Скачать 180.41 Kb.
|
ТЕМЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ И ТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСКУССИЙ Семинарские занятия проходят в виде докладов и дискуссий по соответствующим темам. Семинар 1. Естественная и гуманитарная культуры. Панорама современного естествознания I. Естественная и гуманитарная культуры. 1. Наука как объективное и предметное знание. 2. Критерии истинности теории. 3. Естествознание и нравственность. II. История естествознания от древнего мира до 17 века. 1. Милетская школа. (Фалес, Анаксимен, Анаксимандр.) 2. Взгляды Платона и Аристотеля. 3. Система Птолемея. 4. Средневековые школы натурфилософов.( Абу ибн Сина, Бэкон.) 5. Система Коперника. 6. Взгляды Ньютона и Галилея. Литература: [1, 4, 6, 11, 13] Семинар 2. Структурные уровни организации материи I. Гравитационное взаимодействие. 1. Законы гравитации в солнечной системе и галактиках. 2. Обнаружение черных дыр. II. Электромагнитное взаимодействие. 1. Шкала электромагнитных волн. 2. Влияние электромагнитных волн на биологические объекты. 3. Электромагнитные поля мобильных телефонов. 4. Электромагнитные поля компьютеров. 5. Электромагнитные поля бытовых приборов. III. Сильное взаимодействие. 1. Энергия ядер. Проблемы овладения ядерной энергией. 2. Иерархия элементарных частиц. 3. Квантовая хромодинамика. Кварки и строение элементарных частиц. IV. Слабое взаимодействие. 1. Лептоны и слабое взаимодействие. 2. Типы лептонов и нейтрино. 3. Законы сохранения и симметрия в природе. Литература:[1, 2, 3, 4, 6, 8] Семинар 3. Фундаментальные взаимодействия Ι. Дуализм волновых и корпускулярных свойств вещества. 1. Гипотеза де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга Экспериментальные доказательства волновых свойств частиц. 2. Описание поведения микрочастиц. Волновая функция. Вероятностный характер процессов в микромире. Детерменизм в микромире. 3. Принцип Паули. Периодическая система химических элементов. 4. Химические связи и многообразие вещества. ΙΙ. Пространственно-временные соотношения и системы отсчета. 1. Экспериментальные основы специальной теории относительности (СТО). 2. Экспериментальные доказательства СТО. 3. СТО в современных технологиях. Литература: [1, 2, 3, 4, 6, 8] Семинар 4. Концепция единства пространственно-временных отношений в природе I. Общая теория относительности и эволюция Вселенной. 1. Экспериментальные доказательства ОТО. 2. Закон Хаббла. Определение постоянной Хаббла. 3. Постоянная Хаббла и время эволюции Вселенной. 4. Темная масса и темная энергия. Энергия вакуума как причина современного расширения Вселенной. 5. Концепция Большого взрыва. Теория «Горячей Вселенной». Этапы расширения Вселенной. 6. Экспериментальные доказательства теории «Горячей Вселенной». 7. Открытие реликтового излучения. 8. Анизотропия реликтового излучения и сетчатая структура Вселенной. ΙΙ. Происхождение и эволюция галактик. 1. Происхождение и структура спиральных галактик. 2. Эллиптические галактики. 3. Неправильные галактики. 4. Квазары. ΙΙΙ. Происхождение и эволюция звезд. 1. Протозвезды и их свойства. 2. Звезды в стабильной стадии. Солнце. 3. Стадия красного гиганта. 4. Белые карлики и их свойства. 5. Нейтронные звезды. Открытие и строение. 6. Черные дыры в двойных звездных системах. Литература: [2, 3, 4, 6, 8, 9, 17] Семинар 5. Континуальные и корпускулярные традиции описания природы I. Микроэлементы. 1. Микроэлементы в растениях. 2. Роль микроэлементов для человеческого организма. II. Органические соединения. 1. Ферменты и их функции. 2. Липиды и их функции. 3. Углеводы и их функции. III. Витамины. 1. Жирорастворимые витамины. 2. Водорастворимые витамины. 3. Гиповитаминозы. 4. Гипервитаминозы. Литература: [2, 3, 4, 7] Семинар 6. Эволюция Вселенной I. Законы генетики живых систем. 1. Строение ДНК и РНК. Их роль в синтезе белка. 2. Мутации и мутагенные факторы. 3. Наследственные заболевания. 4. Работа иммунной системы организма. III. Генная инженерия. 1. Успехи в создании генномодифицированных продуктов. 2. Правовые аспекты создания ГМП. 3. Технология создания вакцин. 4. Клонирование. История клонирования. 5. Перспективы технологии клонирования. Литература: [2, 3, 7, 15, 16] Семинар 7. Биологический уровень организации материи I. Происхождение солнечной системы. II. Теории биохимической эволюции. 1. Теория коацерватных капель Опарина-Холдейна.. 2. Теория С.Фокса. 3. Проблема создания биологического кода. III. Эволюция растений. IV. Эволюция животных. 1. Эволюция ящеров. 2. Эволюция млекопитающих. 3. Происхождение человека. Литература: [2, 3, 7, 9, 16, 17] Семинар 8. Порядок и хаос в природе. Синергетика. Процессы самоорганизации в природе и обществе 1. Признаки самоорганизующися систем. 2. Состояние хаоса, странные аттракторы, понятие бифуркации. 3. Самоорганизующися системы в физике. 4. Самоорганизующися системы в химии 5. Самоорганизующися системы в биологии. 6. Процессы самоорганизации в человеческом обществе. Литература: [12, 13, 14] 8.ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ Темы контрольных работ для студентов очной формы обучения (определяет преподаватель) 1. Фундаментальные взаимодействия. 2. Специальная теория относительности. 3. Эволюция Вселенной. 4. Эволюция звезд. 5. Происхождение и строение солнечной системы. 6. Химическое строение живых организмов. 7. Законы генетики. Проблемы генной инженерии. 8. Происхождение живого и его эволюция. 9. Происхождение человека. 10. Проблемы синергетики. Темы контрольных работ для студентов заочного отделения Таблица вариантов выбора контрольных работ
Номер варианта соответствует последней цифре номера зачетной книжки. Примечание: №101–110 – задачи на сравнение всех типов различных взаимодействий. Законы сохранения в ядерных реакциях. № 111-120 – состав и структура галактик. Эволюция Вселенной. Строение Солнечной системы. № 121- 130 – современные проблемы биологии. Эволюционные процессы в живых системах. № 131-140 – задачи на законы генетики. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Пример 1. Сравнить для изотопа водорода 1Н2 силы гравитационного и кулоновского взаимодействия электрона и ядра изотопа. Решение: ДАНО: q1 = e- = -1.6 ·10-19Кл q2 =e- = 1.6 ·10-19Кл m1 = 9.1·10-31 кг m2 = 3.3425 ·10-27кг 1/40 =9 ·109 Н м2/Кл2 G = 6.67·10-11 Н м2/кг2 Определить: F1/F2 Решение: Сила электростатического взаимодействия электрона и протона F1, находящегося в ядре изотопа водорода определяется законом Кулона: F1 = q1q2/40 r2 = e2/ 40 r2 Сила гравитационного взаимодействия электрона и ядра F2 определяется законом всемирного тяготения: F2 = G m1m2/r2 Сравнивая две силы, возьмем отношение этих сил: F1/F2 = q1q2/40 r2 : G m1m2/r2 = q1q2 /40 G m1m2 = =(1.6 ·10-19)2 9109/(6.67 10-119.110 -313.342510-27)= =2.56 9 /6.679.13.342510-38+9+11+31+27 =0.1135610391.141038 . Ответ: F1/F2 =1.141038 . Пример 2.Оценить возможный радиус черной дыры для звезды, масса которой больше солнечной массы в 10 раз. Решение: ДАНО: М = 10M0 = 1021030кг=21031кг. G =6.671011Нм2/кг2. с = 3·108 м/с. Определить: Rч.д Решение: Радиус черной дыры (без учета эффектов общей теории относительности) находится из условия равенства второй космической скорости и скорости света. Вторая космическая скорость – это скорость, с которой тело может уйти за пределы поля тяготения. Она находится из условия закона сохранения энергии в точке, удаленной от центра тяготения на расстояние R, и на бесконечном расстоянии: Епот R + Eкин R = Епот + Екин mV2/2 - GmM/R = 0 + 0 ________ VII = 2GM/R – вторая космическая скорость. Приравнивая вторую космическую скорость к скорости света, получаем: _______ с = 2GM/R Откуда R = 2GM/c2 R = 26.6710-1121031/(3108)2 =(26.672/9) 10-11+31-16=2.9644104м 29.6 103м 30 км. Ответ: Rч д 30 км. Пример 3. Определить расстояние в световых годах до галактики по ее красному смещению =10 нм линии = 486 нм. Решение: Н =75 кмс-1/Мпк. =10 нм. = 486 нм. Определить: R. При удалении галактики со скоростью V согласно эффекту Доплера для смещения в красную сторону (в сторону удлинения длины волны) линии излучения справедливо соотношение (при небольшом удалении): / = V/c , где c – скорость света. Отсюда скорость удаления галактики равна: V = c /. Вычислим скорость, чтобы узнать скорость удаления: V = 310810/486 =0.062108 м/с =62105 м/c =6200 км/с. По закону Хаббла скорость удаления пропорциональна расстоянию до галактики: V = H ·R. Примем постоянную Хаббла Н = 75 кмс-1/Мпк. Расстояние до галактики будет: R = V/H = 6200/75 = 82.7 Мпк. Учтем, что 1 парсек = 3.26 световых года, а 1 Мпк =106 пк. Тогда R =269106 cв. лет. Ответ: галактика удалена на 269 млн. световых лет. Пример 4. В результате соударения - частицы с ядром атома бора 5В10 образовались два новых ядра. Одним из этих ядер стало ядро атома водорода 1Н1. Определите порядковый номер и массовое число второго ядра. Дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект. Решение: Обозначим неизвестное ядро символом ZXA. Так как -частица представляет собой ядро гелия 4He2, запись реакции имеет вид 2He4 + 5B10 1H1 + ZXA Применив закон сохранения числа нуклонов, получим уравнение 4+10=1+А, откуда А=13. Применив закон сохранения заряда, получим уравнение 2+5=1+Z, откуда Z=6. Следовательно, неизвестное ядро является ядром атома изотопа углерода 6С13. Окончательно записываем реакцию: 2He4 + 5B10 1H1 + 6С13 Но в таблицах обычно указываются массы элементов в атомных единицах массы, а энергия в ядерной физике определяется в мегаэлектронвольтах (МэВ =106эВ=1.610-13Дж). В этих единицах с2=9 1016м2/c2=931 МэВ/а.е.м. Тогда, энергетический эффект Q ядерной реакции, выражаемый в мегаэлектронвольтах, определяется по формуле Q =(М10 - М20 - m) 931 () Хотя это соотношение относится к массам ядер, если добавить массы электронов элементов, входящих в реакцию, соотношение () останется справедливым для атомных масс элементов. Воспользовавшись данными табл.3, получаем: Q=931{(mHe + mB) - (mH + mB)} = 931{(4.00260 + 10.01294) – (1.00783 + +13.00335)}МэB = +4.06 МэВ Знак + означает, что энергия выделяется. Решение генетических задач При решении задач в области генетики студент должен усвоить следующие основные принципы: 1) в передаче наследственной информации участвуют оба родителя, и они вносят одинаковый вклад в генетическую конструкцию потомка; 2) каждая особь имеет по два гена, в то время как гамета содержит лишь один такой ген; 3) две пары генов, находящихся в разных хромосомах, наследуются независимо друг от друга; 4) две пары генов, находящихся в одной и той же хромосоме, имеют тенденцию наследоваться совместно, но могут разделяться в случае кроссинговера; 5) гаметы могут соединяться в случайных комбинациях. При решении генетических задач следует придерживаться следующих правил: 1) Записать символы, используемые для обозначения каждого гена. 2) Выяснить генотипы родителей, определяя их по фенотипам самих родителей, а если этого недостаточно, то по фенотипам либо их родителей, либо потомков. 3) Определить все гаметы, образующиеся у каждого родителя. 4) Начертить решетку Пеннета, в которой по горизонтали записать женские гаметы, а по вертикали – мужские. 5) Заполнить клетки решетки, записав в них генотипы соответствующих потомков, и определить соотношения в потомстве разных генотипов и разных фенотипов. 6) При решении задач на "признаки, сцепленные с полом" учесть, что ген, отвечающий за признак, находится в Х хромосоме, находящейся в половой паре хромосом. У женской особи рецессивный ген «а» не проявляется ( генотип ХАХа ), а в мужской особи рецессивный ген проявляется, так как нет альтернативного гена ( генотип ХаУ) Пример 5. У человека ген карего цвета глаз доминирует над геном голубых глаз. Гетерозиготная кареглазая женщина вышла замуж за голубоглазого мужчину. Какой цвет глаз возможен у их детей? Условие задачи оформим в виде таблицы
Генетическая запись решения: Р Bb х bb G B b b F1 Bb bb либо с помощью решетки Пеннета
Гетерозиготная особь (в данном случае – мать) дает два типа гамет, гомозиготная (отец) – один. В результате такого брака вероятность рождения детей с карими и голубыми глазами равна 1:1 (по 50%). Задачи для очной и заочной форм обучения 101. Оценить, во сколько раз сила электростатического взаимодействия двух электронов между собой больше их гравитационного притяжения? 102. Оценить, во сколько раз сила электростатического отталкивания двух протонов между собой больше их гравитационного притяжения? 103. Определить радиус черной дыры в центре галактики с массой порядка 109 масс Солнца. 104. Оценить возможный радиус черной дыры для Солнца. Задачи 105–107. Дописать ядерную реакцию и определить порядковый номер и массовое число второго ядра. Дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект. 105. 90Th230 88Ra226 + ? 106. 7N14 + 2He4 8O 17 + ? 107. 88Ra226 ? + 2He4. 108. Оценить расстояние до галактики, если красное смещение линии H водорода (длина волны =656 нм) составляет 30 нм. Принять постоянную Хаббла Н=75 км с-1/Мпк. 109. Оценить расстояние до галактики, если красное смещение линии H водорода (длина волны =656 нм) составляет 10 нм. Принять постоянную Хаббла Н=75 км с-1/Мпк. 110. По красному смещению линий водорода было найдено, что галактика, находящаяся на расстоянии 45 млн. световых лет, удаляется со скоростью 103км/с. Оценить постоянную Хаббла. Задачи 111-120 представляют собой небольшой реферат на заданную тему. В конце необходимо указать список используемой литературы. 111. Возникновение галактик. 112. Химический состав Вселенной и эволюция звезд. 113. Происхождение солнечной системы. 114. Источники энергии звезд. 115. Нейтронные звезды как окончание эволюции звезд. Теория и эксперимент. 116. Определение постоянной Хаббла и оценка времени развития Вселенной. 117. Экспериментальные доказательства теории горячей Вселенной. 118. Открытие реликтового излучения. 119. Планеты Солнечной системы. 120. Радиоизотопные методы датировки событий. Задачи 121-130 представляют собой небольшой реферат на заданную тему. В конце необходимо указать список используемой литературы. 121. Роль микроэлементов в жизни растений и животных. 122. Белки и их функции. 123. Липиды и их функции. 124. Углеводы и их функции. 125. Иерархия живых организмов. 126. Наследственные заболевания, связанные с хромосомными нарушениями. 127. Клонирование. Механизм и использование. 128. Достижения и проблемы генной инженерии. 129. Происхождение жизни на Земле. 130. Происхождение человека. 131. Какова вероятность, что у гетерозиготных кареглазых родителей родится голубоглазый ребенок? 132. Какова вероятность, что у гомозиготных кареглазых родителей родится голубоглазый ребенок? 133. У человека дальтонизм (цветовая слепота) – рецессивный признак, сцепленный с полом, а нормальное цветоощущение – его доминантный аллель. Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой страдал цветовой слепотой, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого тоже страдал световой слепотой. Какое зрение можно ожидать у детей от этого брака? 134. Классическая гемофилия у человека наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. У одной нормальной супружеской пары родился ребенок с аномалией. Кто это сын или дочь? 135. У молодых цыплят нет внешних заметных половых признаков, а между тем экономически целесообразно устанавливать для будущих петушков и курочек различные режимы питания. Нельзя ли для выявления пола воспользоваться тем фактом, что ген окраски находится в Х-хромосоме, причем рябая доминирует над черной? (у птиц гетерогаметный пол - женский). 136. У человека дальтонизм ( цветовая слепота) обусловлен рецессивным геном(а), расположенным в Х-хромосоме. У супругов с нормальным зрением родился ребенок с дальтонизмом. Кто это – сын или дочь? 137. У человека потребность в курении табака связана с рецессивным геном (а), расположенным в Х-хромосоме. Некурящий мужчина женился на некурящей женщине, отец которой много курил. Какова вероятность рождения ребенка, склонного к курению, и укажите его пол? 138. У людей любопытство – признак рецессивный (а) по отношению к равнодушию, сцепленный с полом. Любопытный юноша женится на равнодушной девушке. Отец девушки отличается любопытством, а мать и все ее предки были людьми равнодушными. Какова вероятность того, что сыновья от такого брака будут людьми любопытными? 139. У людей любопытство – признак рецессивный (а) по отношению к равнодушию, сцепленный с полом. Любопытный юноша женится на равнодушной девушке. Отец девушки отличается любопытством, а мать и все ее предки были людьми равнодушными. Какова вероятность того, что дочери от такого брака будут людьми любопытными? 140. У людей любопытство – признак рецессивный (а) по отношению к равнодушию, сцепленный с полом. Любопытный юноша женится на равнодушной девушке. Отец девушки отличается любопытством, а мать и все ее предки были людьми равнодушными. Какова вероятность того, что дочери от такого брака будут людьми равнодушными? Вопросы к экзамену
|
Учебно-методическое пособие для семинарских занятий, самостоятельной... Тема История естествознания. Панорама современного естествознания. Тенденции развития. Взаимосвязь естественно-научной и гуманитарной... | Методические указания к семинарским занятиям по дисциплине «земельное право» Эти занятия служат не только трибуной для дискуссий, обмена мнениями и анализа допускаемых на практике ошибок, правонарушений, но... | ||
Методические рекомендации по дисциплине сд. Ф новейшая история стран... Семинар (от лат seminarium – рассадник) – это вид групповых занятий по какой-либо научной или учебной проблеме. Семинарские занятия... | Темы для дискуссий и опросов: Как различается общение по направленности «Перефразирование», «резюмирование», «отражение чувств» что означают эти понятия | ||
Планы семинарских занятий по учебной дисциплине «Трудовое право»... Репродуктивные семинарские занятие направлены в основном на самостоятельное осмысление и воспроизведение студентами положений, содержащихся... | Академии Естествознания «Успехи современного естествознания» Материалы конференций (тезисы докладов), (правила оформления указываются в информационных буклетах по конференциям) | ||
Методические указания для студентов по подготовке к практическим (семинарским) занятиям Практические (семинарские) занятия проводятся по наиболее трудноусвояемым и актуальным темам курса. Именно на практических (семинарских)... | Курс, 7 семестр Трудоемкость дисциплины: Виды учебной работы Трудоемкость (час.) Освоение теоретического материала по темам дисциплины, включенного в план аудиторных занятий. Выписывание рецептов на гомеопатические... | ||
Пояснительная записка 4 Раздел IV. Планы семинарских и практических... Негосударственное образовательное частное учреждение высшего профессионального образования | А. А. Рахкошкин Компаративный анализ в педагогике: обзор зарубежных методологических дискуссий Новгородским межрегиональным институтом общественных наук. Семинар проводился в рамках реализации проекта «Открытость в образовании... | ||
Методические рекомендации для семинарских занятий Шифр Семинарские занятия тесно взаимосвязаны с лекциями. Учебный материал семинаров не дублирует материала, изложенного преподавателем... | Тематика семинарских занятий Семинар 1 Основные характеристики современного... Тощенко Ж. Т. Парадоксальный человек М., 2001, Изд 2-е М., 2007. Гл1 параграф 2 и 3 | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Учебное пособие предназначено для подготовки к семинарским занятиям по курсу «Правовые аспекты мер безопасности» в нем содержатся... | Планы семинарских занятий по истории и философии математики Всего представлены темы для 14 занятий. Отдельная тема может занимать и более одного занятия. Каждое занятие содержит материал для... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Она адаптирована для 6 класса темы «Типичная английская еда» и «Любимые занятия англичан» проходят ознакомительно, темы по грамматике... | Планы семинарских занятий новосибирск 2003г. Удк ббк у-01 ... |