаз, уголь — аллотропные видоизменения элемента углерода.
С развитием количественных методов исследования в химии были накоплены экспериментальные факты, обобщение которых привело к открытию так называемых стехиометрических законов — закона постоянства состава, закона эквивалентов и закона кратных отношений. Именно эти законы способствовали окончательному утверждению в химии атомно-молекулярного учения. Основой химической науки являются атомно-молекулярное учение, закон сохранения материи, периодический закон Д. И. Менделеева и теория химического строения.
Основные положения атомно-молекулярного учения заключаются в следующем:
1. Вещества состоят из молекул; молекулы различных веществ отличаются между собой химическим составом, размерами, физическими и химическими свойствами.
2. Молекулы находятся в непрерывном движении; между ними существует взаимное притяжение и отталкивание. Скорость движения молекул зависит от агрегатного состояния веществ.
3. При физических явлениях состав молекул остается неизменным, при химических — они претерпевают качественные и количественные изменения и из одних молекул образуются другие.
4. Молекулы состоят из атомов. Атомы характеризуются определенными размерами и массой. Свойства атомов одного и того же элемента одинаковы и отличаются от свойств атомов других элементов.
Масса атома, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.), называется относительной атомной массой. 1 а.е.м. = = 1,667 10-27кг.
Элементы, соединяясь в разных количественных соотношениях друг с другом, образуют химические соединения — сложные вещества. Что собой представляет химическое соединение? Обладает ли сложное вещество переменным или постоянным составом?
Известный французский химик Ж. Пруст в отличие от К. Бертолле считал, что любое химически чистое соединение независимо от способа его получения имеет вполне определенный состав. Именно на этом законе, получившем название закона постоянства состава,Ж. Пруст объяснил различие между химическими соединениями и смесями. Например СO2 (углекислый газ) можно получить несколькими способами:
но в чистом СO2 всегда содержится 27,29% С и 72,71% O2 по массе.
Многие элементы, соединяясь друг с другом, могут образовывать разные вещества, каждое из которых характеризуется
определенным соотношением между массами этих элементов. Так, углерод и кислород образуют оксид углерода — СО и С02—диоксид углерода. Изучая подобные соединения, английский ученый Д. Дальтон, установил закон кратных отношений:если два элемента образуют друг с другом несколько соединений, то массы одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие числа.
Дальтон придерживался атомной теории строения вещества; изучая свойства газов, открыл закон парциальных давлений газов. Закон непосредственно свидетельствовал о том, что элементы входят в состав соединений лишь определенными порциями, что свидетельствует о прерывном строении вещества. Развивая атомно-молекулярную теорию, Дальтон ввел близкое к современному представление об атомах и об относительных атомных массах элементов. Но в отличие от закона сохранения массы, справедливость которого полностью подтверждена открытиями, сделанными после его установления, законы постоянства состава и кратных отношений оказались не столь всеобщими. В связи с открытием изотопов выяснилось, что соотношение между массами элементов, входящих в состав данного вещества, постоянно лишь при условии постоянства изотопного состава этих элементов. Например, тяжелая вода содержит 20% (масс) водорода, а обычная вода лишь 11%.
В начале XX в. (более чем через 100 лет) русский ученый Н. С. Курнаков, изучая сплавы металлов, открыл соединения переменного состава, в которых на единицу массы данного элемента может приходиться различная масса другого элемента. Для многих соединений переменного состава установлены пределы, в которых может изменяться их состав, и формула TiO2 более точно выражает свой состав в виде TiO1.9_2.0. Конечно, такого рода формулы указывают не состав молекулы (вещества имеют атомную структуру), а лишь отражают границы состава вещества. Периодическая система представляет пример упорядоченного конечного счетного множества химических элементов. А можно ли подобным образом упорядочить множество химических соединений, число которых хоть и велико, но не безгранично? И вот
оказалось, что вещества с одинаковыми суммами атомных номеров, молекулярных масс и плотностями обладают чрезвычайно близкими физико-химическими свойствами. Достаточно знать химический состав вещества и его плотность, чтобы предсказать и все его прочие свойства. Н. С. Курнаков предложил назвать соединения бертоллоидами в честь К. Бертолле, который впервые предсказал существование веществ переменного состава.
Таким образом, существует обширный класс соединений, не подчиняющихся стехиометрическим соединениям, законам, т. е. нарушение законов связано с вполне определенным агрегатным состоянием вещества.
В принципе, нет четкой границы между соединениями постоянного и переменного состава с точки зрения современной физики. Соединение может быть образовано и из атомов одного химического элемента — простое вещество. Сложное вещество образовано из атомов различной природы, т. е. в состав молекулы сложных веществ входят различные элементы. Вода образована атомами водорода и кислорода, а вещество кислород только из молекул одного элемента — кислорода. Но один элемент кислород образует два аллотропных видоизменения простых веществ кислород и озон, которые отличаются строением, структурой, физическими и химическими свойствами.
Все темы данного раздела:
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебник
Издание шестое, переработанное и дополненное
Рекомендовано
Министерством образования и науки
Российской Федерации в качестве учебника
Естественно-научная и гуманитарная культуры
Наука является важнейшим элементом духовной культуры людей. Традиционно принято разделять всю имеющуюся научную информацию на два больших раздела — на естественно-научную, в которой объединяют знан
Месте науки в системе культуры и ее структура
Наука постигается не для того, чтобы с ее помощью нажить богатство. Наоборот, богатство должно служить развитию науки. Абай Кунанбаев
В историческом процессе определенный уровень ра
Характерные черты науки
Наука — самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека.
А. П. Чехов
Не всякие знания могут быть научными. В человеческом сознании содержатся
Естествознание - фундаментальная наука
Учись мой сын, наука сокращает нам опыты быстротекущей жизни.
А. С. Пушкин
Естествознание — это совокупность наук о природе, которые изучают мир в его естественном состояни
Вопросы для контроля знаний
1. Что понимается под концепциями современного естествознания?
2. Что такое наука? Каковы ее основные черты и отличия от других отраслей культуры?
3. Что
Основные методы научного исследования
Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука. Д. И. Менделеев
Эмпирический и теоретический уровни знания различаются по предмету, средствам и результатам и
Динамика развития науки. Принцип соответствия
Наука есть наилучший путь для того, чтобы сделать человеческий дух героическим.
Д. Бруно
Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами (рис. 2.2). К первым о
Вопросы для контроля знаний
1. Какова структура естественно-научного познания?
2. Какая разница существует между эмпирическими и теоретическими направлениями исследования?
3. Что такое научн
Система мира ангинных философов
За несколько тысячелетий до нашей эры в речных цивилизациях Востока появились и запечатлелись в памятниках древнейшей письменности некоторые представления о природе. С этого времени последовательно
Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы строения мира
Коперник пусть Разглядывает звезды. Любовь — моя звезда, Мой свет и воздух...
Р. Гамзатов
Классическую форму теории эпициклических движений придал александрий
Механистическая и электромагнитная картины мира
Новое надобно созидать в поте лица, а старое само продолжает существовать и твердо держится на костылях привычки.
А. И. Герцен
Галилей и Кеплер, отталкиваясь от дина
Современная естественно-научная картина мира
Кто в состоянии найти в своем сердце столь мощную силу, чтобы достойно воспеть все величие наших открытий?
Тит Лукреций Кар
Современная естественно-научная картина мира явл
Вопросы для контроля знаний
1. Что представляет собой картина мира?
2. Какие представления о мире были в древности и античности?
3. Назовите основные принципы атомистического учения о природ
Понятие пространства и времени
Когда говорят, что все явления природы и процессы происходят в пространстве и времени, подразумевают при этом, что для их описаний требуется указание места, где они происходят, и времени, когда про
Измерение времени
Река времени в своем стремлении Уносит все дела людей И топит в пропасти забвения Народы, царства и царей.
Г. Державин
Исторически измерение времени принято проводить на ос
Пространство и время в специальной теории относительности
Отныне пространство само по себе и время само по себе обращаются в бесплотные тени; сохранит физический смысл лишь некоторая форма их объединения.
Г. Минковский
Систем отсч
Общая теория относительности о пространстве и времени
Был этот мир глубокой тьмой
окутан.
Да будет свет! И вот явился
Ньютон.
Но сатана недолго ждал реванша.
Пришел Эйн
Вопросы для контроля знаний
1. Что понимается под пространством и временем?
2. Приведите формулировку принципа относительности для законов механики.
3. Что нового вносит специальная теория о
Структурное строение материального мира
В окружающем нас пространстве материя существует в форме вещества и поля. Вещество в природе находится в виде различных структур, которые определяют строение и свойства окружающего нас материальног
Краткая характеристика микромира
На случаи наталкиваются именно те ученые, которые делают все, чтобы на них натолкнуться.
К. Тимирязев
Вакуум. По представлениям современной науки, вакуум — это отнюдь не пу
Краткая характеристика макромира
Очевидное — это то, чего никогда
не видишь, пока кто-нибудь
не сформулирует это достаточно
просто.
Калил Гибран
Макро
Краткая характеристика мегамира
В необъятной Вселенной безмерно долгое время будут возникать для нас, один за другим, новые нерешенные вопросы; таким образом, перед человеком лежит уходящий в бесконечность путь научного труда.
Вопросы для контроля знаний
1. Каково структурное строение микромира, макромира и мегамира?
2. Что собой представляет по современным научным концепциям вакуум?
3. Элементарными частицами чег
Четыре вида взаимодействий и их характеристика
Все отмеченные выше структурные объекты мира объединяются в системы вследствие взаимодействий между собой. Под взаимодействиемв более узком смысле понимают такие процессы, в ходе к
Концепции близкодействия и дальнодействия
Наши представления о физической реальности никогда не могут быть окончательными.
А. Эйнштейн
Близкодействие и дальнодействие—это взаимно противоположные взгляды для объясне
Вещество, поле, вакуум. Принцип суперпозиции
Господи, дай мне разум и душевный покой, чтобы принять смиренно то, что я не в силах изменить; дай мне мужество, чтобы изменить то, что я в состоянии изменить; дай мне мудрость, о господи, чтобы
Фундаментальные постоянные мироздания
Порядок — первый закон Небес.
Александр Поп
Фундаментальные мировые постоянные — это такие константы, которые дают информацию о наиболее общих, основополагающих свой
Антропный космологический принцип
Религия всегда оказывается права. Она разрешает все вопросы и, следовательно, снимает все вопросы в мире. Религия придает нам уверенность, незыблемость, умиротворение и сознание абсолютности. Он
Характер движения структур мира
Не мир запутался, к несчастью, Мы. сами путаемся в нем.
М. Гамидов
Все структурные объекты материального мира находятся в состоянии непрерывного движения в многообразных фо
Вопросы для контроля знаний
1. Какие виды взаимодействий вы знаете и какие из них играют важнейшую роль в повседневной жизни и почему?
2. Какие взаимодействия известны в микромире?
3. Чем от
Элементарные частицы
Для познания окружающего нас мира человеку пришлось пройти увлекательный, но мучительно длинный и трудный путь изучения вещества, начиная от самых сложных его форм и кончая элементарными частицами.
Корпускулярно-волновая природа микрообъектов
Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна.
В. И. Ленин
Микромир образуют микрочастицы, которыми являются элементарные частицы (электроны, протоны, нейтрон
Концепция дополнительности
Мы — люди, и наш удел — познавать таинственные новые миры и вторгаться в них.
Б. Шоу
Изложенное приводит к выводу о том, что наличие волновых свойств у движущихся ча
Вероятностный характер законов микромира. Концепции неопределенности и причинности
Как прекрасно почувствовать единство целого комплекса явлений, которые при непосредственном восприятии казались разрозненными.
