Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГБОУ ВПО МГПУ)
Институт естественных наук
КАФЕДРА ХИМИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ
Основная образовательная программа
ООП 050101.65 (032300) по специальности «Химия»
Программа подготовки специалиста
Институт естественных наук
Курс: V, семестр: VII
Москва-2007
Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГБОУ ВПО МГПУ)
Институт естественных наук
КАФЕДРА ХИМИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ
Часть I. Программа учебной дисциплины
Основная образовательная программа
ООП 050101.65 (032300) по специальности «Химия»
Программа подготовки специалиста
Институт естественных наук
Курс: V, семестр: VII
Москва-2007
Программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры общей химии (протокол № 3 от 3.12.07), утверждена на заседании ученого совета химико-биологического факультета (протокол №2 от 18.02.08).
Программа рекомендована к печати Научно-методическим советом ГОУ ВПО МГПУ.
Составитель:
Ассистент Никольская М.С.
Заведующий кафедрой:
Доктор химических наук, профессор, академик РАЕН Петросян В.С.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ЦЕЛЬ КУРСА. Целью курса является формирование полного, системного, научного представления об истории становления и развития химии, как науки. Курс нацелен на формирование у студентов исторических знаний в химии и умений использования исторических сведений в рамках школьного курса химии. Особое внимание уделяется рассмотрению развития методологии химии, отличию современных общенаучных и специальных химических методов в исследовании химических задач от тех методов, которые использовались на ранних этапах развития химии. Курс предназначен для студентов химико-биологического факультета Московского городского педагогического университета, обучающихся по специальности: 032300 «Химия».
ЗАДАЧИ КУРСА:
изучение основных периодов становления химии, как науки, в соответствии с периодами развития человеческой цивилизации;
изучение развития химических понятий, теорий, воззрений в зависимости от уровня исторического развития общества, в зависимости от социального заказа;
изучение становления и развития современного методологического аппарата химии;
рациональное использование исторического компонента содержания в школьном курсе химии.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ. Дисциплина базируется на знаниях, приобретённых студентами при изучении дисциплин: общая и неорганическая химия, органическая химия, неорганический синтез, физическая химия, экология, аналитическая химия. Она занимает промежуточное место между химией, историей и философией. Полученные знания дадут возможность студентам расширить свой кругозор, и использовать этот материал при выполнении дипломных работ и в своей будущей работе.
ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРВОНАЧАЛЬНОМУ УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ. Студент, приступающий к изучению дисциплины, должен иметь не ниже оценки «удовлетворительно» по предметам: общая и неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, аналитическая химия.
ДИСЦИПЛИНА ОРИЕНТИРУЕТ на профессиональную деятельность учителя XXI века, знакомого с закономерностями формирования химии как науки и готового применять исторический подход в обучении.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ УСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА.
После изучения раздела студенты должны:
знать основные периоды становления химии, как науки, уметь проследить связь этих периодов в соответствии с периодами развития человеческой цивилизации;
иметь представления о развитии химических понятий, теорий, воззрений в зависимости от уровня исторического развития общества, в зависимости от социального заказа;
уметь провести анализ становления и развития современного методологического аппарата химии, выделить его основные особенности и отличия от методов, используемых на ранних этапах развития химии;
уметь рационально использовать исторические компоненты содержания в школьном курсе химии.
ФОРМА СЕМЕСТРОВОГО КОНТРОЛЯ – ЗАЧЁТ
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Введение. Место химии в системе наук. Основные этапы развития химии как науки. Химия как учебная дисциплина.
Химические знания в древности. Накопление отдельных эмпирических фактов, результаты наблюдений. Зачатки ремесленной химии. Античные натурфилософские учения. Химия в эллинистическом Египте и Древнем Риме. Металлы и сплавы, стекло, крашение. Первые химические теории: Анаксимен, Гераклит, Аристотель. Делимость материи, Левкипп, Демокрит, Эпикур и эпикурейцы.
Алхимический период развития химического знания. Основные элементы алхимических теорий. Греко-египетская алхимия. Арабская алхимия. Западноевропейская алхимия. Основные итоги.
Эпоха технической химии и иатрохимии. Эпоха возрождения и ее влияние на развития химического знания. Сочинения по металлургии в эпоху Возрождения. Техническая химия в XVI и XVII столетиях. Союз химии и медицины: иятрохимия. Развитие атомистических представлений.
Эпоха теории флогистона. Условия развития естествознания во второй половине XVII века. Роберт Бойль. Новые представления о горении и дыхании. Теория флогистона. Г.Э. Шталь. Пневматическая химия. Дж. Блэк, Д. Резерфорд, Г. Кавендиш, Дж. Пристли, К.В. Шееле. Развитие аналитической химии. И. Ньютон, А. Маргграф, Т. Бергман.
Химия в России в XVIII веке. Основные черты развития химии в России во второй половине XVIII столетия. Работы М.В. Ломоносова. Корпускулярная философия. Закон сохранения вещества и движения. «Размышления о причине теплоты и холода». «Слово о пользе химии». 1755 г. - основание Московского государственного университета.
Развитие химии в Европе в конце XVIII столетия. Французская буржуазная революция и наука. Кислородная теория горения. Кризис теории флогистона. Элементарный курс химии Лавуазье. Открытие А. Л. Лавуазье закона сохранения массы и эры количественных измерений в химии.
Развитие химии в начале XIX века. Период количественных законов и развитие химической атомистики. Стехиометрия. Теория химического сродства Бертолле. Полемика между К. Бертолле и Ж. Прустом о постоянстве состава химических соединений. Возникновение химической атомистики. Джон Дальтон и его атомное учение. Новая система химической философии. Открытие гальванического электричества. Электрохимическая теория Берцелиуса. Работы Ж.Л. Гей-Люссака. Молекулярная теория Авогадро. Закон Дюлонга и Пти. Общие положения атомистики Берцелиуса.
Возникновение и становление органической химии. Истоки и ранние исследования. Открытие изомерии. Первоначальные представления о составе и конституции органических веществ. И. Либих, Ф. Вёлер, Ж.Б. Дюма. Теория радикалов. Развитие теории сложных радикалов.
Развитие органической химии. Теоретическая борьба в органической химии в середине XIX столетия. Теория замещения. Теория ядер Лорана. Старая теория типов. Теория многоосновных кислот Ю.Либиха. Ш. Жерар, его понятие «эквиваленты». Классификация органических веществ (по Жерару). Унитарная теория. Развитие Л.Лораном идей Жерара. Теория типов Жерара. Учение о валентности. Г. Кольбе, Э. Франклайд, У. Одлинг, Ф. Кекуле.
Развитие неорганической и аналитической химии в первой половине и в середине XIX столетия. Становление аналитической химии. Открытие спектрального анализа. Р. Бунзен, Г. Кирхгоф. Понятие атомной массы в первой половине XIX века. Международный химический конгресс в Карлсруэ в 1860г.
Структурная химия и создание теории химического строения органических соединений. Развитие представлений о конституции органических соединений в конце 50-х годов XIX века. А. Купер. Теория химического строения А.М. Бутлерова. Дальнейшее развитие теории химического строения. Борьба за признание теории. Стереохимия. Развитие органического синтеза.
Развитие химических знаний в России в XIX. Русские химические школы. Попытки классификации и систематизации химических элементов до открытия периодического закона. Открытие периодического закона химических элементов Д.И. Менделеевым. Возможности предсказания свойств новых элементов, гидратная теория растворов, уравнение состояния идеального газа.
Развитие физической химии. Исследования в области физической химии в первой половине XIX века. Законы газового состояния. Теория растворов. Теория электролитической диссоциации. Учение о химическом равновесии. Термохимия, химическая термодинамика, кинетика. Учение о катализе. Коллоидная химия.
Успехи химии в конце XIX столетия. Основные направления развития органической химии на базе теории химического строения. Органическая химия в середине XIX века. Начало синтетической химии. Синтетические красители. Синтез и структура некоторых природных веществ. Успехи неорганической химии в конце XIX века. Открытие инертных газов. Открытие и исследование редкоземельных элементов. Получение свободного фтора. Атомные веса (массы) во второй половине XIX века. Радиоактивность и строение атома. Открытия в области физики в конце XIX века. Исследования радиоактивности М. и П. Кюри. Радиоактивные превращения. Радиоактивность и периодическая система химических элементов. Строение атома Резерфорда. Теория строения атома Н. Бора. Теория резонанса Полинга.
Основные черты развития химии в XX веке. Координационная теория А. Вернера. Представления о теории химической связи. Электроотрицательность. Теория ковалентной связи, метод валентных схем, молекулярных орбиталей. Исследование отдельных классов неорганических соединений. Некоторые новые химические соединения, полученные в XX веке. Важнейшие направления развития органической химии. Новые теоретические проблемы. Изучение строения органических молекул, реакционной способности органических соединений. Химия элементорганических соединений. Развитие биологической химии. Антибиотики. Важнейшие направления развития физической химии. Успехи физической химии в XX веке. Коллоиды и высокомолекулярные вещества. Методы анализа химических соединений: электронной спектроскопии, хроматографии, масс-спектроскопии, ИК-анализа, атомно-адсорбционного анализа и др.
Направления развития химии в начале XXI в. Химический синтез. Поверхностно-активные вещества. Переработка нефти и нефтехимический синтез. Компьюторное моделирование молекул и химических реакций. Нанохимия. Синтез фуллеренов и нанотрубок. Спиновая химия. Фемтохимия. Химия одиночной молекулы. Электровзрывная активация пульпы и растворов. Синтез полупроводников. Развитие медицинской химии. Радиационная химия. Экологические проблемы человечества, роль химии в их решении.
Уровень общенаучной и предметно-специфической методологии. Номенклатура методологических знаний, их многообразие, высокая степень абстракции. Наиболее употребительные компоненты методологических знаний уровня общенаучной методологии. Понятия: абстракция, аддитивность, аксиома, закон, идея, идеализация, изменения, иерархия, качество, количество, константность, концепция, объект и предмет, объяснение, определение, отношение и т.д. Методы: аналогии, аналитический, генетический, дедукции, индукции, классификации, моделирования, наблюдения, системный, теоретический, эксперимента. Уяснение содержания методологических знаний, ориентирующих учащегося в условиях задачи и последующая их обработка на основе создания задачных ситуаций, предполагающих рефлексию метода. Предметно-специфической (конкретно-научной) уровень: методы фиксации наблюдений, экспериментального исследования изучаемых объектов; методы анализа и решения задач, опирающиеся на законы предметной области. Химический эксперимент, его организация, условия проведения. Методы качественного химического анализа. Методы количественного химического анализа, расчеты искомых параметров. Современные методы анализа химических соединений.
Использование исторического компонента в школьном курсе химии. Методология школьного курса химии. Анализ использования методологических знаний в курсе химии.
ЛИТЕРАТУРА
Обязательная
Азимов. А. Краткая история химии / А. Азимов. – М.: Мир, 1983. – 187 с.
Джуа. М. История химии / Пер. с итал. – М.: Мир, 1975. – 480 с.
Кузнецов В.И. Тенденции развития химии: История и ее роль в прогнозировании развития химических наук / В.И. Кузнецов. – М.: Знание, 1976. – 346 с.
Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / Под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса, П. Аливисатоса. Пер. с англ. – М.: Мир, 2002. – 292 с.
Ожерельев Д.И. Формирование научного мировоззрения в преподавании химии / Д.И. Ожерельев. - М.: Просвещение, 1982. – 254с.
Сенько Ю. В. Формирование научного стиля мышления учащихся в процессе обучения: Учебное пособие / Ю.В. Сенько. – М.: МГПИ им. В. И. Ленина, 1985. – 102 с.
Смирнова Т. В. Формирование научного мировоззрения учащихся при изучении химии: Пособие для учителя / Т.В. Смирнова. – М.: Просвещение, 1984. – 175с.
Соловьев Ю.И. История химии / Ю.И. Соловьёв. – М.: Просвещение, 1983. – 369 с.
Соловьев Ю.И. История химии: Развитие основных направлений соврем. химии. Кн. для учителя / Ю.И. Соловьёв, Д.Н. Трифонов, А.Н. Шамин. 2-е изд., перераб.. – М.: Просвещение, 1984. – 335 с.
Соловьев Ю.И. Эволюция основных теоретических проблем в химии / Ю.И. Соловьёв. – М.: Наука, 1971. – 379 с.
Фигуровский Н.А. История химии: Учеб. Пособие для студентов ин-тов по хим. и биол. спец. / Н.А. Фигуровский. – М.: Просвещение, 1979. – 311 с.
Дополнительная
Волков В.А. Выдающиеся химики мира / В.А. Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. – М.: Высшая школа, 1991. – 656 с.
Кедров Б.М. Проблема научного метода / Б.М. Кедров. – М.: Мир, 1994. – 278 с.
Соловьев Ю.И. Химия на перекрёстке наук: Исторический процесс развития взаимодействия естественнонаучных знаний / Ю.И. Соловьёв, В.И. Курашов // История науки и техники / Отв. ред. М.А. Ельяшевич. – М.: Наука, 1989. – 192 с.
Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. / Н.А. Фигуровский. – М.: Наука, 1969. – 455 с.
Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. Развитие классической химии в XIX столетии. / Н.А. Фигуровский. – М.: Наука, 1979. – 477 с.
Химия: Энциклопедия химических элементов / Под ред. А.М. Смолеговского. – М.: Дрофа, 2000. – 432 с.
Шапоринский С. А. Обучение и научное познание / С.А. Шапоринский. – М.: Педагогика, 1981. – 208с.
Я иду на урок химии: Летопись важнейших открытий химии. XVII-XIX вв.: Книга для учителя. – М.: Издательство «Первое сентября», 1999. – 320 с.
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/HIMII_ISTORIYA.html
http://ru.wikipedia.org/wiki
http://www.alhimikov.net/histori/Page-1.html
http://www.alhimik.ru/index.html
http://www.isc-ras.ru/elibrary/lecture/Berezin/table_contents-w.htm
http://allchem.ru/pages/history/90
http://www.physchem.narod.ru/Source/History/Sketch_0.html
http://www.chem.msu.su/zorkii/istkhim/materials.htm
Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГБОУ ВПО МГПУ)
Институт естественных наук
КАФЕДРА ХИМИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ
Часть II. Методические рекомендации и план освоения учебной
дисциплины
Основная образовательная программа
ООП 050101.65 (032300) по специальности «Химия»
Программа подготовки специалиста
Институт естественных наук
Курс: V, семестр: VII
Форма обучения: очная
Лекции: 20 часов
Семинары: 16 часов
Самостоятельная работа: 36 часов
Экзамен (зачет): VII семестр
Всего: 72 часа по учебному плану
Москва-2013
Методические рекомендации и план освоения дисциплины обсуждены и утверждены на заседании кафедры химии (протокол №1 от 26.08.2013).
Составитель:
Старший преподаватель Холина Н.А.
Заведующий кафедрой:
Доцент, кандидат химических наук, доцент Ройтерштейн Д.М.
|
