Курсовая: Роль химии в естествознании - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Роль химии в естествознании

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 227 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

26 C одержание Введение Термин «химия» Период алхимии - с древности до XVI в. нашей эры Период заро ждения научной химии Период открытия основных законов химии Системный подхо д в химии Современный период развития химической науки Заключение Список использованных источников и литературы Введение Формирование современного естествознания – это процесс очень сложный и многоплановый, включающий рассмотрение систем наук о природе, или ест ественных наук, взятых в их взаимной связи, в развитии этих наук в различн ые исторические эпохи. Одной из ва жнейших таких систем естествознания, на мой взгляд, является химическая наука. Современная химия развивается стремительными темпами, плодотво рно сотрудничая с физикой, математикой, биологией и другими науками. Истоки химических знаний лежат в глубокой древности. В их основе - потреб ность человека получить необходимые вещества, объяснить взаимодействие веществ для своей жизнедеят ельности. Химия очень тесно связана с производством материальных ценностей и явл яется больше практической наукой. Современные достижения химии в ее пра ктической деятельности вносят большой вклад в общее миропонимание, в ра звитие естественнонаучных знаний, существенно отражаются на состоянии взаимодействия общества с природ ой. Добавляемые химией и химической производственной практикой знания о природе, о вещах и превращениях веществ, являются основой для формиров ания мировоззрения человека, развития общих представлений о мире, о прир оде человека, его деятельности. Еще с древних времен и вплоть до наших дней в развитии научной, в том числе и химической мысли, почти по всем направлениям можно констатировать позитивный и безостановочный прогр есс. Научные знания продолжают пос тоянно углубляться и совершенствоваться. Для формирования у современного человека естественнонаучного способа мышления, целостного мировоззрения необходимы и знания основных положений химии, как одной из важне йших наук, ее исторического развития и современного понимания роли хими и для жизни и деятельности человек а. Роль вещества и знаний о веществе, природа химических знаний, пути и сред ства их формирования в историческом развитии - вот то, с чего в можно начат ь изучение влияния химии на формирование и развитие современного естес твознания. 1. Термин «химия» Происхождение термина «химия» не выяснено до сих пор, хотя по этому вопр осу существует несколько версий. Согласно одной из них, это название про изошло от египетского слова «хеми», что означало Египет, а также «черный ». Жрецы Древнего Египта были выдающимися мастерами химических ремесел, а химию постепенно стали называть «египетской наукой». Историки науки переводят этот термин также как «египетское искусство». Таким образом, в этой версии слово химия означает искусство производить необходимые вещества, в том числе и искусство превращать с помощью филос офского камня обыкновенные металлы в золото и серебро или их сплавы. За двести лет до нашей эры в городе Александрии Египетской уже существов ала Академия наук, где "священному искусству химии" было отведено особое здание, храм Сераписа - храм жизни, смерти и исцеления. Однако в настоящее время более популярно другое объяснение. Слово «хими я» произошло от греческого термина «химос», который можно перевести как «сок растений». Поэтому «химия» означает «искусство получения соков», н о сок, о котором идет речь, может быть и расплавленным металлом. Поэтому хи мия может означать и «искусство металлургии». Много позднее, в начале I века нашей эры арабы-химики ввели вместо названи я "химия" другое - "алхимия". Полагают, что это слово ближе к понятию "благоро дная химия». Рассмотрим о сновные периоды развития химической науки. 2. Период алхимии - с древ ности до XVI в. нашей эры Первые сведения о химических превращениях люди получили, занимаясь раз личными ремеслами, когда красили ткани, выплавляли металл, изготавливал и стекло. Тогда появились определённые приёмы и рецепты, но химия ещё не б ыла наукой. Уже тогда химия была нужна человечеству в основном для того, ч тобы получать от природы все необходимые для жизнедеятельности челове ка материалы - металлы, керамику, известь, цемент, стекло, красители, лекар ства, драгоценные металлы. Основной задачей было получение веществ с нео бходимыми свойствами. Химия, как одна из наук, изучающих явления природы, зародилась в Древнем Е гипте еще до нашей эры, одной из самых технически развитых стран в те врем ена. Можно выделить основные типы наивысшего развития алхимии: - греко-египетском; - арабском; - западно-европейском. В Древнем Ег ипте время химия считалась божественной наукой, ее секреты тщательно об ерегались жрецами. Несмотря на это, некоторые сведения просачивались за пределы страны и доходили до Европы через Византию. Увеличивающийся спрос на золото подтолкнул металлургов к поиску спосо бов превращения (трансмутации) неблагородных металлов (железа, свинца, м еди и других) в золото. Алхимический характер древней металлургии связал ее с астрологией и магией. Каждый металл имел астрологическую связь с со ответствующей планетой. Погоня за философским камнем позволила углуби ть и расширить знания о химических процессах. Получила развитие металлу ргия, были усовершенствованы процессы очистки золота и серебра. Однако в период правления императора Диоклетиана в Древнем Риме алхимия стала п реследоваться. Возможность получения дешевого золота напугала императ ора и по его приказу были уничтожены все труды по алхимии. Значительную роль в запрете алхимии в последствии сыграло христианство, которое рассматривало ее уже как дьявольское ремесло. После завоевания арабами Египта в VII в. н. э. алхимия стала развиваться в ара бских странах. Самым выдающимся арабским алхимиком был Джабир ибн Хайям , известный в Европе как Гебер. Он описал нашатырный спирт, технологию при готовления свинцовых белил, способ перегонки уксуса для получения уксу сной кислоты. Основополагающей идеей Джабира являлась теория образова ния всех известных тогда семи металлов из смеси ртути и серы как двух осн овных составляющих. Эта идея предвосхитила деление простых веществ на м еталлы и неметаллы. Развитие арабской алхимии шло двумя параллельными путями. Одни алхимик и занимались трансмутацией металлов в золото, другие искали эликсир жиз ни, дававший бессмертие. Появление алхимии в странах Западной Европы стало возможным благодаря крестовым походам. Тогда европейцы позаимствовали у арабов научно-прак тические знания, среди которых была алхимия. Европейская алхимия попала под покровительство астрологии и поэтому приобрела характер тайной на уки. Имя самого выдающегося средневекового западноевропейского алхими ка осталось неизвестным, известно лишь, что он был испанцем и жил в XIV веке. Он первым описал серную кислоту, процесс образования азотной кислоты, ца рской водки. Несомненной заслугой европейской алхимии было изучение и получение ми неральных кислот, солей, спирта, фосфора. Алхимиками была создана химиче ская аппаратура, разработаны различные химические операции: нагревани е на прямом огне, водяной бане, прокаливание, перегонка, возгонка, выпарив ание, фильтрование, кристаллизация и другие. Таким образом, были подгото влены соответствующие условия для развития химической науки. Но несмотря на обширные знания, полученные в результате практических эк спериментов, теоретические воззрения алхимиков отставали на несколько веков. Как теорию алхимики испол ьзовали учение Аристот еля (384- 322 гг. до н.э.) о четырех принципах природы (холод, т епло, сухость и влажность) и четырех элементах (земля, огонь, воздух и вода), впоследствии добавив к ним растворимость (соль), горючесть (серу) и металл ичность (ртуть). Таким образом, исторически алхимия сложилась как тайное, мистическое зн ание, направленное на поиски философского камня, превращающего металлы в золото и серебро, и эликсира долголетия, алкагеста (универсального рас творителя). Следует отметить, что в истории развития химии как науки, алхимия характеризует целую эпоху. В т ечение своей многовековой истории алхимия решала многие практические задачи, связанные с получением веществ и заложила фундам ент для создания научной химии. 3. Период зарождения нау чной химии Этот период продолжался в течение XVI- XVIII веков. Возникновение и развитие периода связа но с учениями Па рацельса (1493- 1541 гг.) и Агриколы (1494-1555 гг.). Парацельс утверж дал, что основной задачей химии является изготовление лекарств, а не зол ота и серебра. Парацельс имел большой успех, предложив лечить некоторые болезни, используя простые неорганические соединения вместо органичес ких экстрактов. Агрикола же изучал горное дело и металлургию. Его труд "О м еталлах" более 200 лет являлся учебником по горному делу. Период зарождения научной химии охватывает три столетия: с XVI по XIX вв. Усло виями становления химии как науки были: - обновление европейск ой культуры; - потребность в новых видах промы шленного производства; - открытие Нового света; - расширение торговых отношений. Отделившись от старой алхимии, химия приобрела большую свободу исследования и утвер дилась как единая независимая наука. В XVI в. на смену алхимии пришло новое направление, которое занималось приг отовлением лекарств. Это направление получило название ятрохимии. Осно вателем ятрохимии был швейцарский ученый Теофраст Бомбаст фон Гогенге йм, известный в науке под именем Парацельс. Ятрохимия выражала стремление соединить медицину с химией, переоценив ая при этом роль химических превращений в организме и приписывая опреде ленным химическим соединениям способность устранять в организме наруш ения равновесия. Парацельс свято верил, что если человеческое тело состо ит из особых веществ, то происходящие в них изменения должны вызывать бо лезни, которые могут быть излечены лишь путем применения лекарств, восст анавливающих нормальное химическое равновесие. До Парацельса в качест ве лекарств использовались преимущественно растительные препараты, но он полагался только на эффективность лекарственных средств, изготовле нных из минералов, и поэтому стремился создавать лекарства такого типа. В сохранении здоровья человека Парацельс придавал большое значение хи мии, так как исходил из наблюдения, что медицина покоится на четырех опор ах, а именно на философии, астрологии, химии и добродетели. Химия должна ра звиваться в согласии с медициной, потому что этот союз приведет к прогре ссу обеих наук. Ятрохимия принесла значительную пользу