А. Эйнштейн
Принципиальное отличие квантовой
Электронная оболочка атома
Если человек не понимает проблемы, он пишет много формул, а когда поймет, в чем дело, их остается в лучшем случае две.
Н.Бор
В 1925 г. В. Паули установил квантово-механичес
Вопросы для контроля знаний
1. Какие новые открытия в науке опровергли представления об атомах как последних, неделимых частицах материи?
2. Охарактеризуйте строение атома по модели Э. Резерфорда.
Многообразие форм материи
Все то, из чего состоит окружающая нас Вселенная, мы называем материей.Философское определение материи — это объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого
Вещество и его состояния
На случаи наталкиваются именно те ученые, которые делают все, чтобы на них натолкнулись.
К. Тимирязев
Вещество — один из видов материи, из которого состоит весь окружающий
Энергия и ее проявления в природе
Наука научила людей пользоваться энергией, скрытой в сокровищницах Земли. Она должна вести человека в сокровищницы неба и научить его улавливать там энергию солнечных лучей.
К. Э. Ц
Законы сохранения в природе
Томны мира, что я изложил
в сокровенной тетради,
от людей утаил я,
своей безопасности ради.
Никому не могу рассказать,
Законы сохранения и принципы симметрии
Мы рады той таинственности, которая находится за пределами нашей досягаемости.
Харлоу Шепли
Среди всех физических законов своей всеобщностью, высшей степени фундаментальнос
Вопросы для контроля знаний
1. В чем качественная особенность философского определения материи от естественно-научного его понимания?
2. Какими всеобщими свойствами обладает материя?
3. Каки
Концептуальные уровни в познании веществ
Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы,
Структура вещества и его свойства
Надо было исследовать предметы, прежде чем можно было приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данный предмет, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые с ним
Химические процессы
О значительнейших вещах не будем судить слишком быстро.
Гераклит
Химический процесс(от лат. processus — продвижение) представляет собой последовател
Эволюция химических систем и перспективы химии
Все наши значим — прошлые, настоящие и будущие — ничто по сравнению с тем, что мы никогда не узнаем.
К. Э. Циолковский
Под эволюцией химической системы понима
Вопросы для контроля знаний
1. Назовите основные этапы эволюции химических систем.
2. Назовите основные перспективные направления развития современной химии.
3. Чем определяются химические с
Расстояния и размеры в мегамире
Вопрос о том, что представляет собой Космос, окружающий Землю, нельзя было решить раньше, чем были определены расстояния до небесных тел. И это уточнение масштабов мира продолжалось почти 2500 лет.
Земля как планета и природное тело
Ты разумом вникни поглубже, пойми,
Что значит для нас называться
людьми...
Земное с небесным в тебе сплетено,
Два мира связать не
Состав и строение Солнечной системы
Приход наш и уход загадочны, —
их цели все мудрецы Земли
осмыслить не сумели.
Где круга этого начало, где конец,
откуда мы пришли,
Солнце, звезды и межзвездная среда
К дальним звездам, в небесную
роздымъ
улетали ракеты не раз.
Люди, люди — высокие звезды,
долететь бы мне только до вас.
Галактики
Кругом тот мир, где я кажусь ничем; во мне роятся мысли, все обнять готовые...
Байрон
Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют лишь ничтожно малую часть гигантског
Вопросы для контроля знаний
1. Какие закономерности обнаружены в строении, движении и свойствах Солнечной системы?
2. Каковы основные параметры, определяющие свойства звезд?
3. Как распредел
Детерминизм процессов природы
Детерминизмв современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процессов окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материальн
Термодинамика и концепция необратимости
Человек может сделать путь великим, не путь делает великим человека.
Конфуций
История открытия закона сохранения и превращения энергии привела к изучению тепловых явлений в
Вопросы для контроля знаний
1. Чем отличаются универсальные законы от статистических?
2. Почему лапласовский детерминизм оказался несостоятельным?
3. Почему причинность не совпадает с детерм
Большой взрыв и расширяющаяся Вселенная
В истории познания окружающего нас мира четко прослеживается общее направление — постепенное признание неисчерпаемости природы, ее бесконечности во всех отношениях. Вселенная бесконечна в пространс
Начальная стадия Вселенной
Начало Вселенной — атомы и пустота, все же остальное существует лишь во мнении.
Диоген
Проблема возникновения структурности мира и жизни во Вселенной традиционно тра
Космологические модели Вселенной
Если бы вся Вселенная обратилась в одно государство, то как не установить повсюду одинаковых законов.
Козьма Прутков
Таким образом, сейчас Метагалактика расширяется, а что
Вопросы для контроля знаний
1. На какую физическую теорию опирается современная космология?
2. Какие этапы в своем развитии прошла эта космология?
3. Что собой представляет стандартная модел
Происхождение и эволюция галактик и звезд
При построении рассмотренной нами выше космологической модели Вселенной принималось, что вещество в ней распределено однородно и изотропно. Имеется в виду среднее по Метагалактике распределение вещ
Происхождение планет Солнечной системы
Все у нас, Луцилий, чужое, одно лишь время нагие. Только время ускользающее и текучее дала нам во владенье природа, но и его кто хочет, тот и отнимет.
Сенека
Для изучения в
Происхождение и эволюция Земли
Человек познает сам себя только в той мере, в какой он познает мир.
И. Гете
Время существования Земли делится на два существенно различных периода: ранняя история и геологи
Космос и Земля
Земля — колыбель человечества. Но нельзя же вечно жить в колыбели!
К. Э. Циолковский
Человечество всегда интересовалось тем, какое место занимают человек и Земля в окружающ
Вопросы для контроля знаний
1. Какие причины приводят к фрагментации однородно распределенного вещества?
2. В чем заключается критерий Джинса в образовании галактик?
3. Чем подтверждается ве
Концепции происхождения жизни но Земле
Одним из наиболее трудных и в то же время актуальных и интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Жизнь — одно из сложнейших, если не самое сложное явление приро
Генная инженерия и биотехнология
Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков
Результаты исследования молекулярной ген
Проблемы происхождения жизни во Вселенной
Река времени в своем стремленъи Уносит все дела людей. И топит в пропасти забвенья Народы, царства и царей.
Г. Державин
Представление о наличии жизни во Вселенной историчес
Вопросы для контроля знаний
1. Какие гипотезы происхождения живой материи вам известны? Дайте оценку гипотезе панспермии.
2. Какими признаками отличается живое от неживого? Какие аналогии между живой и нежи
Доказательства эволюции живого
Понятие "эволюция" употребляется в разных смыслах, но большей частью отождествляется с развитием. В ходе изложения нам уже приходилось говорить о глобальной эволюции Вселенной, геологичес
Пути и причины эволюции живого
Общаясь с дураком, не оберешься срама, Поэтому совет ты выслушай Хайяма: Яд, мудрецом тебе предложенный, прими, Из рук же дурака не принимай бальзама.
О. Хайям
Вопрос о пут
Эволюционная теория Дарвина
Тот, кто предупреждает нас о бесплодных путях, оказывает не меньшую услугу, чем тот, кто указывает правильный путь.
Гейне
Начало формирования теории эволюции, совершающейся
Современная теория органической эволюции
Ведь очень часто торопливость дум На ложный путь заводит безрассудно,
А там пристрастъя связывают ум.
Данте
Современная теория органической эволюции отличае
Синтетическая теория эволюции
Берегись, ибо жизнь — это сущность творенья, Как ее проведешь, так она и пройдет.
Омар Хайям
Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название
Другие концепции эволюции живого
Живи — радуйся тому,
Что из твоих трудов под солнцем
выйдет.
Поскольку из живущих никому
Не суждено грядущего увидеть.
Вопросы для контроля знаний
1. Чем отличается молекулярная структура живых систем от неживых?
2. Какую роль играют молекулы ДНК в передаче наследственности и как был расшифрован генетический код?
Человек как предмет естественно-научного познания
Проблема антропогенеза — возникновения человека — представляет большой научный интерес и вызывает жаркие споры среди ученых. Причина этому, с одной стороны, — огромное методологическое значение мат
Сходства и отличия человека от животных
Человек не ангел и не животное, и несчастье его в том, что чем больше он стремится уподобиться ангелу, тем больше превращается в животное.
Б. Паскаль
Для рассмотрения пробл
Концепции появления человека на Земле. Антропология
В этом замкнутом круге — крути
и не крути
Не удастся конца и начала найти.
Наша роль в этом мире — прийти
и уйти.
Эволюция культуры человека. Социобиология
Телесная красота человека есть нечто скотоподобное, если под ней не скрывается ум.
Демокрит
Одновременно с эволюцией человека как биологического вида происходила эволюция е
Проблемы поиска внеземных цивилизаций
У мира я в плену, — я это вижу
ясно:
Своею тягощусь природою
всечасно.
Ни тот, ни этот мир постичь
я не сум
Проблема связи с внеземными цивилизациями
Существуют великие люди, великие среди маленьких людей ... Но существует еще класс людей, которые стоят заведомо выше этого. Они создавали Вселенную и у них, у создателей Вселенной, чисты
Вопросы для контроля знаний
1. Какие гипотезы происхождения человека вам известны?
2. Какие сходства и отличия человека и животных вы знаете?
3. Что способствовало появлению у человека речи
Физиология человека
Физиологиячеловека как наука о жизнедеятельности здорового организма человека и функциях его составных частей: клеток, тканей, органов и систем — зародилась в XVIII столетии. Основ
Эмоции и творчество
Ничто — ни слова, ни мысли, ни даже поступки наши не выражают так ясно и верно нас самих, как наши чувствования; в них сложен характер не отдельной мысли, не отдельного решения, а всего с
Здоровье и работоспособность
Достойно лъ смиряться под
ударами судьбы
Иль надо оказать сопротивленъе
И в смертной схватке с целым
морем бед
Пок
Вопросы биомедицинской этики
Чтоб мудро жизнь прожить, знать
надобно немало,
Два важных правила запомни для начала:
Ты лучше голодай, чем что попало есть
И луч
Вопросы для контроля знаний
1. В чем сущность концепции о системе крови и кровообращения?
2. Каковы функции системы органов пищеварения?
3. Что такое метаболизм, анаболизм и катаболиз
Биосфера
Под биосферойпонимают тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера находится на стыке литосферы, гидросферы и атмосфер
Экология
У пусть у гробового входа Младая будет жизнь играть, И равнодушная природа Красою вечною сиять.
А. Пушкин
Термин "экология" (от греческого oikos — жилище)
Современные проблемы экологии
Мы хотим, чтобы из глубокого, вдумчивого исследования природы рождалась не только мысль, но и дело.
А. Е. Ферсман
Загрязнение природной среды различными отходами производст
Ноосфера
Одному только разуму, как мудрому попечителю, должно вверять всю жизнь.
Пифагор
В 20-е годы XX в. в Париже на семинаре А. Бергсона русский ученый Владимир Иванович В
Демографическая проблема
Есть время жить — и время умирать. Всему свой срок. Всему приходит время. Есть время сеять — время собирать. Есть час любви — и ненависти час. И для войны есть время — и для мира.
Вопросы для контроля знаний
1. Что включает В. И. Вернадский в понятие биосферы?
2. На каких принципах основывается учение Вернадского о биосфере?
3. Как осуществляется переход от биосферы к
Системный метод исследования
В широком смысле слова под системным исследованием предметов и явлений окружающего нас мира понимают такой метод, при котором они рассматриваются как части и элементы определенного целостного образ
Кибернетика - наука о сложных системах
Наука — это неустанная многовековая работа мысли свести посредством системы все познаваемые явления нашего мира. А. Эйнштейн
Самым значительным шагом в формировании идеи сист
Методы математического моделирования
Тот, кто хочет решать вопросы естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым, не является.
Математическое моделирование в экологии
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине — только один.
Ж. Ж. Руссо
Для исследования биологических систем, таких как биоценозы, биогеоценозы, можно применят
Вопросы для контроля знаний
1. Какие системы называются сложными?
2. Как понимать обратные связи в системах?
3. В чем состоит целесообразность системы?
4. Какое значение имее
Парадигма самоорганизации
В настоящее время концепция самоорганизации получает все большее распространение не только в естествознании, но и социально-гуманитарном познании. Поскольку большинство наук изучает процессы эволюц
Синергетика
Все исследуй, давай разуму первое место.
Пифагор
К установлению общего взгляда на процессы самоорганизации разные ученые шли различными путями. Автор самого термина "с
Особенности эволюции неравновесных систем
Наука — самое важное, самое прекрасное и самое нужное в жизни человека.
А. П. Чехов
Законы термодинамики, являющиеся обобщением большого количества экспериментальног
Самоорганизация - источник и основа эволюции
Что Дарвина ошибочно сужденъе: была любовь причиною рожденья.
Р. Гамзатов
Современное эволюционное мышление сложилось в XVIII и XIX вв. и неразрывно связано с великими имен
Самоорганизация в различных видах эволюции
На скорлупу и ядро бесцельно делить природу, все в ней нераздельно.
Гете
Теория самоорганизации, возникшая на основе исследования простейших физико-химических систем, оказа
Вопросы для контроля знаний
1. Почему концепция самоорганизации превратилась сегодня в парадигму исследования обширного класса сложноорганизованных систем?
2. Какие исследования называют междисциплинарными?
Особенности современного этапа развития науки
Усиление внимания к проблемам интеграции науки, в особенности к взаимодействию гуманитарных, социально-экономических, естественных и технических наук, неизбежно в условиях интенсификации научной де
Естествознание и мировоззрение
Все наши знания — прошлые, настоящие и будущие — ничто по сравнению с тем, о чем мы никогда не узнаем.
К. Э. Циолковский
Основная цельсовреме
Естествознание инаучно-техническая революция
Наука необходима народу. Страна, которая ее не развивает, неизбежно превращается в колонию.
Ф. Жолио-Кюри
Научно-техническая революция означает скачок в развитие производит
Общие закономерности современного естествознания
Наука является основой всякого прогресса, облегчающего жизнь человечества и уменьшающего его страдания.
М. Склодовская-Кюри
Основные наиболее общие закономерности современн
Современная естественно-научная картина мира и Человек
Знаний сердце мое никогда не чуждалось.
Мало тайн, мной не познанных,
в мире осталось.
Только знаю одно: ничего я не знаю —
Вот ит
Особенности в развитии современной науки
Наука не открывается каждому без усилий. Подавляющее число людей не имеет о науке никакого понятия. Она доступна лишь немногим.
К. Ясперс
Основной структурой познания в наи
Вопросы для контроля знаний
1. Каковы общие закономерности современного естествознания?
2. В чем состоит научно-техническая революция?
3. Какова современная классификация естественных наук?
Основная
1. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. — М.: Центр, 1997.
2. Гусейханов М. К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания. — М.: ИТК «Дашков и К°»,
Дополнительная
1. Абдулкадыров Ю. Н. Концепции современного естествознания. — Махачкала, 1996.
2. Амбарцумян В. А. Загадки Вселенной. — М.: Педагогика, 1987.
3. Аминьева Т. П.,
М. К. Гусейханов, О. Р. Раджабов Концепции современного естествознания
Учебник
Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.02.953.Д.004609.07.04 от 13.07.2004 г.
Лицензия № 06473 от 19 декабря 2001 г.
Подписано в печать 26.02.2007
Новости и инфо для студентов