Н. И. Константинова концепции современного
Скачать 2.03 Mb.
|
4.4.3 Основная проблема химии как науки Д. И. Менделеев называл химию «наукой о химических элементах и их соединениях». В одних учебниках химию определяют как «науку о веществах и их превращениях», в других – как «науку, изучающую процессы качественного превращения веществ» и т.д. Все эти определения по своему хороши, но они не учитывают тот факт, что химия является не просто суммой знаний о веществах, а упорядоченной, постоянно развивающейся системой знаний, имеющей определенное социальное назначение и свое место в ряду других наук. Химия как наука с момента своего зарождения ставила перед собой весьма практические цели и с тех пор она всегда была нужна человечеству для того, чтобы получать из природных веществ по возможности все необходимые металлы и керамику, известь и цемент, стекло и бетон, красители и лекарства, взрывчатые вещества и горючесмазочные материалы, каучук и пластмассы, химические волокна и материалы для электроники с заданными свойствами. Поэтому все химические знания, которые были приобретены в течение многих веков подчинены единственной главной задаче химии – задаче получения веществ с необходимыми свойствами. «Но это, – скажете вы, – задача вовсе и ненаучная, а скорее производственная». Да, действительно, химия как никакая другая естественная наука, тесно связана с производством новых веществ. Вспомним о самых первых попытках средневековых химиков (вернее алхимиков) добыть драгоценные металлы из доступных природных соединений. Эти попытки были безуспешными, но зато сколько новых простых и сложных химических веществ было попутно открыто! Практическая задача – получение золота и платины стимулировала поиск новых веществ, их синтез и, трансформировавшись, расширяла горизонты представлений о многообразии веществ, существующих в мире. Исследование же химических и физических свойств искусственно синтезируемых веществ ставило перед учеными уже вполне научную задачу, – от каких факторов зависят свойства получаемых веществ и возможно ли заранее предугадать свойства этих соединений. Итак, основная двуединая проблема химии – это: 1. Получение веществ с заданными свойствами – производственная задача 2. Выявление способов управления свойствами вещества – задача научного исследования. Существует только четыре способа решения этой проблемы, связанные прежде всего с наличием всего четырех основных природных факторов, от которых зависят свойства получаемых веществ. Эти основные природные факторы, влияющие на свойства получаемых веществ, следующие: 1) состав вещества (элементарный, молекулярный); 2) структура молекул; 3) термодинамические и кинетические условия химической реакции, в процессе которой это вещество получается; 4) уровень организации вещества. 4.5. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ Земля – от общеславянского зем – пол, низ, третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы. Земля занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет так называемой земной группы, в которую входят Меркурий, Венера, Земля и Maрс, она является самой крупной. Важнейшим отличием земли от других планет Солнечной системы является существование на ней жизни, достигшей с появлением человека своей высшей разумной формы. Условия для развития жизни на ближайших к Земле телах Солнечной системы неблагоприятны и жизнь на них пока не обнаружена. Но жизнь – естественный этап развития материи, поэтому Землю нельзя считать единственным обитаемым космическим телом Вселенной, а земные формы жизни – ее единственно возможными формами. Согласно современным представлениям Земля образовалась около 4,5 млрд. лет назад путем гравитационной конденсации из рассеянного в околосолнечном пространстве газо-пылевого вещества, содержащего все известные в природе химические элементы. Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, которой способствовал постепенный разогрев земных недр, в основном за счет теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов – урана, тория, калия и других. В результате этого Земля разделилась на концентрически расположенные слои геосферы, различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами. В центре образовалось ядро Земли, окруженное так называемой мантией. Из наиболее легких и легкоплавких компонентов вещества, выделившихся из мантии в процессах выплавления, возникла расположенная над мантией земная кора. Совокупность этих внутренних геосфер, ограниченных твердой земной поверхностью, иногда называют «твердой» Землей. Хотя это не совсем точно, поскольку установлено, что внешняя часть ядра обладает свойствами вязкой жидкости. «Твердая» Земля заключает почти всю массу планеты. За ее пределами находятся внешние геосферы – водная (гидросфера) и воздушная (атмосфера), которые сформировались из паров и газов, выделившихся из недр Земли. Большую часть поверхности Земли занимает Мировой океан, а суша образует шесть крупных материков: Евразию, Африку, Северную Америку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию, а также многочисленные острова Деление суши на материки не совпадает с делением на части света: Евразию делят на две части света – Европу и Азию, а оба американских материка считают за одну часть света – Америку, иногда за особую «океаническую» часть света принимают острова Тихого океана – Океанию, площадь которой обычно учитывается вместе с Австралией. Мировой океан расчленяется материками на Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый, а некоторые исследователи выделяют приантарктические части Атлантического, Тихого и Индийского океанов в особый Южный океан. Северное полушарие Земли – материковое, суша здесь занимает 39 % поверхности, а Южное – океаническое, суша составляет лишь 19 % поверхности. В Западном полушарии преобладающая часть поверхности занята водой, в Восточном – сушей. Над равнинной поверхностью материков возвышаются горы, отдельные вершины которых имеют высоту 7–8 км и более. Высочайшая вершина мира – г. Джомолунгма в Гималаях – достигает 8848 м. Земля обладает гравитационным, магнитным и электрическим полями. Гравитационное притяжение Земли удерживает на околоземной орбите Луну и искусственные спутники Действием гравитационного поля обусловлены сферическая форма Земли, многие черты рельефа земной поверхности, течение рек, движение ледников и другие процессы. Магнитное поле создается в результате сложного движения вещества в ядре Земли. В межпланетном пространстве оно занимает область, объем которой намного превосходит объем Земли, а форма напоминает комету с хвостом, направленным от Солнца. Эту область называют магнитосферой. С магнитным полем Земли тесно связано ее электрическое поле. «Твердая» Земля несет отрицательный электрический заряд, который компенсируется объемным положительным зарядом атмосферы, так что в целом Земля, по-видимому, электронейтральна. В пространстве, ограниченном внешним пределом геофизических полей Земли, главным образом в магнитосфере и атмосфере, происходит последовательное и глубокое изменение первичных космических факторов, поглощение и преобразование солнечных и галактических космических лучей, солнечного ветра, рентгеновского, ультрафиолетового, оптического и радиоизлучений Солнца, а это имеет огромное значение для процессов, протекающих на земной поверхности. Биосфера (в современном понимании) своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом. Атмосфера имеет несколько слоев: Тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80 % газового состава атмосферы и весь водяной пар; Стратосфера; – до 55 км – это 20 % массы атмосферы. Ноосфера – там «живое вещество» отсутствует. Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78 %), О2 (21 %), СО2 (0,03 %). Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мг/л растворимых веществ. Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+,  , СL– , S, С. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Преобладающие элементы химического состава литосферы: О, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92 % ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора– это царство кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры. 4.6. БИОЛОГИЕЧСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ФОРМЫ И УРОВНИ ЖИЗНИ В результате великих открытий второй половины нашего века биология вышла на молекулярный уровень изучения своих объектов и явлений, и естествознание обрело контуры целостной науки, исследующей единую Природу во всех ее проявлениях. Появилась даже тенденция квалифицировать биологию, химию и физику не как самостоятельные естественные науки, а лишь как относительные части единого всепоглощающего Естествознания. Вместе с тем не следует забывать о том, что каждая из этих частей имеет свои особенности, свою специфику. Биология по сложности в несколько раз превосходит химию и в несравненно большее число раз – физику. Революционное потрясение, которое пережило естествознание с выходом изучения живой материи на молекулярный уровень сравнимо лишь с переворотами, произведенными Н. Коперником и И. Ньютоном, повлиявшими на переосмыслении картины мира. Ведь биология 1950–1970 гг. проникла в тайны живой природы, расшифровав механизмы ее функционирования, активно вторгшись в бытие человека и окружающей его среды. Однако, биология, будучи «равной среди равных» в системе естественных наук, отмечена особым знаком свадьбы. До сих пор нет единой точки зрения на ее «образ» как теоретической науки. БИОЛОГИЯ КАК БЫ СУЩЕСТВУЕТ ОДНОВРЕМЕННО В ТРЕХ ЛИЦАХ, РАЗВИВАЕТСЯ В ТРЕХ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ:      Традиционная (натуралистическая) биология Эволюционная биология Физико-химическая биология Все эти направления научных поисков в биологии хотя и различаются по содержанию, но преследуют одну и ту же цель – познание феномена Природы – Жизни. Все эти направления имеют один тот же живой объект исследования, т.е объект, отличающийся от неживой природы своей функциональной сложностью, уникальностью и непредсказуемостью. В настоящее время ведутся усиленные поиски объединяющего начала для всех трех «образов» биологии и создания единой теории жизни. Такая теория, безусловно, может быть создана лишь при помощи знаний смежных с биологией естественных наук: физики и химии. 4.6.1. Традиционная или натуралистическая биология. Биологическая система Линнея Объектом изучения традиционной биологии всегда была и остается живая природа в ее естественном состоянии. Эта мысль принадлежит Эразму Дарвину. Эразму Дарвину (деду великого Ч. Дарвина), принадлежит термин Храм природы. Всякий входящий в этот Храм, должен был испытывать трепет и благоговение перед красотой и совершенством созданий Природы, а познающий ее тайны – приобщение к премудрости Творца, ее создавшего. Традиционная биология имеет давние истоки своего зарождения. Они восходят к средним векам, а становление ее в самостоятельную науку, получившую название натуралистическая биология, приходится на XVIII-XIX вв. Методами биологии стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, а главной задачей – их классификация. Первый этап истории натуралистической биологии ознаменовался первыми классификациями животных и растений. Гигантский труд по классифицированию осуществляется под воздействием идей великих мыслителей древности. Вершиной искусственной классификации стала система, созданная К. Линнеем (1707–1778). Все его труды были посвящены грандиозной систематизации растительного мира по произвольно выбранным, зачастую единичным признакам. Однако, она четко отображала закономерности, реально существующие в природе и позволяла выделять растения в отдельные группы. К. Линней называл эти группы таксонами. Именем этого ученого связано введение бинарной номенклатуры с обозначением рода и вида, а также принцип иерархического соподчинения таксонов и их наименования – классы, отряды, роды, виды, разновидности. Более близкими к природе были системы, созданные позже А.Л. Жюссе (1748–1836), О.-П. Декандолем (1778–1841) и Ж.-Б. Ламарком (1744–1829). Труд Ж.-Б. Ламарка «Естественная история растений» (1803) был построен по принципу развития от простого к сложному. В нем ученый акцентировал внимание на происхождении отдельных групп растений и пытался установить родственные связи между разными группами растений. «Первая инвентаризация» животного мира велась несколько иным способом. Биологи составляли фундаментальные сводки энциклопедического характера. Примерами могут служить труды К. Гесснера (1516–1565) «История животных», Р. Реомюра (1683–1757) «Мемуары по истории насекомых» и особенно 44-томный труд Ж. Брюффона (1707–1788) и его соавторов «Естественная история». Одной из первых классификаций животных является классификация, созданная К. Линнеем и представления в его работе «Система природы» (1758). Эволюционный подход к классификации царства животных применили несколько позже Ж.-Б. Ламарк (1801–1832), С.-И. Жорффруа (1805–1861) и Ж. Кювье (1769–1832). Становление традиционной биологии – это зарождение комплексного или системного подхода к исследованию Природы, поскольку объектом исследования натуралистов была и остается живая природа в ее целостном и нерасчлененном виде, во всем ее многообразии и сложности. Поэтому можно говорить, что первым традиционалистам было свойственно стихийное, т.е. неосознанное системное мышление. Оно и позволяло воспринимать Природу в целом, видеть неискаженные вмешательством человека царящие в ней законы. В наши дни традиционная биология не утратила своего назначения. Напротив, ее роль возросла, т.к. перед человечеством возникли совершенно новые экологические проблемы. А ведь экология – это наука, исследующая взаимоотношения организмов, как между собой, так и со средой их обитания, и поэтому нет ничего удивительного в том, что ее выводы «опираются» на традиционные биологические методы исследования Природы. Кроме того, любой уважающий себя ученый – биолог прежде, чем начать исследования в своей области знаний, обязательно пронаблюдает за естественным течением жизни, чтобы понять какое место в общей системе жизненных явлений занимает тот процесс или та структура, которые он намерен изучать. Традиционная биология является источником фактов, почерпнутых из наблюдений реальности, ее объект изучения – целостная живая природа, воспринимаемая как единая нерасчлененная система во всем ее многообразии. А ведь именно такая природа требует от нас самого бережного и гуманного отношения к себе. |
Похожие:
 | Н. И. Константинова концепции современного К65 Концепция современного естествознания: Учебное пособие. – Новосибирск: нф рап, 2006 |  | Аннотация к рабочей программе учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» Дисциплина «Концепции современного естествознания» входит в цикл Математических и естественнонаучных дисциплин (Б. 2) |
| Методическая разработка по дисциплине «Концепции современного естествознания» Дисциплина «Концепции современного естествознания», согласно государственному образовательному стандарту, является обязательной для... | | Рабочая программа дисциплины концепции современного естествознания... Рабочая программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» подготовлена Голигузовым Д. В., к ф н., доцентом кафедры... |
| Концепции Современного Естествознания Преподаватель Рыжиков В. Н.... Учебник: Биболетова М. З., Бабушис Е. Е., Снежко Н. Д. EnjoyEnglish» Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений, Обнинск:... | | С. П. Филин Концепции современного естествознания: конспект лекций Конспект лекций соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования РФ и... |
| Учебно-методический комплекс на модульной основе дисциплины «концепции... Целью курса «Концепции современного естествознания» является обеспечение фундаментальности и целостности высшего образования, что,... | | Программа дисциплины «Концепции современного естествознания» Программа дисциплины «Концепции современного естествознания» разработана доцентом кафедры прикладной и медицинской физики, к ф м... |
| Методические рекомендации к самостоятельной работе студентов по дисциплине... Содержание внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «концепции современного естествознания» включает в себя различные... | | Методические рекомендации к самостоятельной работе студентов по дисциплине... Содержание внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «концепции современного естествознания» включает в себя различные... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине Концепции современного... Учебно-методический комплекс по дисциплине «Концепции современного естествознания» составлен в соответствии с требованиями Государственного... | | Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями гос впо... Дубов В. П. Концепции современного естествознания. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 032001.... |
| Пояснительная записка требования гос к уровню знаний, умений и навыков,... Т. В. Сазанова. Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов озо специальности... | | Концепции современного естествознания глава 12. Онтогенетический... Дубнищева т. Я концепции современного естествознания глава 12. Онтогенетический уровень организации жизни. Концепции эволюционной... |
| Программа дисциплины Концепции современного естествознания для... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки бакалавра... | | Программа дисциплины концепции современного естествознания Поэтому студентам, изучающим юридические науки необходимо иметь ясные представления о методах естественнонаучного познания, знать... |