химии, так как способствовала о свобождению ее от влияния алхимии и существенно расширила знания о жизн енно важных соединениях, оказав тем самым благотворное влияние и на фарм ацию. Но одновременно ятрохимия была и помехой для развития химии, потом у что сужала поле ее исследований. По этой причине в XVII и XVIII вв. целый ряд иссл едователей отказались от принципов ятрохимии и избрали иной путь своих исследований, внедряя химию в жизнь и ставя ее на службу человеку. Именно эти исследователи своими открытиями способствовали созданию пе рвых научных химических теорий. В XVII веке теория алхимии уже не отвечала требованиям практики. В 1661 г. Бойль выступил против господствующих в химии представлений и подверг жесточайшей критике теорию алхимиков. Он впервые определил центральный объект исследования химии - химический э лемент. Бойль считал, что элемент - это предел разложения вещества на сост авные части. Разлагая природные вещества на их составные, исследователи сделали много важных наблюдений, открыли новые элементы и соединения. Хи мик стали изучать, что из чего состоит. В XVII столетии, в век бурного развития механики, в связи с изобретением паро вой машины, возник интерес химии к процессу горения. Итогом этих исследо ваний стала теория флогистона, основоположником которой был немецкий х имик и врач Георг Шталь. Теория Флогистона Шталь ввел понятие «флогистона» (от греч.«флогисто с» - горючий, воспламеняющийся). Термин «флогистон» получил большое расп ространение благодаря работам самого Шталя и потому, что его теория объе динила многочисленные сведения о горении и обжигании. Теория флогистона основана на убеждении, что все горючие вещества богат ы особым горючим веществом - флогистоном и чем больше флогистона содержи т данное тело, тем более оно способно к горению. То, что остается после зав ершения процесса горения, флогистона не содержит и потому гореть не може т. Шталь утверждает, что расплавление металлов подобно горению дерева. М еталлы, по его мнению, тоже содержат флогистон, но, теряя его, превращаются в известь, ржавчину или окалину. Однако если к этим остаткам опять добави ть флогистон, то вновь можно получить металлы. При нагревании этих вещес тв с углем металл «возрождается». Такое понимание процесса плавления позволило дать приемлемое объяснен ие и процессу превращение руд в металлы - первому теоретическому открыти ю в области химии. Теория флогистона Шталя на первых порах встретила резкую критику, но при этом быстро начала завоевывать популярность и во второй половине XVII в. бы ла принята химиками повсеместно, так как позволила дать четкие ответы на многие вопросы. Однако один вопрос ни Шталь, ни его последователи разреш ить не смогли. Дело в том, что большинство горючих веществ (дерево, бумага, жир) при горении в значительной степени исчезали. Оставшиеся зола и сажа были намного легче, чем исходное вещество. Но химикам XVIII в. эта проблема не казалась важной, они еще не сознавали важность точных измерений, и измен ением в весе они пренебрегали. Теория флогистона объясняла причины изме нения внешнего вида и свойств веществ, а изменения веса были неважны. За время почти столетнего господства теории флогистона были открыты мн огие газы, изучены различные металлы, оксиды, соли. Но противоречивость этой теории тормозила дальнейше е развитие химии. Влияние идей А.Л. Лавуазье на развитие химического знания К концу XVIII века в химии был накоплен большой объем эк спериментальных данных, которые необходимо было систематизировать в р амках единой теории. Создателем такой теории стал французский химик Ант уан-Лоран Лавуазье. С самого начала своей деятельности на поприще химии Лавуазье понял важн ость точного измерения веществ, участвующих в химических процессах. При менение точных измерений при изучении химических реакций позволило ем у доказать несостоятельность старых теорий, мешавших развитию химии. Вопрос о природе процесса горения интересовал всех химиков XVIII в., и Лавуаз ье также не мог не заинтересоваться им. Его многочисленные опыты по нагр еванию различных веществ в закрытых сосудах позволили установить, что н езависимо от характера химических процессов и их продуктов, общий вес вс ех участвующих в реакции веществ остается без изменений. Это позволило ему выдвинуть новую теорию образования металлов и руд. Сог ласно этой теории, в руде металл соединен с газом. Когда руду нагревают на древесном угле, уголь абсорбирует газ из руды и при этом образуется угле кислый газ и металл. Таким образом, в отличие от Шталя, который считал, что плавка металла вклю чает переход флогистона из древесного угля в руду, Лавуазье представляе т себе этот процесс как переход газа из руды в уголь. Идея Лавуазье позвол яла объяснить причины изменения веса веществ в результате горения. Обдумывая результаты проведенных им опытов, Лавуазье пришел к мысли, что если учитывать все вещества, участвующие в химической реакции и все обр азующиеся продукты, то изменений в весе никогда не будет. Другими словам и, Лавуазье пришел к выводу, что масса никогда не создается и не уничтожае тся, а лишь переходит от одного вещества к другому. Этот вывод, известный с егодня как закон сохранения массы, стал основой для всего процесса разви тия химии XIX века. Однако сам Лавуазье был неудовлетворен полученными результатами, так к ак не понимал, почему при соединении воздуха с металлом образовывалась о калина, а при соединении с деревом - газы, и почему при этих взаимодействия х участвовал не весь воздух, а только примерно пятая часть его? Вновь в результате многочисленных опытов и экспериментов Лавуазье при шел к выводу, что воздух является не простым веществом, а смесью двух газо в. Одну пятую часть воздуха, по мнению Лавуазье, составляет «дефлогистир ованный воздух», который соединяется с горящими и ржавеющими предметам и, переходит из руд в древесный уголь и необходим для жизни. Лавуазье назв ал этот газ кислородом, то есть порождающим кислоты, так как ошибочно пол агал, что кислород - компонент всех кислот. Второй газ, составляющий четыре пятых воздуха («флогистированный возду х») был признан совершенно самостоятельным веществом. Этот газ не поддер живал горения, и его Лавуазье назвал азотом - безжизненным. Важную роль в исследованиях Лавуазье сыграли результаты опытов англий ского физика Кавендиша, который доказал, что образующиеся при горении га зы конденсируются в жидкость, которая, как показали анализы, является вс его-навсего водой. Важность этого открытия была огромной, так как выяснилось, что вода - не пр остое вещество, а продукт соединения двух газов. Лавуазье назвал выделяющийся при горении газ водородом («образующим во ду») и отметил, что водород горит, соединяясь с кислородом, и, следовательн о, вода является соединением водорода и кислорода. Новые теории Лавуазье повлекли за собой полную рационализацию химии. Бы ло окончательно покончено со всеми таинственными элементами. С того вре мени химики стали интересоваться только теми веществами, которые можно было взвесить или измер ить каким-либо другим способом. 4. Период открытия основ ных законов химии Проблема химического состава веществ была главно й в развитии химии вплоть до 30- 40 гг. п рошлого века. В это время мануфактурное производство сменилось машинны м, а для последнего была необходима широкая сырьевая база. В промышленно м производстве стала преобладать переработка огромных масс вещества р астительного и животного происхождения. В производстве стали участвов ать вещества с различными (часто противоположными) качествами, состоящи е лишь из нескольких химических элементов органического происхождения : углерод, водород, кислород, сера, фосфор. Объяснение этому широкому разно образию органических соединений, возникших на базе ограниченного числ а химических элементов, ученые стали искать не только в составе, но и в стр уктуре соединения этих элементов. Кроме того, многочисленные лабораторные эксперименты и опыты убедител ьно доказывали, что свойства полученных в результате химических реакци й веществ зависят не только от элементов, но и от взаимосвязи и взаимодей ствия элементов в процессе реакции. Поэтому химики стали все больше обра щаться к проблеме структуры вещества и взаимодействию составных элеме нтов вещества. Первым ученым, который добился значительных успехов в новом направлени и развития химии, стал английский химик Джон Дальтон, который вошел в ист орию химии как первооткрыватель закона кратных отношений и создатель о снов атомной теории. Все свои теоретические выводы он получил на основе сделанного им самим открытия, что два элемента могут соединяться друг с другом в разных соотношениях, но при этом каждая новая комбинация элемен тов представляет собой новое соединение. Подобно древним атомистам, Дальтон исходил из положения о корпускулярн ом строении материи, но, основываясь на сформулированном Лавуазье понят ии химического элемента, полагал, что все атомы каждого отдельного элеме нта одинаковы и характеризуются тем, что обладают определенным весом, ко торый он назвал атомным весом. Таким образом, каждый элемент обладает св оим атомным весом, но этот вес относителен, так как абсолютный вес атомов определить невозможно. В качестве условной единицы атомного веса элеме нтов Дальтон принимает атомный вес самого легкого из всех элементов - во дорода, и сопоставляет с ним вес других элементов. Для экспериментальног о подтверждения этой идеи необходимо, чтобы элемент соединился с водоро дом, образуя определенное соединение. Если этого не происходит, то необх одимо, чтобы данный элемент соединялся с другим элементом, о котором изв естно, что он способен соединяться с водородом. Зная вес этого другого эл емента относительно водорода, можно всегда найти отношение веса данног о элемента к принятому за единицу веса водорода. Рассуждая таким образом, Дальтон составил первую таблицу атомных весов. Эта таблица и была самой важной работой Дальтона, но в ряде аспектов она о казалась ошибочной. Основное заблуждение Дальтона состояло в убеждени и, что при образовании молекулы атомы одного элемента соединяются с атом ами другого элемента попарно. Хотя уже в то время было накоплено достато чно данных, свидетельствующих о том, что подобное сочетание атомов «один к одному» не является общим правилом. Для того чтобы атомная теория Дальтона могла получить свой научный стат ус в химии, надо было объединить ее с молекулярной теорией, которая предп олагала существование частиц (молекул), образованных из двух или более а томов и способных в химических реакциях расщепляться на составные атом ы. Поворотный этап в развитии химической атомистики связан с именем шведс кого химика Иенса Якоба Берцелиуса, который вслед за Дальтоном