microbik.ru
  1 2 3 4 5

Особенности современной химии

1. Атомно-молекулярная концепция, структурные и электронные представления – основа современной химии.

2. Широкое использование
-  математики и компьютеров,
-  сложных физических методов,
-  классической и квантовой механики.

3. Особая роль теоретической химии, компьютерного моделированияи компьютерных экспериментов. Химия на бумаге. Химия на дисплее.

4. Доминирующая роль биохимических и экологических проблем.



Современное определение химии: (вместо наука о веществах и их превращениях)

"Химия – система представлений, методов, знаний и теоретических концепций, направленных на изучение АМС (атомно-молекулярных систем).

При этом основным средством описания, интерпретации, прогноза и использования АМС является структура". (П.М.Зоркий. Структурная химия на рубеже веков. Росс. химический журнал, 2001, т. 45, № 2, с. 3 – 10)

Компьютерное моделирование

I.   Расчетное воссоздание (восстановление, построение) какой-либо системы и/или ее свойств.


II. Расчетное воспроизведение какого-либо процесса [компьютерный эксперимент].

III. Выявление и описание функциональных зависимостей (корреляций).

Это моделирование, потому что всегда используется некоторая модель (приближение). Оно компьютерное, поскольку требуется значительный объем вычислений.

Список литературы





  1. Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии. М.: Мир,1983.- 187 с.

  2. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. М.: Высш. шк., 1991.-656 с.

  3. Всеобщая история химии. История классической органической химии. М.: Наука, 1992.- 448 с.

  4. Всеобщая история химии. Становление химии как науки М,: Наука, 1983.- 464 с.

  5. Всеобщая история химии. Возникновение и развитие химии с древнейших времен дл XVII века М,: Наука, 1980.- 399 с.

  6. Джуа М. История химии. М.: Мир, 1975.- 474с.

  7. Манолов К. Великие химики: в 2-х томах, М.: Мир,1977.

  8. Соловьев Ю.И. История химии (Развитие химии с древнейших времен до конца Х1Х в.). М.: Просвещение,1983.- 367с.

  9. Соловьев Ю.И., Трифонов Д.Н., Шамин А.Н. История химии (Развитие основных направлений современной химии). М.: Просвещение,1984.- 335с.

  10. Шамин А.Н. История биологической химии. Формирование биохимии. М,: Наука, 1983.- 262 с.

  11. Штрубе В. Пути развития химии: в 2-х томах. М.: Мир, 1984.


Тематический план практических (семинарских) занятий:


№ п/п раздела


№ п/п


Тема занятия


Кол-во часов


Формы текущего контроля

успеваемости

1

1

Химия в Древнем мире, в Средние века и в эпоху Возрождения


4

Собеседование,

реферат

2

Алхимический период в истории химии: греко-египетский, арабский и западно-европейский.

2

Собеседование,

реферат

3

Возникновение химии как науки

2

Собеседование,

реферат

4

Химия в XVII — XVIII вв.

4

Собеседование,

реферат

5

Создание атомно-молекулярного учения


4

Собеседование,

реферат

6

Учение о периодичности


4

Собеседование,

реферат

7

Возникновение и развитие физической химии


4

Собеседование,

реферат

8

Становление и развитие органической химии


4

Собеседование,

реферат

9

Становление биохимии и развитие молекулярной биологии


4

Собеседование,

реферат

2

10

Методологические проблемы химии


4

Собеседование,

реферат







Итого

36





Вопросы к семинарам, темы рефератов
1. «Химия в Древнем мире, в Средние века и в эпоху Возрождения»

  1. Химические ремесла до начала новой эры, в эллинистический период и в первые века новой эры в Древнем Риме и других странах.

  2. Возникновение и развитие натурфилософских представлений о веществе. Учение о веществе в Древней Индии и Древнем Китае.

  3. Учение Эмпедокла о четырех стихиях.

  4. Атомистическое учение Левкипа и Демокрита.

  5. Химия Аристотеля.

Темы рефератов:

  1. Мифологические истоки учения об элементах.

  2. Возникновение понятия об элементе в Милетской школе.

  3. Химия Аристотеля.

  4. Химические знания в Европе XIII-XV веков.


2. Химические знания в Средние века. Алхимия.

  1. Химические знания во II-VI веках. Греко-египетский период алхимии.

  2. Химические знания арабов (VII-XII века).

  3. Химические знания в средневековой Европе.

Темы рефератов:

Алхимия в средневековом природознании.
3. «Возникновение химии как науки»

  1. Период зарождения научной химии. Йатрохимия и техническая химия в XVI веке.

  2. Развитие металлургии и химических производств.



4. Химия в XVIIXVIII вв.

  1. Возрождение атомистики

  2. Атомистические концепции XVII в. и их влияние на формирование корпускулярной теории вещества Бойля.

  3. Корпускулярная теория Бойля и ее значение для химии.

  4. Теория флогистона.

  5. Развитие методов аналитической химии. Пневматическая химия.

  6. Новая система химических знаний. Химическая революция.

  7. Открытие кислорода, разработка новой теории кислот. Создание кислородной теории горения Лавуазье.

  8. Разработка новой химической номенклатуры.

Темы рефератов:

  1. Место химии в естествознании Нового времени. Работы Бойля.

  2. Становление и крах теории флогистона.

  3. Химическая революция Лавуазье.


5. «Создание атомно-молекулярного учения»

  1. Химическая атомистика. Атомистическая теория Дальтона

  2. Стехиометрические аспекты химической атомистики в работах Берцелиуса.

  3. Система атомных весов и химических формул Берцелиуса.

  4. Молекулярная теория.

  5. Закон простых объемных отношений и его роль в развитии химической атомистики.

  6. Гипотеза Авогадро.

  7. Создание учения о валентности. Валентность и химическая связь.

Темы рефератов:

  1. Дальтон и его роль в создании химической атомистики.

  2. Якоб Берцелиус и его вклад в становление химии XIX века.

  3. Учение о валентности: создание, развитие.


6. «Учение о периодичности»

  1. Классификация химических элементов до открытия периодического закона

  2. Открытие периодического закона. Создание учения о периодичности.

  3. Утверждение периодического закона. Открытие предсказанных Менделеевым элементов (галлия, скандия, германия).

  4. Физическое обоснование закона периодичности и разработка формальной теории периодической системы. Открытие электрона и появление первых атомных моделей.

  5. Вопросы структуры периодической системы.Открытие радиоэлементов, явления изотопии.

  6. Формальная теория периодической системы. Новейшая история учения о периодичности. Структура VII периода системы элементов. Проблема верхней границы периодической системы. Структура VIII периода. Проблема РЗЭ. Варианты изображения периодической системы.

    1. Темы рефератов:

  1. Проблема верхней границы периодической системы элементов.

  2. Различные варианты изображения периодической системы элементов: достоинства и недостатки.


7. «Возникновение и развитие физической химии»

  1. Накопление фактического материала, легшего в основу физической химии в XVIII веке. Работы Ломоносова.

  2. Законы газового состояния. Кинетическая теория.

  3. Возникновение термохимии и химической термодинамики.

  4. Развитие теории растворов, теории электролитической диссоциации и развитие электрохимии.

  5. Химическая кинетика. Учение о катализе.

  6. Возникновение и развитие коллоидной химии.


8. «Становление и развитие органической химии».

  1. Возникновение органической химии как науки.

Начало систематических аналитических исследований органических веществ.

Создание первых теорий органической химии.

«Старая» и «новая» теории типов.

  1. Создание теории химического строения.

Стереохимия.

  1. Классический органический синтез.

Изучение основных классов органических соединений.

Возникновение органического синтеза.

Роль химического синтеза в обосновании теории химического строения и других теоретических концепций.

  1. Открытие новых методов получения соединений различных классов.


9. «Становление биохимии и развитие молекулярной биологии»

  1. Формирование биологической химии.

Изучение природы жиров, углеводов и белков.

  1. Изучение природы биокатализаторов и биокаталитических процессов.

  2. Изучение основных этапов обмена веществ.

  3. Молекулярная биология.

  4. Биоорганическая химия.


10. «Методологические проблемы химии»

  1. Происхождение термина «химия». Многозначность этого понятия.

  2. Соотношение химии и других разделов естествознания.

  3. Важнейшие понятия в химии.

  4. Дедукция и индукция в науке. Понятия и законы. Эмпирический характер химии.

  5. Эксперимент и теория в химии. Роль модельных представлений. Взаимосвязь модели и метода.

Основные понятия и категории



Великие и выдающиеся химики (критерии)

  • Титаны химии: их творчество существенно изменило химический менталитет, породило или укрепило новые парадигмы.

  • Великие химики: существенно повлияли на ход развития химии в целом или ее важных разделов благодаря формулировке или уточнению новых взглядов и представлений или благодаря нетривиальным открытиям, которые способствовали метаморфозам химического сознания.

  • Выдающиеся и знаменитые химики
    [Часто широкая известность знаменитых химиков порождена случайностью, курьезом или жизненной позицией (например, занимаемой должностью или оригинальным стилем)].

В каждой из трех рубрик фамилии указаны в хронологической последовательности.

В скобках указан год присуждения Нобелевской премии.


Титаны химии

Величайшие химики

Великие химики

 

 

 

Бойль

Бертло

Парацельс

Агрикола

Лавуазье

Бутлеров

Ван-Гельмонт

Шталь

Дальтон

Оствальд (НП-1909 Химия)


Ломоносов

Кавендиш

Берцелиус

Аррениус (НП-1903 Химия)


Пристли

Шееле

Кекуле

Нернст (НП-1920 Химия)


Пруст

Авогадро

Менделеев

Фишер (НП-1902 Химия)


Фарадей

Гофман

Гиббс

Вернер (НП-1913 Химия)


Байер (НП-1905 Химия)

Вильштеттер (НП-1915 Химия)

Вант-Гофф (НП –1901 Химия)


Склодовская-Кюри (НП-1903 Физика, 1911 Химия)


Дебай (НП-1936 Химия)

Семенов (1956) химия

Полинг (НП-1953 Химия)


Ленгмюр (НП-1932 Химия)


Крик (НП-1962 физ и мед)

Уотсон (НП-1962 физ и мед)

Вудворд (НП-1965 Химия)

Сенгер (НП-1958, 1980 Химия)

Малликен (НП-1966 Химия)

Онсагер (НП-1968 Химия)

 

Пригожин (НП-1977 Химия)

 


Нобелевские премии


Год

Физика

Химия

Физиология и медицина

1998

Роберт Лафлин (США)
Хорст Штёрмер (Германия) Дэниэл Цуи (США)
"за открытие нового вида квантовой жидкости, в которой возбужденные состояния имеют дробный электрический заряд"

Уолтер Кон (США)
"за разработку теории функционала плотности"
Джон Попл (Великобритания)
"за развитие вычислительных методов в квантовой химии"

Роберт Фёрчготт (США)
Луис Игнарро (США)
Ферид Мурад (США)
"за открытия, касающиеся роли оксида азота как сигнальной молекулы
в сердечно-сосудистой системе"

1999

Г. Хоофт, М. Вельтман (Голландия)
"за разработку математического аппарата единой теории электромагнитного
и слабого взаимодействий

Ахмед Зевейл (США)
"за исследования химических реакций в реальном масштабе времени
с помощью фемтосекундной спектроскопии (10-15 – 10-12 с)"

Гюнтер Блобел (США)
"за открытие механизма доставки и размещения в живой клетке
необходимых ей белков (топогенез)"

2000

Жорес Иванович Алферов, Россия,
Герберт Кремер (Herbert Kroemer), США "за разработку полупроводниковых гетероструктур, использующихся в высокоскоростной и оптической электронике "
Джек С. Килби (Jack S. Kilby), США "за его участие в изобретении интегральной схемы"

Алан Дж. Хигер (Alan J. Heeger), США, Алан МакДиармид (Alan G. MacDiarmid),США,
Хидеки Ширакава (Hideki Shirakawa), Япония
"за открытие и разработку проводящих полимеров"

Арвид Карлссон (Arvid Carlsson), Швеция,
Поль Грингард (Paul Greengard), США, Эрик Кэндел (Eric Kandel), США "за их открытия, относящиеся к сигнальной трансдукции в нервной системе

2001

Эрик Корнелл (США)
Вольфганг Кеттерле (Германия)
Карл Виман (США)
"за осуществление конденсации Бозе-Эйнштейна в разреженных газах атомов щелочных металлов и за фундаментальные исследования свойств
таких конденсатов"

Уильям Ноулз (США), Рёдзи Нойори (Япония)
"за исследование хирально катализируемых реакций гидрогенизации"
Барри Шарплесс (США)
"за исследование хирально катализируемых реакций окисления"

Лиланд Хартуэлл (США)
Тимоти Хант (Великобритания)
Пол Нёрс (Великобритания)
"за открытие основных регуляторов клеточного цикла"

2002

Реймонд Дэвис (США)
Масатоси Косиба (Япония)
"за пионерский вклад в астрофизику, в частности, за обнаружение
космических нейтрино"
Риккардо Джаккони (США)
"за пионерский вклад в астрофизику который привел к открытию космических
источников рентгеновского излучения"

Джон Фенн (США), Коити Танака (Япония) "за разработку методов мягкой десорбционной ионизации для масс-спектрометрического анализа биологических макромолекул"
Курт Вютрих (Швейцария)
"за разработку спектроскопии ядерного магнитного резонанса для определения трехмерного строения биологических макромолекул в растворе"

Сидней Бреннер (Великобритания)
Роберт Горвиц (США)
Джон Салстон (Великобритания)
"за открытия, касающиеся генетической регуляции развития органов и
программируемой смерти клеток"

2003

Алексей Алексеевич Абрикосов (США и Россия) Виталий Лазаревич Гинзбург (Россия)
Энтони Леггет (Великобритания и США)
"за пионерский вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести"

"за открытия, касающиеся каналов в клеточных мембранах" Питер Эгре "за открытие каналов для транспорта воды"
Родерик Маккиннон (США)
"за исследования строения и механизма действия ионных каналов"

Пол Лаутербур (США)
Энтони Мэнсфилд (Великобритания)
"за открытия в области получения изображений с помощью магнитного резонанса"

2004




Аарон Чихановер (Израиль)
Авраам Гершко (Израиль)
Ирвин Роуз (США)
"за открытие убиквитин-зависимой деградации белков"

Ричард Эксел (США)
Линда Бак (США)
"за исследования обонятельных рецепторов и организации системы
органов обоняния"





<< предыдущая страница   следующая страница >>