Пояснительная записка «История и методология химии» входит в базовую часть гуманитарного, социального и экономического цикла дисциплин и является необходимым предшественником всех изучаемых химических дисциплин.
.
Цель курса «История и методология химии» состоит в объединении системы химических дисциплин, составляющих основное содержание современной химии, установлении взаимосвязи между естественнонаучными и гуманитарными предметами. В рамках методологической части выделяется и рассматривается во взаимной связи важнейшие понятия и модели, используемые в химических исследованиях, дается развернутое определение химии, ее специфики и места среди других естественных наук.
Основная задача исторической части курса состоит в том, чтобы представить формирование химических понятий и представлений во времени и географическом пространстве, показать последовательную смену естественнонаучных представлений о мире, создание картины мира на фоне основных фактов становления химической науки, с признанием заслуг величайших химиков прошлых веков и настоящего времени. Изучив указанную дисциплину, студент должен:
Иметь целостную картину исторического развития теоретических представлений в области химии
Понимать логическую взаимосвязь между основными химическими открытиями и научными умозаключениями на их основе
Общая трудоемкость дисциплины – 5 зачетные единицы, 180 часов.
Форма контроля по учебному плану – экзамен (1 семестр)
Тематический план изучения дисциплины:
№ п/п раздела
|
Наименование
разделов и тем
| Семестр
| Количество часов по учебному плану
| Формы текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации
| Всего
| В том числе
| Аудиторная
нагрузка
| Индивидуальная работа
| Самостоятельная работа
| Лекции
| Практические (семи нарские занятия)
| 1
| История химии
Возникновение химии.
Происхождение названия «химия». Этапы становления химической науки.
История химии как часть химии и как часть истории культуры. Соотношение курса истории и методологии химии с науковедением, общей методологией и философией.
| 1
| 4
| 2
|
| 2
|
| Собеседование, реферат, экзамен
| Химия в Древнем мире, в Средние века и в эпоху Возрождения
Химические ремесла в Древнем мире. Пробирный анализ. Натурфилософы Древнего мира.
| 14
| 2
| 4
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Алхимический период в истории химии: греко-египетский, арабский и западно-европейский.
| 12
| 2
| 2
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Период зарождения научной химии. Иатрохимия и техническая химия в XVI веке. Развитие металлургии и химических производств.
| 12
| 2
| 2
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Химия в XVII — XVIII вв. Возрождение атомистики. Работы Бойля. Теория флогистона. Химическая революция. Работы Лавуазье. Закон постоянства состава..
Развитие методов аналитической химии. Пневматическая химия. Открытие кислорода, азота, хлора и других элементов.
| 14
| 2
| 4
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Химия в XIX в. Основные достижения. Возникновение химической атомистики. Работы Дальтона и Берцелиуса
| 14
| 2
| 4
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| 1
| Органическая химия в первой половине XIX века. Опровержение витализма. Теоретические представления в органической химии в начале XIX в. (теория радикалов, теория типов). Классическая теория химического строения, и ее развитие.
Возникновение стереохимии. Координационная теория Вернера.
Работы Купера, Кеккуле, Бутлерова.
Успехи органического синтеза во второй половине XIX века (Гофман, Байер, Фишер). Возникновение и развитие промышленной органической химии
|
| 14
| 4
| 2
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Возникновение термохимии, химической термодинамики, химической кинетики. Работы Гиббса.
Основы теории растворов (Вант-Гофф, Аррениус). Электрохимические исследования Нернста.
| 14
| 4
| 2
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Периодический закон и таблица элементов Менделеева. Предшественники Менделеева. Последующее развитие периодической таблицы.
| 10
| 2
| 4
| 4
|
| Собеседование, реферат, экзамен
| Химия в XX в.
Работы по химической кинетике, теории цепных реакций, изучение сверхбыстрых реакций. Основные этапы исследования каталитических реакций. Возникновение и развитие коллоидной химии. Исследование поверхностных явлений (Ленгмюр).
| 16
| 4
| 2
| 2
| 8
| Собеседование, реферат, экзамен
| Исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов.
Изучение фотосинтеза. Исследования в области биоэнергетики. Изучение структуры белка Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений.
| 16
| 2
| 2
| 4
| 8
| Собеседование, реферат, экзамен
| Основные направления развития биоорганической химии в XX в. Возникновение молекулярной биологии
| 10
| 2
| 4
| 4
|
| Собеседование, реферат, экзамен
| 2
| Методология науки как учение о принципах построения, формах и способах научного познания.
| 4
| 2
|
| 2
|
| Собеседование, реферат, экзамен
|
| Структура естественнонаучного познания. Соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования.
| 1
| 12
| 2
| 2
| 2
| 6
| Собеседование, реферат, экзамен
| Методы и динамика естественно-научного познания. Применение математических методов в естествознании.
Важнейшие понятия в химии. Атом. Элемент. Химическая связь. Химическое соединений. Структура. Молекула. Вещество. Фаза. Химическая реакция. Фазовый переход.
| 14
| 2
| 2
| 2
| 8
| Собеседование, реферат, экзамен
|
| Итого
|
| 180
| 36
| 36
| 36
| 72
|
| Тематический план лекций:
№ п/п раздела
|
№ п/п
|
Темы лекций
|
Кол-во часов
|
Формы текущего контроля
успеваемости
| 1
| 1
| Возникновение химии
Происхождение названия «химия». Этапы становления химической науки.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 2
| Химия в Древнем мире, в Средние века и в эпоху Возрождения
Химические ремесла в Древнем мире. Пробирный анализ. Натурфилософы Древнего мира.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 3
| Алхимический период в истории химии: греко-египетский, арабский и западно-европейский.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 4
| Период зарождения научной химии. Йатрохимия и техническая химия в XVI веке. Развитие металлургии и химических производств.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 5
| Химия в XVII — XVIII вв. Возрождение атомистики. Работы Бойля. Теория флогистона. Химическая революция. Работы Лавуазье. Закон постоянства состава.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 6
| Химия в XIX в. Основные достижения. Возникновение химической атомистики. Работы Дальтона и Берцелиуса.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 7
| Органическая химия в первой половине XIX века. Опровержение витализма. Теоретические представления в органической химии в начале XIX в. (теория радикалов, теория типов). Классическая теория химического строения и ее развитие.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 8
| Возникновение стереохимии (Вант-Гофф, Ле Бель). Координационная теория Вернера.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 9
| Возникновение термохимии, химической термодинамики, химической кинетики. Работы Гиббса.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 10
| Основы теории растворов (Вант-Гофф, Аррениус). Электрохимические исследования Нернста.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 11
| Периодический закон и таблица элементов Менделеева. Предшественники Менделеева. Последующее развитие периодической таблицы.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 12
| Химия в XX в. Работы по химической кинетике, теории цепных реакций, изучение сверхбыстрых реакций. Основные этапы исследования каталитических реакций.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 13
| Возникновение и развитие коллоидной химии. Исследование поверхностных явлений (Ленгмюр).
| 2
| Собеседование,
реферат
| 14
| Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 15
| Основные направления развития биоорганической химии в XX в. Возникновение молекулярной биологии.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 2
| 16
| Методология науки как учение о принципах построения, формах и способах научного познания.
Структура естественнонаучного познания. Соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования. Методы и динамика естественнонаучного познания. Применение математических методов в естествознании.
| 2
| Собеседование,
реферат
|
| 17
| Место химии в системе научного знания. Эмпирический характер химии. Эксперимент и теория в химии. Роль модельных представлений. Особенности химического мышления. Важнейшие понятия в химии. Эволюция химических понятий.
| 2
| Собеседование,
реферат
| 18
| Методология науки как учение о принципах построения, формах и способах научного познания.
Структура естественнонаучного познания. Соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования. Методы и динамика естественнонаучного познания. Применение математических методов в естествознании.
| 2
| Собеседование,
реферат
|
|
| Итого
| 36
|
|
Основные понятия и категории
Великие и выдающиеся химики (критерии)
Титаны химии: их творчество существенно изменило химический менталитет, породило или укрепило новые парадигмы.
Великие химики: существенно повлияли на ход развития химии в целом или ее важных разделов благодаря формулировке или уточнению новых взглядов и представлений или благодаря нетривиальным открытиям, которые способствовали метаморфозам химического сознания.
Выдающиеся и знаменитые химики [Часто широкая известность знаменитых химиков порождена случайностью, курьезом или жизненной позицией (например, занимаемой должностью или оригинальным стилем)].
В каждой из трех рубрик фамилии указаны в хронологической последовательности.
В скобках указан год присуждения Нобелевской премии.
Титаны химии
| Величайшие химики
| Великие химики
|
|
|
| Бойль
| Бертло
| Парацельс
| Агрикола
| Лавуазье
| Бутлеров
| Ван-Гельмонт
| Шталь
| Дальтон
| Оствальд (НП-1909 Химия)
| Ломоносов
| Кавендиш
| Берцелиус
| Аррениус (НП-1903 Химия)
| Пристли
| Шееле
| Кекуле
| Нернст (НП-1920 Химия)
| Пруст
| Авогадро
| Менделеев
| Фишер (НП-1902 Химия)
| Фарадей
| Гофман
| Гиббс
| Вернер (НП-1913 Химия)
| Байер (НП-1905 Химия)
| Вильштеттер (НП-1915 Химия)
| Вант-Гофф (НП –1901 Химия)
| Склодовская-Кюри (НП-1903 Физика, 1911 Химия)
| Дебай (НП-1936 Химия)
| Семенов (1956) химия
| Полинг (НП-1953 Химия)
| Ленгмюр (НП-1932 Химия)
| Крик (НП-1962 физ и мед)
| Уотсон (НП-1962 физ и мед)
| Вудворд (НП-1965 Химия)
| Сенгер (НП-1958, 1980 Химия)
| Малликен (НП-1966 Химия)
| Онсагер (НП-1968 Химия)
|
| Пригожин (НП-1977 Химия)
|
|
Нобелевские премии
-
Год
| Физика
| Химия
| Физиология и медицина
| 1998
| Роберт Лафлин (США) Хорст Штёрмер (Германия) Дэниэл Цуи (США) "за открытие нового вида квантовой жидкости, в которой возбужденные состояния имеют дробный электрический заряд"
| Уолтер Кон (США) "за разработку теории функционала плотности" Джон Попл (Великобритания) "за развитие вычислительных методов в квантовой химии"
| Роберт Фёрчготт (США) Луис Игнарро (США) Ферид Мурад (США) "за открытия, касающиеся роли оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе"
| 1999
| Г. Хоофт, М. Вельтман (Голландия) "за разработку математического аппарата единой теории электромагнитного и слабого взаимодействий
| Ахмед Зевейл (США) "за исследования химических реакций в реальном масштабе времени с помощью фемтосекундной спектроскопии (10-15 – 10-12 с)"
| Гюнтер Блобел (США) "за открытие механизма доставки и размещения в живой клетке необходимых ей белков (топогенез)"
| 2000
| Жорес Иванович Алферов, Россия, Герберт Кремер (Herbert Kroemer), США "за разработку полупроводниковых гетероструктур, использующихся в высокоскоростной и оптической электронике " Джек С. Килби (Jack S. Kilby), США "за его участие в изобретении интегральной схемы"
| Алан Дж. Хигер (Alan J. Heeger), США, Алан МакДиармид (Alan G. MacDiarmid),США, Хидеки Ширакава (Hideki Shirakawa), Япония "за открытие и разработку проводящих полимеров"
| Арвид Карлссон (Arvid Carlsson), Швеция, Поль Грингард (Paul Greengard), США, Эрик Кэндел (Eric Kandel), США "за их открытия, относящиеся к сигнальной трансдукции в нервной системе
| 2001
| Эрик Корнелл (США) Вольфганг Кеттерле (Германия) Карл Виман (США) "за осуществление конденсации Бозе-Эйнштейна в разреженных газах атомов щелочных металлов и за фундаментальные исследования свойств таких конденсатов"
| Уильям Ноулз (США), Рёдзи Нойори (Япония) "за исследование хирально катализируемых реакций гидрогенизации" Барри Шарплесс (США) "за исследование хирально катализируемых реакций окисления"
| Лиланд Хартуэлл (США) Тимоти Хант (Великобритания) Пол Нёрс (Великобритания) "за открытие основных регуляторов клеточного цикла"
| 2002
| Реймонд Дэвис (США) Масатоси Косиба (Япония) "за пионерский вклад в астрофизику, в частности, за обнаружение космических нейтрино" Риккардо Джаккони (США) "за пионерский вклад в астрофизику который привел к открытию космических источников рентгеновского излучения"
| Джон Фенн (США), Коити Танака (Япония) "за разработку методов мягкой десорбционной ионизации для масс-спектрометрического анализа биологических макромолекул" Курт Вютрих (Швейцария) "за разработку спектроскопии ядерного магнитного резонанса для определения трехмерного строения биологических макромолекул в растворе"
| Сидней Бреннер (Великобритания) Роберт Горвиц (США) Джон Салстон (Великобритания) "за открытия, касающиеся генетической регуляции развития органов и программируемой смерти клеток"
| 2003
| Алексей Алексеевич Абрикосов (США и Россия) Виталий Лазаревич Гинзбург (Россия) Энтони Леггет (Великобритания и США) "за пионерский вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести"
| "за открытия, касающиеся каналов в клеточных мембранах" Питер Эгре "за открытие каналов для транспорта воды" Родерик Маккиннон (США) "за исследования строения и механизма действия ионных каналов"
| Пол Лаутербур (США) Энтони Мэнсфилд (Великобритания) "за открытия в области получения изображений с помощью магнитного резонанса"
| 2004
|
| Аарон Чихановер (Израиль) Авраам Гершко (Израиль) Ирвин Роуз (США) "за открытие убиквитин-зависимой деградации белков"
| Ричард Эксел (США) Линда Бак (США) "за исследования обонятельных рецепторов и организации системы органов обоняния"
|
|