внес особ енно большой вклад в создание атомной теории. Когда Дальтон предложил свою атомную теорию и установил закон кратных о тношений, молодой шведский химик Берцелиус, руководимый стремлением на йти закон образования химических соединений, тщательно изучил вопрос о б их составе. Проведя не одну сотню анализов, он представил столько доказ ательств, подтверждающих закон постоянства состава, что химики были вын уждены признать справедливость этого закона, а следовательно, принять и атомистическую теорию, которая непосредственно вытекала из закона пос тоянства состава. После этого Берцелиус обратился к проблеме определения атомных весов э лементов, разрабатывая более сложные и точные методы экспериментов чем те, которые были доступны Дальтону. В результате длительной и тщательной аналитической работы Берцелиус пришел к выводу, что в солях существуют простые и постоянные отношения между атомами кислорода основания и ато мами кислорода кислоты. Этого правила он постоянно придерживался при из учении атомной проблемы. На основании своих исследований и расчетов в 1826 г. Берцелиус опубликовал первую таблицу атомных весов, отли чающихся высокой точностью, причем атомные веса были соотнесены им с кис лородом, атомный вес которого был принят за сто. Приведенные в этой табли це величины в основном совпадают (за исключением атомных весов двух-трех элементов) с принятыми в настоящее время. Существенное различие между т аблицами Берцелиуса и Дальтона состоит в том, что величины, полученные Б ерцелиусом, в своем большинстве не были целыми числами. Эти расчеты пото м были подтверждены и уточнены другими учеными. С работами Берцелиуса по атомистике тесно связано введение в употребле ние символов, предложенных им в 1814 г. для обозначения не только элементов, но и химических реакций. Все символ ы, формулы соединений и химические уравнения следует вести от Берцелиус а. Его система химической символики весьма содействовала развитию хими и. В качестве символа элемента принимается первая буква его латинского и ли греческого названия. В тех случаях, когда названия двух или более элем ентов начинаются с одних и тех же букв, к ним добавляется вторая буква наз вания. Так появились химические символы элементов, которые используютс я во всем мире и поныне. Еще в начале своей научной деятельности он предло жил все вещества разделить на органические и неорганические. Издавна со времени открытия огня человек стал делить все вещества на две группы: горючие и негорючие. К горючим относились, в частности, дерево и ж ир, которые в основном служили топливом. Дерево - продукт растительного п роисхождения, а жир или масло - продукты как животного, так и растительног о происхождения. В отличие от них вода, песок, горные породы и большинство других веществ минерального происхождения не горят и даже гасят огонь. Т аким образом, между способностью вещества к горению и его принадлежност ью к живому или неживому миру просматривалась определенная связь. Накопленные в течение восемнадцатого столетия знания позволили химика м сделать вывод, что судить о природе веществ, исходя только из их горючес ти или негорючести, ошибочно. Вещества неживой природы могли выдерживат ь жесткую обработку, и именно их Берцелиус назвал неорганическими. А вещ ества живой или некогда живой материи такой обработки не выдерживали, и их он назвал органическими. Во многих своих проявлениях эти две группы веществ вели себя принципиал ьно различным образом. Так, химиков не переставало удивлять, что органич еские вещества при нагревании или каком-либо другом воздействии легко п ревращаются в неорганические (возможность обратного перехода была уст ановлена гораздо позже). Определенное влияние на развитие химии данного периода оказал «витали зм» - учение, рассматривающее жизнь как особое явление, подчиняющееся не законам мироздания, а влиянию особых жизненных сил. Сторонники витализм а утверждали, что для превращения неорганических веществ в органически е требуется особое воздействие («жизненная сила»), которое проявляется т олько внутри живой ткани. По этой причине неорганические соединения, нап ример, воду, можно было найти повсюду, тогда как органические соединения, образующиеся под воздействием жизненной силы, можно найти только в живы х тканях. История химии свидетельствует, что до середины XIX в. ее развитие происходи ло беспорядочно и хаотически. Химики открывали все новые и новые химичес кие элементы, описывали их свойства, способность вступать в различные ре акции и благодаря этому постепенно накопили огромный эмпирический мат ериал, который необходимо было привести в определенную систему. Логическим завершением всего многовекового процесса возникновения и р азвития химии стал первый международный химический конгресс, который с остоялся в сентябре 1860 г. в немецком городе Карлсруэ. На конгрессе присутствовали самые знаменитые химики т ого времени. Проведение конгресса в Карлсруэ имело большое значение для развития химии. На нем были сформулированы и приняты основополагающие п ринципы, теории и законы химии, которые не вызывали никаких сомнений у уч астников. Тем самым химия заявила о себе де-факто как о самостоятельной н ауке. Однако гораздо большее значение имели научные результаты и последстви я конгресса. К 60-м годам прошлого столетия в химии еще сохранилась путаниц а с атомными и молекулярными весами, что не позволяло точно решить вопро с о системе элементов и отрицательно сказывалось на развитии самой хими и. Разногласия по поводу относительных атомных весов, приписываемых ато мам различных элементов привели к разногласиям в отношении числа атомо в отдельных элементов, входящих в данную молекулу. Ученые неоднократно п редпринимали попытки придать этим проблемам системный вид, но их предло жения были весьма несовершенными, потому что в качестве системообразую щих факторов брались чаще всего несущественные, второстепенные и даже ч исто внешние признаки элементов. Инициатором обсуждения и решения данной проблемы стал итальянский хим ик С.Канниццаро, который предложил разграничить понятия «атомный вес», « молекулярный вес» и «эквивалентный вес». На конгрессе Канниццаро произ нес яркую речь, и ему удалось убедить участников в правильности предлага емых им идей. С этого момента в вопрос об атомных весах была внесена яснос ть, и было по достоинству оценено значение таблицы атомных весов, состав ленной Берцелиусом. Кроме того, решения конгресса, по сути дела, подготов или условия для создания периодической системы элементов. 5. Системный подход в химии Основоположником системного подхода в химии стал русский химик Д.И. Менделеев. После посещения конгресса Менделеев приступил к изучению элементов и обрати л особое внимание на периодичность изменения валентности у элементов, р асположенных в порядке возрастания атомных весов. Менделеев считал, что любое точное знание составляет систему, в основе к оторой должен быть единый систематизирующий фактор. В качестве такого ф актора он выбрал атомный вес, полагая, что последний является главной ха рактеристикой всех химических элементов. Основываясь на увеличении и уменьшении валентности элементов в соотве тствии с их атомным весом, Менделеев разделил элементы на периоды (отсюд а название «периодическая система элементов»). Первый период включает т олько один водород, затем следуют два периода по семь элементов в каждом, а затем периоды, содержащие более семи элементов. Такая периодическая си стема элементов была яснее и нагляднее, чем график. Благодаря форме табл ицы мировое сообщество ученых отдало приоритет открытия периодической системы именно Менделееву, а не другим ученым, которые к тому времени так же систематизировали элементы, но в других формах. Во времена Менделеева было известно всего 62 химических элемента. Поэтом у в таблице оказались пустые клетки (пробелы). Наличие этих пробелов он об ъяснил не несовершенством самой таблицы, а тем, что соответствующие элем енты пока еще не открыты. Впоследствии эти элементы были открыты химикам и и их свойства оказались именно такими, как предсказал Менделеев. Хотя классификация Менделеева была выдающимся научным достижением, по лучила широкое распространение и стала подлинно научной системой хими ческих знаний, она не была идеальной и совершенной. Первый недостаток та блицы заключался в том, что водород как одновалентный элемент был помеще н в начале I группы. Однако химики тогда еще не пришли к единому мнению отн осительно того, следует ли помещать водород в эту группу, так как водород не похож в химическом отношении на другие элементы этой группы. Этот и ря д других недостатков таблицы позволил нескольким ученым внести в нее ус овершенствования, последнее из которых было сделано после открытия явл ения радиоактивности. По мере совершенствования периодическая система элементов завоевывал а у химиков всеобщий авторитет, так как объясняла многие факты, а самое гл авное, указывала на существование глубокой зависимости между различны ми элементами, выводила свойства химических элементов из их порядково го номера в таблице Менделеева. 6. Современный пери од развития химической науки Современный период развития химии длится с 60-х годов XIX века до наших дней. Это наиболее плодотворный период развития химии, так как в течение немно гим более 100 лет были разработаны периодическая классификация элементов , теория валентности, теория ароматических соединений и стереохимия, тео рия электролитической диссоциации Аррениуса, электронная теория матер ии и другие. Вместе с тем, значительно расширился диапазон химических ис следований. Такие составные части химии, как неорганическая химия, орган ическая химия, физическая химия, фармацевтическая химия, химия пищевых п родуктов, агрохимия, геохимия, биохимия приобрели статус самостоятельн ых наук и собственную теоретическую базу. Химия, в отличие от многих других наук (например, биологии), сама создает с вой предмет исследования. Как никакая другая наука, она является одновре менно и наукой, и производством. Химия всегда была нужна человечеству в о сновном для того, чтобы получать из веществ природы по возможности все н еобходимые металлы и керамику, известь и цемент, стекло и бетон, красител и и фармацевтические препараты, взрывчатые вещества и горюче-смазочные материалы, каучук и пластмассы, химические волокна и материалы с заданны ми электрофизическими свойствами. Поэтому все химические знания», прио бретенные за многие столетия и представленные в виде теорий, законов, ме тодов, технологий, объединяет одна-единственная непреходящая, главная з адача химии. Это задача получения веществ с необходимыми свойствами. Но это - производственная задача, и, чтобы ее реализовать, надо уметь из одних веществ производить другие, то есть осуществлять качественные превращ ения вещества. А поскольку качество - это совокупность свойств вещества, надо знать, от чего зависят свойства. Иначе говоря, чтобы решить названну ю производственную задачу, химия должна решить теоретическую задачу ге незиса (происхождения) свойств вещества. Таким образом, основанием современной химии выступает двуединая пробл ема - получение веществ с заданными свойствами (на достижение чего напра влена производственная деятельность человека) и выявление способов уп равления свойствами вещества (на реализацию чего направлена научно-исс ледовательская деятельность). Это и есть основная проблема химии. Она же является системообразующим на чалом данной науки. Эта проблема возникла в древности и не теряет своего значения в наши дни. Естественно, что в разные исторические эпохи она реш алась по-разному, так как способы ее решения зависят от уровня материаль ной и духовной культуры общества, а также от внутренних закономерностей , присущих ходу научного познания. Достаточно сказать, что изготовление таких материалов, как, например, стекло и керамика, краски и душистые веще ства, в древности осуществлялось совершенно иначе, чем в XVIII веке и позже. Вся история химии, все ее развитие является закономерным процессом смен ы способов решения ее основной проблемы. Важнейшей особенностью основной проблемы химии является то, что она име ет всего четыре способа решения. Речь идет при этом не о частных методах и зучения и превращения вещества - их множество, а о самых общих способах ре шения вопроса: от чего, от каких факторов зависят свойства вещества. А они зависят от четырех факторов: 1) от его элементного и мо лекулярного состава; 2) от структуры его молекул; 3) от термодинамических и кинетичес ких (наличие катализаторов, воздействие материала стенок сосудов и т.д.) у словий, в которых вещество находится в процессе химической реакции; 4) от высоты химической организации вещества. Первый по-на стоящему действенный способ решения проблемы происхождения свойств ве щества появился во второй половине XVII века в работах английского ученого Роберта Бойля. Его исследования показали, что качества и свойства тела н е имеют абсолютного характера и зависят от того, из каких химических эле ментов эти тела составлены. С этого момента стали считать, что наименьше й частицей простого тела является молекула. В период с середины XVII века до первой половины XIX века учение о составе вещества представляло собой всю тогдашнюю химию. Оно существует и сегодня, представляя собой часть химии . Монопольное положение учения о составе вещества сохранялось до 1830-х годо в. К этому времени мануфактурное производство сменилось фабричным, опир ающимся на машинную технику и широкую сырьевую базу. В химическом произв одстве стала преобладать переработка огромных масс вещества раститель ного и животного происхождения, их качественное разнообразие потрясаю ще велико - сотни тысяч химических соединений, а состав их крайне однообр азен - лишь несколько элементов-органогенов (углерод, водород, кислород, с ера, азот, фосфор), из которых эти соединения состоят. Объяснение необычай но широкому разнообразию органических соединений при столь бедном их э лементном составе было найдено в явлениях, получивших названия «изомер ия» и «полимерия». Стало совершенно ясно, что свойства веществ, а следова тельно, и их качественное разнообразие обусловливаются не только соста вом, но еще и структурой молекул. Появилось новое решение проблемы генез иса свойств, а также отграничились сами понятия «свойство» и «функция» и ли реакционная способность. В понятие «реакционная способность» включ ались представления о химической активности отдельных фрагментов моле кулы - атомов, атомных групп и даже отдельных химических связей. Так было положено начало второму уровню развития химических знаний, кот орый получил название структурной химии. Она стала более высоким уровне м по отношению к учению о составе, включая его в себя. На втором уровне своего развития химия превратилась из науки преимущес твенно аналитической в науку главным образом синтетическую. Этот перио д связан с развитием химии органического синтеза. В это время появились всевозможные азокрасители для текстильной промышленности, различные п репараты для фармации, искусственный шелк и т.д. Для этого все материалы д обывались в ограниченных масштабах и с огромными затратами низкопроиз водительного, преимущественно сельскохозяйственного труда. Интенсивное развитие автомобилестроения, авиации, энергетики, приборо строения в первой половине XX века выдвинуло новые требования к производ ству материалов. Необходимо было получать высокооктановое моторное то пливо, специальные синтетические каучуки, пластмассы, высокостойкие из оляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупров одники. Для получения этих материалов способ решения основной проблемы химии, основанный на учении о составе и структурных теориях, был явно нед остаточен. Он не учитывал резкие изменения свойств вещества в результат е влияния температуры, давления, растворителей и многих других факторов , воздействующих на направление и скорость химических процессов. Под влиянием новых требований производства возник третий способ решен ия проблемы генезиса свойств, учитывающий всю сложность организации хи