Тема: « Сравнение двух ведущих теорий химии: Периодического закона Д.И. Менделеева и теории химического строения
А.М. Бутлерова»
Цели урока
1. Сравнить философские основы общности двух ведущих теорий химии
2. Показать, что обе теории созданы русскими учеными и составляют вклад отечественной химии в мировую химическую науку
3.Доказать, что обе теории прошли испытания временем и блестяще его выдержали, развиваясь и обогащаясь современными открытиями в химии.
Вопросы семинарского занятия
1.Предпосылки возникновения теорий
2. Основные положения теорий
3. Роль практики в становлении теорий
4. Их значение и развитие
1.Предпосылки. Накопление фактов.
63 химических элемента
1807г.- Й. Берцелиус
XVIIIв. –А. Лавуазье(С, Н, О,N)
XIXв. – А. Кекуле(химия соединений
углерода)
К.Шорлеммер (химия углеводородов
и их производных)
1.Предпосылки. Работы предшественников Д.И. Менделеева
Классификация Берцелиуса
Триады Деберейнера (1816г.)
-Аr (Na) =(7+39):2=23 Li, Na, K
Октавы Ньюлендса(1865г.)
H Li Be B C N O
F Na Mg Al Si P S
Cl К Са Сr Ti Mn Fe
……………………………
Таблица Мейера (1869г)- 27 элементов
Дополнительный вопрос
В 1882г. Лондонское Королевское общество присудило Д.И. Менделееву медаль Деви «за открытие периодических соотношений атомных весов», а пятью годами позже, в 1887г., это же общество вручает эту же медаль своему соотечественнику Дж. Ньюлендсу «за открытие периодического закона химических элементов».
Чем объяснить такую нелогичность в решениях Лондонского Королевского общества?
Дополнительная информация
Немецкий химик Лотар Мейер(1830-1895)- претендент на открытие П.З.
1864г – его работа « Современные теории химии», где химические элементы выстраивались в ряд в соответствии с их атомным весом. Он не увидел главные закономерности, не смог ни предсказать новых, ни исправить неверные значения атомного веса уже известных элементов.
Его заявление после открытия закона Менделеевым: « Было бы поспешно изменять доныне принятые атомные веса на основании столь непрочного исходного пункта».
Мейер еще раз доказал, что излишняя осторожность в науке препятствует совершению открытий.
Надо отдать должное немецкому ученому - он не стал оспаривать первенство Менделеева.
1. Предпосылки. Работы предшественников А.М. Бутлерова
Теория радикалов- Й. Берцелиус, Ю. Либих, Ж. Дюма
Теория типов- Ж.Дюма, Ш. Жерар,О. Лоран
1830г.- Й Берцелиус, термин «изомерия»
Успехи в синтезе- Ф.Велер, Н.Н.Зинин, А. Кольбе, М. Бертло, А.М. Бутлеров
Э. Франкланд, А. Кекуле- понятие о валентности
1. Предпосылки. Съезд химиков в г. Карлсруэ (1860)
Д.И. Менделеев… ?
А.М. Бутлеров … ?
1869 год….? 1861год…?
Все ученые, которые занимались поисками естественной классификации химических элементов и органических веществ, находились в равных условиях, имели одни и те же предпосылки.
Почему же ни одному из них, кроме Д.И.Менделеева и А.М. Бутлерова, не удалось открыть Периодический закон и создать Теорию химического строения?
2. Основные положения теорий
Задание №1.Дать определение основным положениям ТХС, привести примеры
1гр.- первое положение
2гр.- второе положение
3гр.- третье положение
Задание №2 Ответить на вопросы по теме « Периодический закон»
3. Роль практики в становлении теории. Развитие теории.
Периодический закон Д.И. Менделеева…?
«…от атомных масс», «…от зарядов их атомных ядер»
Теория строения А.М. Бутлерова…?
«…от химического строения», « …от их пространственного и электронного строения»
Выводы
1. Теории сходны в своем становлении (факты, работы предшественников, съезд, личностные качества ученых)
Теории созданы гениальными русскими учеными, эти теории- большой вклад в мировую науку
Им «… будущее не грозит разрушением, а лишь развитие и надстройки обещаются».
(Д.И. Менделеев)
Кроссворд. Авторы: Барташевский Павел, Скрябиков Егор
Теория А.М.Бутлерова.
1.Эффект смещения электронных пар сигма- связей
2.Наименьшая единица вещества
3.Этот ученый ввел термин «орг.химия»
4.Химия углерода
5.Эффект смещения электронов пи-связи
6.Вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение и свойства
-
Велика роль практики в развитии естествознания. Рассмотрим некоторые примеры, когда практические потребности привели к развитию той или иной области естествознания, а иногда даже вылились в целые научные направления.
1. Необходимость руководить земледелием, определять время начала земледельческих работ, потребности мореплавания, связанные с ориентацией ночью в длительных морских путешествиях требовали измерения времени, которое было связано с изучением видимого движения Солнца и других небесных светил. Это способствовало развитию астрономии.
2. Астрономия же может развиваться только используя знания математики, что выдвинуло вперед эту науку, причем прежде всего стали развиваться арифметика и элементарная геометрия. Строительство жилищ ставило перед геометрией практические задачи.
3. Человека и животных одолевали различные болезни, с которыми нужно было бороться. Это положило начало развитию медицины и ветеринарии.
4. В то же время успешное лечение болезней человека и животных было невозможно без знаний физиологии, анатомии, ботаники. Таким образом, медицина и ветеринария вызвали к жизни эти науки.
5. Для развития ремесел требовалась наука, которая исследовала бы свойства тел и формы проявления сил природы. Практические потребности, таким образом, стимулировали возникновение и развитие физики.
6. Техника производства часов требовала развития теории равномерного движения. Решение проблемы колебаний маятника было найдено X. Гюйгенсом и положило начало развитию теории колебаний.
7. Голландию можно считать страной, где зародилась такая наука, как гидростатика. В этой стране огромное количество озер и рек, поэтому гидротехнические сооружения имели здесь колоссальное значение. А сооружать порты, каналы, плотины невозможно было без знания законов и положений гидростатики.
8. Стремление получить совершенный тип парового двигателя привело к созданию паровой машины Уатта, а желание повысить коэффициент полезного действия (КПД) паровой машины послужило основой для развития термодинамики С. Карно.
9. Широкое распространение паровых машин оказало существенное влияние на открытие закона сохранения и превращения энергии.
10. Оптика тоже оказалась под сильным влиянием практических потребностей. С тех пор как Г.Галилей продемонстрировал значение зрительной трубы для мореплавания, эта область физики стала бурно развиваться. Были созданы бинокли. Желание заглянуть внутрь вещества способствовало появлению микроскопов, а стремление получше рассмотреть звезды - телескопов.
11. История науки убедительно доказывает, что как только обнаруживается практическая потребность того или иного открытия, сразу начинается интенсивное развитие соответствующей области науки. Так, например, исследование строения атома и атомного ядра шло сравнительно медленно до 1939 г. Итальянский физик Э. Ферми, впервые обнаруживший деление ядер урана, даже не заявил об открытии. Оно было сделано немецкими физиками О. Ганом и Ф. Штрассма-ном. Когда же обнаружилось, что можно использовать колоссальные запасы энергии, выделяющиеся при распаде атомных ядер для промышленных и военных целей, размах соответствующих исследований увеличился в десятки и сотни раз.
12. Огромная отрасль науки - кибернетика, основные принципы которой подробно изложены в ТЕМЕ 16 предлагаемого курса, - была создана не из чистой любознательности, хотя и вобрала в себя достижения логики. Во время второй мировой войны возникла необходимость наладить средства противовоздушной обороны (ПВО). Американцы поручили Н. Винеру и Дж. Биглоу изучить возможности автоматической регулировки стрельбы орудий ПВО. Решению этой проблемы и обязана своим появлением новая наука - кибернетика.
13. Роль практических потребностей велика в становлении химии. Металлургия и производство лекарств требовали бурного ее развития.
14. Изучение металлов стало вообще источником самых блестящих открытий. Решение проблем горения способствовало созданию целой новой отрасли знания - математической теории и физики горения и взрыва.
15. Развитие хлопчатобумажной промышленности связано с возникновением новых отраслей химической промышленности - производства серной кислоты, соды и хлора, которые были необходимы для обработки хлопка (серная кислота - для соды, а сода - для мыла, без которого невозможна промывка окрашенных тканей).
16. Создание взрывчатых веществ потребовало производ
ства азотной кислоты из чилийской селитры и сер
ной кислоты, следовательно, стали развиваться и эти
новые отрасли химической промышленности.
Однако не во всех науках, разумеется, можно обнару
жить столь очевидную зависимость от практических по
требностей.
Люди связаны определенными общественными условиями. Уровень социального развития общества ограничивает возможности ученого. Каждый исследователь - дитя своего времени, поэтому научные открытия совершались людьми, чьи мысли направлялись потребностями века.
Например, телефон не был создан раньше XIX в., так как в этом не было необходимости. Рыночные отношения, интенсивно развивающиеся в этом веке, требовали быстрой и качественной информации по телефонным каналам между абонентами, удаленными друг от друга практически на любое расстояние. В 1876 г. А.Г. Белл (США) изобрел телефонный аппарат, а первая телефонная станция была создана в 1878 г. в Нью-Хейвене. Таким образом, телефон был крайне необходим и не мог не появиться именно в это время.
Сегодня же одной телефонной связи недостаточно. Появление факсов, радиотелефонов, электронной почты, сотовой связи, сети «Интернет» также связано с потребностями получения быстрой и качественной информации. И этот процесс нельзя остановить: завтра могут появиться совершенно новые средства связи, обусловленные практическими потребностями.
1.2.4. Относительная самостоятельность в развитии науки
Относительная самостоятельность развития естествознания - не вьщумка философов, а закономерность его развития. Она находит свое выражение в стремлении к систематизации накопленного знания, упорядочению этих знаний. Практическое решение возникающих задач может быть осуществлено лишь по мере достижения определенных ступеней самого процесса познания природы.
Относительная самостоятельность развития естествознания проявляется в том, что сам процесс познания совершается от явлений - к сущности и от менее глубокой сущности - к более глубокой.
В науке одни научные идеи вытекают из других. Так, например, раз физики начали «ковыряться» в атомном ядре, это непременно привело бы к созданию атомной бомбы, что и наблюдалось в действительности.
Все физические теории в оптике связаны с развитием учения о природе света, которое прошло сложный и далеко не гладкий путь.
1. Первые теории о природе света были предложены И. Ньютоном (1672-1676 гг.) - свет как поток корпускул (частиц) - корпускулярная теория света, - и X. Гюйгенсом (1678 г.) - волновая теория света. Обе теории опирались на одни и те же факты, и каждая по своему, но одинаково хорошо объясняла их.
2. Изучение света привело к открытию явлений дифракции и интерференции света О. Френелем и Ара-го (1815-1818 гг.), которые склонили чашу весов в сторону волновой теории, так как хорошо объяснялись именно с этой точки зрения.
3. Исследования явления поляризации света и доказательство поперечности световых волн О. Френелем (1815-1821 гг.) также опирались на эту теорию. Впоследствии эти явления нашли широкое применение в науке и технике.
4. Однако открытие в 1887 г. Г. Герцем явления фотоэффекта и исследование его А. Г. Столетовым в 1888 г. показало, что первый закон фотоэффекта не может быть объяснен с волновой точки зрения.
5. В 1865 г. Дж. Максвелл установил электромагнитную природу света, в 1905 г. А. Эйнштейн создал квантовую теорию света. Обнаружение примерно в это же время Л. де Бройлем волновых свойств у элементарных частиц (дифракции электрона) позволило установить, что свет обладает двойственной природой, т.е. ему присущи и волновые и квантовые свойства, что получило название корпускулярно-волнового дуализма (см. ТЕМУ 3.8).
Таким образом, относительно независимые исследо вания привели к более глубокой сущности, но это был установлено не из потребностей производства, хотя в даль нейшем получило колоссальное применение, например, использование солнечных батарей в космосе основано на явлении фотоэффекта и т.п.
Практика – это материальная деятельность человека. Из этого определения следует, что работа с теоретическими объектами не является практикой. Нельзя называть практикой и действия животных, ибо практика есть вид деятельности человека. Исходя из такого понимания практики, можно выделить три ее основных вида: материальный труд, эксперимент, и общественно-преобразующую деятельность, под которой понимают материальные действия, направленные на изменение или сохранение социальных систем (борьба с преступностью, военные операции, революционная деятельность и т.п.).
Какое отношение имеет практика к познавательной деятельности человека? Оказывается, она лежит в основе формирования главного инструмента познания человека – мышления. «Мысль есть перенесенное во внутренний план, т.е. в сферу психики, практическое действие», – этот тезис является главным выводом теории интериоризации , ставившей своей целью выяснение природы мышления. Согласно этому выводу, сделанному П.Жане, Ж. Пиаже и Л.С. Выготским и др., практические действия с объектом и мысли о нем имеют одинаковую структуру. Поэтому овладение практическими действиями способствует формированию мышления человека.
Теория интериоризации явилась научной основой эксперимента по формированию мышления у слепоглухих детей, проведенного в Загорском интернате (г. Сергиев Посад) под руководством И.А. Соколянского и А.И. Мещерякова. В этом интернате содержатся слепоглухие дети, которые лишены возможности общения с миром через зрение и слух. Оказалось, что у таких детей отсутствует и мышление. Суть эксперимента заключалась в следующем: обучить детей максимально возможному количеству практических действий, совершаемых обычным нормальным ребенком соответствующего возраста. Их обучали самостоятельно одеваться, убирать постель, держать ложку, нож, инструменты. Им давали игрушки, учили лепить, шить, мыть полы, гладить белье и т.д. Полагали, что вместе с овладением практическими навыками дети освоят и содержащиеся в них логические структуры. Результаты эксперимента были официально объявлены в 1975 году, когда четверо испытуемых уже обучались по специальной методике на III курсе психологического факультета МГУ .
Эксперимент полностью подтвердил, что, овладевая практическими действиями, дети одновременно формируют и свой мир мышления. Практическая деятельность является как бы матрицей, с которой снимаются формы умственных операций. Поэтому практика первична по отношению к мышлению человека. Мысль есть перенесенная в сферу психики практика, т.е. интериоризованное практическое действие.
Таким образом, практика, формируя структуру мышления и научной теории, выступает в качестве основы познания .
Но практика влияет на познавательный процесс и другим способом – она является целью познания . Зачем мы познаем? Почему возникают новые науки и теории? Чем объясняется престижность одних учебных заведений и непрестижность других? Оказывается, и здесь многое зависит от практики. Ф. Энгельс писал, что математика возникает из-за практической необходимости в измерении площадей и объемов. Далее он делает вывод, что потребности практики двигают наукой намного быстрее, чем десятки университетов .
Приведем два примера, подтверждающих такое мнение. После второй мировой войны в СССР стала бурно развиваться теоретическая физика. Причиной этого оказалась практическая потребность в создании атомной бомбы. Соперничая в военной области с США, советское руководство выделило огромные средства на исследования в области атомной физики с целью использования результатов этих исследований на практике.
Начатый в России в 1990-х гг. переход к рыночной экономике вызвал потребность в квалифицированных финансистах, юристах, переводчиках. Такой социальный заказ вызвал большие конкурсы при поступлении в экономические, юридические учебные заведения, институты и факультеты иностранных языков.
Итак, практика, будучи целью познания, стимулирует развитие той или иной науки, сферы образования, научной теории, играя заметную роль в процессе регулирования духовного производства.
Практика является также и источником познания. Это означает, что человек, работающий с объектом практически, одновременно корректирует свои знания о нем. Дело в том, что объект постоянно меняется сам, меняются условия его существования, средства воздействия на него. Все это требует приведения в соответствие знаний об объекте с ним самим. И источником информации в этом случае выступает практика. Это особенно ощущается, если знания были получены при помощи оперирования теоретическими объектами, например, на лекциях или семинарских занятиях. К примеру, общая модель функционирования банка, при всей ее познавательной ценности для будущих финансистов, намного беднее конкретной работы определенного банка. И выпускнику экономического учебного заведения, впервые пришедшему на работу в этот банк, придется многому научиться заново – ведь оригинал всегда отличается от теоретической модели. Таким образом, теории изменяются под влиянием практики.
В гносеологии также указывают еще на одну функцию практики – выступать в качестве критерия истины . Но при анализе этой познавательной функции практики необходимо помнить, что сама практика является лишь средством формирования эмпирического знания, которое необходимо для сопоставления с ним результатов теоретического исследования. Практика, таким образом, дает возможность получения таких знаний об объекте, с которыми можно сверять теоретическое представление о нем.
См.: Гургенидзе Г.С., Ильенков Э.В. Выдающееся достижение советской науки // Вопросы философии. 1975. №6.
Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. Т.20. С.36-39.
«Менделеев Дмитрий Иванович» - Почему? Cl, Br, I, S. Периодический закон (1марта 1869 г.). Любовь Менделеева («Прекрасная дама») и Александр Блок. Какое из перечисленных веществ проявляет наиболее ярко выраженные металлические свойства Li, Cs, Na? K, Na, Li, B. Какое из перечисленных веществ проявляет наиболее ярко выраженные неметаллические свойства F, I,Cl?
«Периодический закон» - H. At. As. Be. Na. Br. Ra. Tc. Cu. N. I. Co. Ba. O. In. Sb. Ga. Y. K. Fe. Ir. Li. Pb. Mg. ТЕМА: ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д. И. Менделеева. Hf. Si. C. Д.И.Менделеев (1834-1907)-великий русский учёный. P. Открытие периодического закона. Открыл периодический закон химических элементов. Cl. V. Po. Ni.
«Периодический закон Менделеева» - Накопление фактологического материала. Джон Ньюлендс 1865г. Cl Br I 35,5 79,9 126,9. Li Na K 6,9 23,0 39,1. Работы предшественников. Ca Sr Ba 40,1 87,6 137,3. Предпосылки создания закона. S Se Te 32,1 79,0 127,8. Закон «Октав». ТРИАДЫ Иоганна Дёрбенейра. Й. Берцелиус (Металлы и неметаллы) И.В. Деберейнер (Триады) Д.А.Р. Ньюлендс (Октавы) Л.Мейер.
«Менделеев биография» - Портрет великого ученого с автографом. Медали, значки и монеты с изображением Д.И.Менделеева. Менделеев и Куинджи играют в шахматы А.И.Менделеева наблюдает за игрой. 1904 г. Медали (Менделеев). Два лондонских чтения. - СПб., 1889. - 59 с. Памятники великому ученому Д.И.Менделееву. Д.И.Менделеев – гордость России.
«Таблица Менделеева» - Английский химик Уильям Одлинг родился в Саутуорке, близ Лондона. В 1829 г немецкий химик Иоган Вольфганг Дёберейнер сформулировал закон триад. Ньюлендс познакомился со Станислао Канниццаро – одним из реформаторов атомно-молекулярного учения. В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку.
«Значение периодического закона» - Фосфор обнаружен буквально во всех органах зеленых растений. В чем заключается роль биогенных элементов? Половина добываемой мире серы идет на производство серной кислоты. Сколько селитры и воды потребуется для приготовления такого раствора массой 0,12 кг? Вопросы для закрепления: Каково физическое обоснование закона?
Всего в теме 11 презентаций
Чтобы понять, какое мы получили знание в результате познания: истин-ное или ложное, нужен такой критерий, который нельзя было бы просто отбросить за ненадобностью. Таким критерием и является практика. Практика представляет собой материальную и духовную деятельность людей по преобразованию природных и социальных условий в соответствии со своими потребностями и интересами. Именно практика помогает преодолеть как догматизм, так и релятивизм.
Практика является исходным пунктом познания. Человек начинает поз-навать явления действительности тогда, когда в практической деятельности сталкивается с такими из них, знания о которых у него отсутствуют. Наши да-лекие предки, не имея достаточных знаний о природных процессах и вещах, вынуждены были действовать очень не эффективным методом проб и ошибок. Но и в нашей действительности нам нередко приходится действовать этим методом при отсутствии соответствующих знаний.
По мере накопления опыта в решении стоящих перед людьми задач, у них накапливаются эмпирические знания, которые со временем обобщаются, превращаясь в теоретические. А это – тоже практическая деятельность. Правда, теоретические знания могут быть как научными, так и вненаучными. Научные знания – это истинные знания. Эта истинность подтверждается практикой. Вненаучные знания чаще всего практикой не подтверждаются.
Из рассмотренного становится ясно, что практика является и исходным пунктом познания, и процессом его, и целью его, и критерием истинности наших знаний. Т.е. практика – явление многогранное.
Основными видами практики являются следующие: а) производствен-ная деятельность; б) общественная деятельность; в) научная экспериментальная деятельность.
Производственная деятельность является важнейшим видом деятельности людей, без чего не может ни существовать, ни развиваться человеческое общество. Чтобы жить, люди должны трудиться. Только труд может обеспечить человеку достойные условия существования, удовлетворить его материальные и духовные потребности. Труд – источник материальной и духовной культуры, без которых не может сформироваться человек. При этом следует иметь в виду, что материальная культура является основой для духовной культуры. Если бы наш далекий предок не создал орудия труда, позволившие ему завоевать свое место в природе, не могла бы возникнуть духовная жизнь общества.
Общественная деятельность – это деятельность людей в сфере полити-ки, науки, образования, здравоохранения, искусства, управления и т.п. Без этих видов деятельности человек сегодня не в состоянии организовать свою материально-производственную деятельность – основу существования как общества, так и индивида.
Научная деятельность в наши дни носит ярко выраженный эксперимен- тальный характер. Без экспериментов современная наука не может ни суще- ствовать, ни развиваться. Эксперимент – это научно поставленный опыт, а опыт – это всегда практика. Чаще всего одним единственным опытом поиск научной истины не ограничивается. Практика в науке – длительный и тяжелый труд.
Кроме рассмотренных видов, практика включает и такие, как повседнев-ная, спортивная, семейно-бытовая и др. Эти виды практики дополняют и кон-кретизируют основные. Т.е. практика охватывает все сферы человеческой жизнедеятельности. По мере развития человеческой истории практика видоизменяется, усложняется и совершенствуется.
Однако не всякая практика способствует прогрессивному развитию чело-веческого общества. Практика бывает как созидательной, так и разрушитель-ной по своим результатам.
В зависимости от субъекта деятельности выделяют такие формы практики, как индивидуальная, коллективная, социально-групповая (в том числе классовая и национальная), государственная, общественная. Но как бы ни был представлен субъект деятельности, практика всегда социально обусловлена. Если животные осуществляют какую-либо деятельность, то этот акт у них протекает на базе инстинктов. Они инстинктивно роют норы, строят гнезда, вскармливают детенышей и т.п. Богатый набор инстинктов они приобретают вместе с рождением. Именно он и позволяет им приспосабливаться к различным условиям жизни. Каждое животное принадлежит к своему виду. Человек же своей практической деятельностью приспосабливает действительность к своим разносторонним потребностям.
Практика – это не только чисто материальная деятельность, а деятельность, одухотворенная чувствами и разумом человека.
Т.е. практика тесно связана со знаниями людей. Человек эффективно действует тогда, когда опирается в своей практике на истинные знания. Именно в этом случае он получит желаемый результат. Когда же он не владеет такими знаниями, то вынужден действовать весьма не эффективным методом проб и ошибок.
Таким образом, истина и практика тесно взаимосвязаны. Именно практика заставляет человека искать новые знания, когда имеющихся не хватает для эффективной практической деятельности. Процесс познания – это тоже практика: материальная или духовная, эмпирическая или теоретическая. Как же убедиться в истинности полученных знаний? Другого пути, кроме практики, нет. Поэтому именно практика выступает критерием истины, а истина служит практике преобразования материальных и духовных условий жизнедеятельности как человека, так и общества.
Контрольные вопросы
1. Раскройте этимологию слов «гносеология» и «эпистемология».
2. В чем суть сенсуализма и рационализма?
3. Что такое эмпиризм?
4. Что такое объект и субъект познания?
5. Какие уровни (ступени) вы знаете?
6. Что такое истина?
7. Что такое объективная, относительная и абсолютная истины?
8. Что такое практика, каковы ее виды?
9. Что является критерием истины?
10. Какими сторонами характеризуется практика по отношению к познанию?
