47.Химические системы, энергетика химических процессов, ре­акционная способность веществ.

Возникновение научной химии. Системные химические теории Начало научной химии связывают с работами английского ученого XVII в. Р. Бойля, который предложил понятие химический элемент. По мнению Р. Бойля, химический элемент- это «простое тело», входящее в состав вещества и определяющее его свойства.

В химии XVIII в. господствовала теория флогистона, кото­рая была предложена для объяснения процесса горения. Пред­полагалось, что флогистон — это невесомая субстанция, кото­рую содержат все вещества, способные к горению, и которая выделяется в процессе горения. Открытия в химии середины и конца XVIII в. привели к отказу от теории флогистона. Так, в 1748 г. М.В. Ломоносов сформулировал закон сохранения мас­сы, который не допускает возможности существования неве­сомой материи. Это закон гласит: .масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Следующий этап в развитии химии (начало XIX в.) связан с именем английского химика Дж. Дальтона. Исследования химического состава газов позволили Дж. Дальтону сформулировать закон кратных отно­шений — один из фундаментальных законов химии. Закон кратных отношений утверждает, что массы двух химических элементов в любых возможных соединениях относятся друг к другу; как целые числа.

В начале XIX в. ученые начинают использовать понятие «мо­лекулы». Молекула — это устойчивая совокупность атомов, способная к самостоятельному существованию.

Научная революция в химии связана с именем другого рус­ского ученого Д.И. Менделеева, который в 1869 г. предложил периодическую систему химических элементов. Периодичес­кая система, оформленная в виде таблицы, упорядочивала все многообразие известных к тому времени химических элемен­тов и позволяла предсказывать новые. Д.И. Менделеев распо­ложил все элементы в соответствии с возрастанием их атомно­го веса и показал, что таким образом складывается четкая система. Периодическая система Д.И. Менделеева стала той объединяющей концепцией, которая позволила не только систематизировать, но и объяснить весь накопленный к концу XIX в. эмпирический материал, и стала прочной основой ее временной теоретической химии.

Развитие химии в XX в. шло по линии возрастания диффе­ренцированное внутри комплекса химического знания. Этот процесс привел к разделению на неорганическую и органичес­кую химию и созданию аналитической и физической химии: возникновению целого ряда междисциплинарных исследований, которые со временем обрели самостоятельный научный статус (космохимия, геохимия, агрохимия, биохимия и др.).

48.Понятие преджизни и жизни

Жизнь - это активное, идущее с затратами поддержание (за счет постоянного обмена веществ с окруж. Средой) и матричное воспроизведение специфической и упорядоченной структуры. В живом все подчинено закону оптимума.

Появление жизни на Земле

Как было отмечено выше, в вопросе появления жизни на нашей планете еще много остается неясного и неопределенного. Эта проблема далека от своего окончательного решения. Тем не менее, современная наука дает возможность выдвинуть некоторые гипотезы, отвечающие на вопросы о том, как, когда и в какой форме появилась жизнь на Земле.

Условия, необходимые для появления жизни

История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни.

Прежде всего, следует отметить, что жизнь может существовать в достаточно узком диапазоне температур, давлений и радиации.

Начало жизни на Земле.

Поскольку жизнь неразрывно связана со средой своего обитания, то начало жизни следует изучать в тесной связи с теми космическими и геологическими процессами, в ходе которых образовалась и развивалась наша планета.

Завершение этапа космической эволюции Земли, в ходе которой она сложилась из планетезималий, произошло около 4,5 млрд. лет назад. После этого наша планета стала постепенно остывать и начала формироваться земная кора, а также атмосфера и гидросфера за счет дегазации лав, выплавлявшихся из верхней мантии при интенсивном вулканизме.

Итак, подводя итоги, следует отметить, что первичные организмы, возникшие на Земле более 4 млрд. лет назад, обладали следующими свойствами:

--они были гетеротрофными организмами, т.е. питались готовыми органическими соединениями, накопленными на этапе космической эволюции Земли;

-они были прокариотами — организмами, лишенными оформленного ядра;

-они были анаэробными организмами, использующими в качестве источника энергии дрожжевое брожение;

-они появились в виде первичной биосферы, состоящей из биоценозов, включающих различные виды одноклеточных организмов;

-они появились и долгое время существовали только в водах первичного океана.

49. Концепции возникновения и развития жизни на Земле.

Сущ-ют следующие пять основных групп теорий о происхождении жизни.

1.Креационизм, утверждающий, что жизнь была создана сверхестественным существом

2. Теория самопроизвольного зарождения - жизнь самозарождается при создании для этого подходящих условий, и это на протяжении всей истории Земли на ней происходило неоднакратно.

3. Теория стационарного состояния. Жизнь существовала всегда, и только изменялись ее формы.

4. Теория панспермии. Жизнь на Землю была занесена из космоса.

5. Теория биохимической революции - жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов.

Естественно-научные гипотезы происхождения жизни: креционизм и эволюционизм. Издавна люди пытались объяснить многообразие мира. На протяжении тысячелетий считали, что будто бы все виды организмов были однажды созданы Богом в их нынешней форме и больше никогда не изменялись. Эта биологическая парадигма существовала до XVIII в. Используя рациональные методы, ряд учёных, например Бюффон во Франции, Эразм Дарвин (дед Чарльза) в Англии, Гёте в Германии, М.В. Ломоносов в России пришли к выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны а претерпевают эволюцию. Эти неточности исправил Чарльз Дарвин. В своей знаменитой работе «Происхождение видов путём естественного отбора» он, обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, развёрнутую теорию эволюции.Современные концепции происхождения жизни В развитии учений о происхождении жизни существенное место занимает теория, утверждающая, что все живое происходит только от живого - теория биогенеза. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Возникновение жизни. Теория Опарина. Опыт Миллера Согласно гипотезе советского ученого А. И. Опарина о происхождении жизни на Земле, в воде было растворено огромное количество химических веществ, которые, вступая между собой в различные реакции на протяжении миллиардов лет, привели к образованию органического вещества. Американский ученый С. Миллер смоделировал первичную атмосферу Земли и синтезировал жир­ные кислоты, уксусную и муравьиную кислоты, мочевину и ами­нокислоты путем пропускания электрических зародов через смесь инертных газов. Таким образом было продемонстрировано, как под действием абиогеннных (химическая эволюция) факторов возможен синтез слож­ных органических соединений. 50.Глобальная проблема выживания всего живого на ЗемлеГлобальные проблемы экологии Взаимодействие общества и природы – узловая проблема политического и социально-экономического развития общества. Расширяя и усиливая антропогенное и техногенное давление на природу, общество сталкивается с многократно воспроизведенным «эффектом бумеранга»: разрушение природы оборачивается экономическим ущербом и социальным уроном. Глобальные проблемы человечества. Факторами, способствующими появлению и обострению глобальных проблем, явились: резкое увеличение расходования природных ресурсов; отрицательное антропогенное воздействие на природную среду, ухудшение экологических условий жизни людей. Отметим признаки, присущие глобальным проблемам: глобальные проблемы проявления; острота проявления; комплексный характер; общечеловеческая сущность; особенность предопределять ход дальнейшей истории человечества; возможность их решения усилиями всего мирового сообщества.Сейчас человек стоит перед решением двух важнейших проблем: предотвращения ядерной войны и экологической катастрофы. Особенность нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду. Выделяют два аспекта экологической проблемы: экологические кризисы, возникающие как следствие природных процессов; кризисы, вызываемые антропогенным воздействием и нерациональным природопользованием. 2. Демографическая проблема. Демографическое развитие – не только рост населения, оно включает в себя вопросы природопользования, роста численности населения относительно территорий ее природно-ресурсной основы. Население нашей планеты составляет более 6,2 млрд человек и растет очень быстро. За ближайшие 10 лет население Земли увеличится еще на один млрд жителей. 3. Энерго-сырьевая проблема. Быстрый рост промышленности, сопровождающийся глобальным загрязнением природной среды, небывало остро поставил проблему сырьевых ресурсов. Сейчас человек в своей хозяйственной деятельности освоил почти все доступные и известные ему виды ресурсов как возобновляемых, так и невозобновляемых. 4. Земельные ресурсы, почвенный покров – это основа всей живой природы. Лишь 30% земельного фонда мира – сельскохозяйственные угодья, используемые человечеством для производства продуктов питания, остальная территория – горы, пустыни, ледники, болота, леса и т.д. Сейчас в мире практически не осталось земли для сельскохозяйственного освоения, лишь леса и экстремальные территории.5. Вода является обязательным условием существования всех живых организмов на Земле. Ресурсный потенциал океана может восполнить истощающиеся запасы. Мировой океан – это Биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон); Огромные ресурсы минерального сырья; 6. Продовольственная проблема. Продовольственная проблема имеет глобальный характер и в силу своей тесной взаимосвязанности со сложной задачей преодоления социально-экономической отсталости бывших колониальных и зависимых государств.7. Проблема социально-экономической отсталости развивающихся стран. «Третий мир» – весьма условная общность стран Азии, Африки, Латинской Америки и Океании, составлявших в прошлом колониальную и полуколониальную периферию развитых капиталистических стран.