мических процессов в реакторах и обеспечивающий их экономически прием лемую производительность. После этого химия становится наукой уже не то лько и не столько о веществах как законченных предметах, но наукой о проц ессах и механизмах изменения вещества. Благодаря этому она обеспечила м ноготоннажное производство синтетических материалов, заменяющих дере во и металл в строительных работах, пищевое сырье в производстве олифы, л аков, моющих средств и смазочных материалов. Производство искусственны х волокон, каучуков, этилового спирта и многих растворителей стало базир оваться на нефтяном сырье, а производство азотных удобрений - на основе а зота воздуха. Появилась технология нефтехимических производств с ее по точными системами, обеспечивающими непрерывные высокопроизводительн ые процессы. Так, еще в 1935 году все 100 процентов таких материалов, как кожа, меха, резина, во локна, моющие средства, олифа, лаки, уксусная кислота, этиловый спирт, прои зводились всецело из животного и растительного сырья, в том числе из пищ евого. На это расходовались десятки миллионов тонн зерна, картофеля, жир ов, сырой кожи и т.д. А уже в 1960-е годы 100% технического спирта, 80% моющих средств , 90% олифы и лаков, 40% волокон, 70% каучука и около 25% кожевенных материалов изгот овлялись на основе газового и нефтяного сырья. 1. Но и эти возможности еще д алеко не предел. В 60 - 70-е годы появился четвертый способ решения основной п роблемы химии, открывающий пути использования в производстве материал ов самые высокоорганизованные химические системы, какие только возмож ны в настоящее время. В основе этого способа лежит принцип использования в процессах получения целевых продуктов таких условий, которые приводя т к самосовершенствованию катализаторов химических реакций, то есть к с амоорганизации химических систем. В сущности, речь идет об использовани и химического опыта живой природы. Это своеобразная биологизация химии. Заключение Роль развития химии как науки, в развитии естествен нонаучных знаний – одна из ключевых ролей. Будучи составной частью в ис тории формирования общей естественнонаучной картины мира, история поз нания химических свойств вещества, история практического овладения им, тесно переплеталась с историей развития отношения человека с окружающ им миром. Люди всегда проявляли интерес к практической стороне развития химии, за тем, на более поздних этапах становления химических знаний – к методоло гической стороне. Развитие химической науки, физики и биологии, оказывало влияние на форми рование общих мировоззренческих и естественнонаучных знаний, на характер и вопросы законов познания. Химической науке в ее современном развитии и связи с современным естест вознанием предстоит выяснить процессы образования минералов земной ко ры, химических соединений на других планетах и звездах, проникнуть в сам ые тайники биохимических превращений, вооружить промышленность, сельс кое хозяйство, здравоохранение новыми синтетическими препаратами, защ итить окружающую среду. Те успехи, которые одерживала химия в познании п рироды, явились результатом тесного единства в развитии химической тео рии и практики, а также взаимодействия развития химических знаний со зна ниями в областях других наук В заключение можно сказать, что роль химической науки в формировании, ст ановлении естествознания, его научных основ, является одной из основопо лагающих. Достижения химии, химические законы выступают как одна из важн ейших составных частей концепции современного естествознания. Литература 1. Азимов, А. Краткая ис тория химии. Развитие идей и представлений в химии [Текст]: / А.Азимов. – М.: М ир, 1983. – 187 с. 2. Бабаназарова, О.В. Концепции совре менного естествознания [Текст]: учебное пособие / О.В. Бабаназарова. – Ярославль: Яросл.гос.ун-т, 2000. – 44 с. 3. Будний, И.В. Концепции современного естествознания: методические указания для студентов заочной формы обучения [Текст]: / И.В.Будний; Междун ародный университит бизнеса и новых технологий / институт/. – 2-е изд., испр . и доп. – Ярославль: РИЦ МУБиНТ, 2006. – 24 с. 4. Горелов, А.А. Концепции современно го естествознания [Текст]: учебное пособие / А.А. Горелов. - М.: Высшее об разование, 2008. - 335 с. 5. Джуа, М. История химии. Пер. с англ.— М.: Мир, 1975, 477 с. 6. Канке, В.А. Концепции современного естествознания. [Текст]: / В.А. Канке. – М.: Логос, 2001. - 156 с. 7. Найдыш, В.М. Концепции современно го естествознания. [Текст]: / В.М. Найдыш. - М.: Гардарики, 1999. - 257 с. 8. Рузавин, Г.И. Концепции современн ого естествознания: Учебник для вузов [Текст]: / Г.И. Рузавин. - М. Культура и спо рт, ЮНИТИ, 1997. - 287 с. 9. Левченков, С. И. Краткий очерк истории химии [Электронный ресурс] / С.И.Левченков 2007. – 1,7 Mb ; pdf. – Режим доступа: http :// www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/Files/sketch.pdf 10. Витол, Э. Концепции современного естествознания в вузе / Э.Витол // Высшее образование в России, 1999. - №4 - с . 30-32. 11. Резник, С. Как устроен мир // Химия и жизнь, 1993. - №9. - с. 14-21
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Если вашего бога оскорбляют рисунки и танцы, но не оскорбляют убийства - то ваш бог - дьявол!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по химии "Роль химии в естествознании", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru