- •Конспект лекций по ксе доц. Панычика а.В.
- •Тема 1. Наука в системе культуры
- •1. Наука как явление культуры. Функции науки
- •Основные функции науки
- •Основные этапы развития естествознания
- •2. Критерии научности. Научное и вненаучное знание
- •Виды вненаучного знания
- •3. Естественнонаучная и гуманитарная культура
- •Критерии различения естественнонаучной и гуманитарной культур
- •Сближение естественнонаучной и гуманитарной культур
- •4. Сциентизм и антисциентизм. Нтр и ее последствия
- •Аргументы сциентистов и антисциентистов
- •Рекомендуемая учебная литература по теме «Наука в системе культуры»
- •Лекция 2. Методы и структура научного познания
- •Структура научного познания
- •Классификация научных методов
- •2. Методы исследования и формы знания на эмпирическом уровне исследования
- •Достоинства и недостатки наблюдения
- •Формы теоретического зания
- •Процедуры проверки гипотез
- •Краткое резюме
- •Рекомендуемая учебная литература по теме
- •Тема 3. Физика как фундаментальная наука
- •Место физики в системе естествознания
- •2. Понятие физической реальности
- •Концепции близкодействия и дальнодействия
- •Рекомендуемая учебная литература
- •Основные вопросы космологии
- •Основные космогонические идеи
- •2. Космологические модели
- •Типы космологических моделей
- •Значение Ньютона
- •Нестационарные космологические модели
- •3. Антропный принцип
- •Тема 6. Основные концепции геологии и химии
- •1. Проблема происхождения Земли
- •Основные идеи небулярной гипотезы
- •Проблемы небулярной гипотезы
- •Форма, состав и строение Земли Форма Земли
- •Строение Земли
- •Функции литосферы
- •3. Основные концепции химии
- •Базовые понятия химии
- •Основные химические законы
- •Четыре концептуальные системы современной химии
- •Концепции о химических элементах (атомно-молекулярное учение о веществе)
- •Концепции о химических свойствах вещества (структурная химия)
- •Концепции о химических реакциях (химических процессах)
- •Рекомендуемая учебная литература
- •Тема 7. Современная биологическая картина мира
- •1. Свойства живого. Структурные уровни организации живого
- •Главные свойства живого
- •Структурные уровни организации живого
- •2. Проблема происхождения жизни
- •Концепция панспермии
- •Теория наследственности
- •Хромосомная теория наследственности
- •Синтетическая теория эволюции
- •Основные идеи синтетической теории эволюции
- •Рекомендуемая учебная литература
- •Тема 8. Человек и биосфера
- •1. Учение о биосфере в.И. Вернадского
- •Семь составляющих биосферы (по в.И. Вернадскому)
- •Три биогеохимических закона в.И. Вернадского
- •Эволюционные (научные) концепции происхождения человека
- •Основные идеи теории антропогенеза
- •Таксономическое определение человека
- •Стадиальная теория антропогенеза
- •Факторы антропогенеза
- •Понимание ноосферы в современном естествознании
- •Концепция ноосферы и современный экологический кризис
- •Глобальные экологические проблемы
- •Причины возникновения глобальных экологических проблем
- •Роль науки в возникновении глобальных экологических проблем
- •Крах прежних представлений о природе
- •Потребность в новой стратегии взаимодействия человечества и природы
- •Рекомендуемая учебная литература
- •Тема 9. Современное естествознание
- •Предпосылки формирования новой научной картины мира
- •Открытия, не вписывающиеся в классическое естествознание
- •2. Принципы универсального эволюционизма и основные положения синергетики
- •Атрибуты эволюции в естествознании
- •Основные понятия синергетики
- •Принципы универсального эволюционизма
- •3. Особенности современного естествознания
Функции литосферы
Ресурсная функция
Геодинамическая функция
Геофизическая функция
Геохимическая функция
Ресурсная функция литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей экосистем абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека.
Геодинамическая функция литосферы проявляется в ходе различных геологических процессов (экзогенных – оползней, обвалов, селей, береговой абразии, подтопления и т.д. и эндогенных – землетрясений, вулканических извержений и т.д.), так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество.
Геофизическая функция литосферы – это влияние геофизических полей литосферы на состояние биосферы. Геофизические поля – естественные физические поля космического и земного происхождения, а также техногенные поля, действующие в пределах литосферы, преобразованные и распределенные ею.
Геохимическая функция литосферы в экологическом аспекте заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Причем одинаково важен анализ обеих сторон круговорота – как вредных, так и полезных для экосистем веществ.
3. Основные концепции химии
Химия — это наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения. Она изучает природу и свойства различных химических связей, энергетику химических реакций, реакционную способность веществ, свойства катализаторов и т.д. Как наука химия складывается в конце XVIII в.
Главная задача химии – получение веществ с необходимыми свойствами.
Эта задача определила двуединую основную проблему химии:
получение веществ с заданными свойствами как производственная, практическая задача и
выявление способов управления свойствами веществ как задача научно-исследовательская.
Базовые понятия химии
атом;
молекула;
химический элемент;
химическое соединение;
химическая связь;
химическая реакция.
Атом – наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Состоит из ядра и «облака» электронов вокруг него.
Молекула – это наименьшая частица вещества, сохраняющая его свойства; состоит из двух или более атомов и может самостоятельно существовать. Имеет постоянный качественный и количественный состав. Её свойства зависят от атомов, входящих в её состав, и от характера связей между ними, и от их пространственного расположения.
Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Все химические элементы указаны в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева; каждому элементу в ней отвечает свой порядковый (атомный) номер. Значение порядкового номера элемента и значение заряда ядра атома того же элемента совпадают, то есть химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым порядковым номером.
Химическое соединение – это индивидуальное вещество, в котором одного (например, N2 и O2) или различных (H2SO4, KCl) элементов соединены химической связью.
Химическая связь – это взаимодействие, которое связывает отдельные атомы в более сложные образования – молекулы, ионы, кристаллы. Химическую связь объясняют взаимодействием электрических полей, образующихся между электронами и ядрами атомов в процессе химических преобразований. Прочность химической связи зависит от энергии связи.
Химическая реакция – процесс превращения одних веществ в другие, отличных от исходных по составу и свойствам.
Механизм химических связей. Химические связи между атомами осуществляют электроны, расположенные на внешней оболочке и связанные с ядром наименее прочно. Их назвали валентными электронами.
Виды химических связей. В зависимости от характера взаимодействия между этими электронами различают ковалентную, ионную и металлическую химические связи.
Ковалентная связь осуществляется за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащих атомам.
Ионная связь представляет собой электростатическое притяжение между ионами, образованное за счет полного смещения электрической пары к одному из атомов.
Металлическая связь — это связь между положительными ионами в кристаллах атомов металлов, образующихся за счет притяжения электронов, но перемещающихся по кристаллу в свободном виде.
Первое научное определение химического элемента как «простого тела», предела химического разложения вещества, в 1661 г.сформулировал английский физик и химик Роберт Бойль (1627-1691). В этом году он создал труд «Химик-скептик», в котором объяснил разность свойств различных веществ тем, что они построены из разных частиц (корпускул), которые и отвечают за свойства вещества.
В начале XVIII века Г.Э. Шталь сформулировал теорию флогистона – вещества, удаляющегося из материалов при горении.
Химия стала подлинной наукой во второй половине XVIII в., когда М.В. Ломоносов сформулировал принцип сохранения материи и движения и исключил из числа химических агентов флогистон.
Выяснив роль кислорода в процессе горения, окисления и дыхания, французский химик А.Л. Лавуазье окончательно опроверг теорию флогистона.
Дж. Дальтон в труде «Новая система химической философии» доказал существование атомов, ввёл понятия «атомный вес», «химический элемент».
В 1811 г. итальянский физик и химик А. Авогадро ввел понятие «молекула» и выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества.
В 1861 г. A.M. Бутлеров создал и обосновал теорию химического строения вещества, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием.
В 1869 г. Д.И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов – один из фундаментальных законов естествознания.
Современная формулировка периодического закона гласит: строение и свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер.