Главная страница курса Программа курса Вопросы компьютерного теста Учебные материалы Правила игры Текущая информация

ПРОГРАММА

КУРСА ПРОФЕССОРА П.М.ЗОРКОГО

"ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ"

По состоянию на 1 октября 1998 года.
Петр Зоркий, Химфак МГУ

Объяснительная записка

Дисциплина "История и методология химии" должна сыграть объединяющую и централизующую роль в системе химических дисциплин, составляющих основное содержание современной химии. Этот курс призван также установить взаимосвязь между естественнонаучными и гуманитарными предметами.
В рамках методологической части курса следует выделить и рассмотреть во взаимной связи важнейшие понятия и модели, используемые в главных химических дисциплинах, в обобщенном виде должна быть представлена система подходов и методов, используемых в химических исследованиях. Важно также дать развернутое определение химии, охарактеризовать ее специфику и место среди других естественных наук. По мнению автора программы, методология науки (и в том числе химии) отнюдь не является разделом философии и по сути дела не имеет прямого отношения к последней. Методология химии – это часть химии, соотнесенная, разумеется, с общей методологией естествознания.
Основная задача исторической части курса состоит в том, чтобы представить формирование химических понятий во времени и в пространстве (кроме истории химии здесь подразумевается и ее "география"). Последовательная смена естественнонаучных представлений о мире, создание картины мира (в ее химическом аспекте) – эти центральные стержневые темы не должны раствориться в нагромождении фактов, дат, имен. Преподавателю рекомендуется тщательно отбирать фактический материал, стремиться к отражению лишь капитальных обстоятельств химической истории, включить в лекции только те данные, которые необходимы для убедительного изложения основных идей.
В то же время нужно ярко и более или менее обстоятельно рассказать о величайших химиках прошлых веков и настоящего времени, о тех, кто определил магистральные направления развития химии. Нужно постараться, чтобы их имена и заслуги, биографические сведения о них запомнились студентам.
Важно довести исторический анализ до современности – лишь в этом случае студенты поймут неразрывную связь прошлого и настоящего химической науки, почувствуют практическую ценность предмета. Главное место в курсе (по значимости и по объему) должна занять история химии в ХХ веке.
Необходимо, чтобы изложение вопросов истории и методологии химии опиралось на конкретные химические факты и обобщения, которые всегда должны рассматриваться через призму современных представлений. Студенты должны видеть, что лектор знает химию и обращается к ним как к химикам.
Каждому образованному естествоиспытателю, инженеру, преподавателю, конечно же, необходимо знать основные исторические факты, относящиеся к области его деятельности. Однако химия находится в этом отношении в особой позиции. Индуктивный, эмпирический характер этой науки неизбежно приводит к сосуществованию в ней весьма различных, а иногда и исключающих друг друга теоретических представлений, причем появление новых, более строгих подходов далеко не всегда отменяет активное использование старых упрощенных моделей. Историческая картина рождения, расцвета и девальвации химических концепций очень помогает разобраться в сложном конгломерате воззрений, сосуществующих в современной химии.
Рекомендуемый объем работы по курсу 50 часов, из них аудиторных – 36 часов. Полезной поддержкой курса служит проведение контрольных работ. Курс завершается зачетом. Поскольку для успешного овладения материалом курса необходимо достаточно глубокое знание всех основных химических дисциплин и определенная зрелость, эффективное преподавание истории и методологии химии возможно лишь на четвертом или пятом году обучения (допустимо также разделение материала на две части, из которых первая преподается на втором курсе и завершается зачетом, а вторая – на четвертом или пятом курсе с последующим экзаменом).


Общая характеристика курса

История химии как часть химии и как часть истории культуры. Роль исторического подхода в химических исследованиях. Взаимосвязь истории и методологии химии. Соотношение курса истории и методологии химии с науковедением, общей методологией естествознания и философией.

Содержание и основные особенности химии

Происхождение термина "химия". Многозначность этого понятия.
Определение химии как науки. Различие между химией и физикой.
Соотношение химии и других разделов естествознания.
Системы базисных индивидов в химии и других естественных науках.
Основные разделы химии (подразделение по объектам, явлениям, методам).
Особенности современной химии. Применение сложных физических методов и компьютеров. Компьютерное моделирование. Доминирующая роль структурных представлений, использование классической и квантовой механики. Приоритет биохимии и экологических проблем. Современный уровень аналитической химии.

Методологические проблемы химии

Фундаментальные понятия химии и их эволюция. Атом. Элемент. Химическая связь. Структура. Молекула. Химическое соединение. Химическое вещество. Фаза. Химическая реакция. Фазовый переход.
История развития представлений об атомах и молекулах.
Понятие структуры в химии. Эволюция структурных представлений.
Закон постоянства состава и структуры как основной закон химии. Дальтониды и бертоллиды.
Дедукция и индукция в науке. Понятия и законы. Фундаментальные законы и эмпирические обобщения. Эмпирический характер химии.
Эксперимент и теория в химии. Роль модельных представлений. Взаимосвязь модели и метода. Особенности химического мышления.
Природа химических понятий. Их фундаментальность и эмпиричность.
Классификация физических методов исследования в химии.
Методологические основы экспериментальных исследований в современной химии.

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

Химические знания и ремесла в первобытном обществе и в Древнем мире.
Натурфилософы Древнего мира.
Алхимический период в истории химии. Иатрохимия и техническая химия в ХVI в. Развитие металлургии и химических производств.

Химия XVII-XVIII веков

Возрождение атомистики.
Работы Бойля. Теория флогистона.
Развитие методов аналитической химии. Пневматическая химия. Открытие кислорода, азота, хлора и других элементов (Шееле, Пристли, Кавендиш).
Работы Ломоносова, его роль в развитии российской науки.
Химическая революция. Работы Лавуазье.

Химия XIX века

Основные достижения химии XIX в. (общая характеристика).
Закон постоянства состава. Полемика Бертолле и Пруста.
Возникновение химической атомистики. Работы Дальтона, Берцелиуса, Авогадро.
Развитие электрохимии. Работы Дэви и Фарадея.
Органическая химия в первой половине XIX в. Опровержение витализма. Работы Либиха, Вёлера, Кольбе, Бертло.
Теоретические представления в органической химии в начале XIX в. (теория радикалов, теория типов).
Классическая теория химического строения и ее развитие. Работы Кекуле, Купера, Бутлерова.
Возникновение стереохимии (Вант-Гофф, Ле Бель). Координационная теория Вернера.
Успехи экспериментальной органической химии в середине (Дюма, Зинин, Вюрц) и во второй половине XIX в. (Гофман, Байер, Фишер).
Возникновение и развитие промышленной органической химии.
Возникновение термохимии, химической термодинамики, химической кинетики. Работы Гиббса.
Основы теории растворов (Вант-Гофф, Аррениус). Электрохимические исследования Нернста.
Периодический закон и таблица элементов Менделеева. Предшественники Менделеева. Последующее развитие периодической таблицы.
Прогресс прикладной неорганической химии в XIX в. (фотография, конвертор Бессемера, легирование стали, производство алюминия).

Химия в XX веке

Альфред Нобель и Нобелевские премии.
Возникновение радиохимии (Кюри-Склодовская). Создание планетарной модели атома (Резерфорд, Бор).
Теория химической связи (Льюис, Коссель, Полинг, Малликен).
Развитие квантовой химии во второй половине ХХ в.
Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений.
Основные направления развития биоорганической химии в ХХ в.
Исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов. Развитие медицинской химии.
Изучение фотосинтеза. Исследования в области биоэнергетики.
Изучение структуры белка.
Возникновение молекулярной биологии. Изучение структуры и функций нуклеиновых кислот. Расшифровка генетического кода.
Развитие химической термодинамики в ХХ в. (Нернст, Планк, Онсагер, Пригожин).
Работы по химической кинетике, теории цепных реакций, изучение сверхбыстрых реакций.
Основные этапы исследования каталитических реакций.
Возникновение и развитие коллоидной химии. Исследование поверхностных явлений (Ленгмюр).
Прогресс физических методов исследования (спектроскопия ЯМР и ЭПР, инфракрасная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, масс-спектрометрия, лазерная химия, молекулярные пучки и другие методы).
Возникновение и развитие супрамолекулярной химии и нанохимии.
Исторический обзор развития химии в России



РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. М.: Высшая школа, 1991. 656 стр.
А.Азимов. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии. М.: Мир, 1983. 187 стр.
Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. М.: Наука, 1969. 455 стр.
Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. Развитие классической химии в XIX столетии. М.: Наука, 1979. 477 стр.
Соловьев Ю.И. История химии (Развитие химии с древнейших времен до конца
XIX в.). М.:Просвещение, 1983.
Соловьев Ю.И., Трифонов Д.Н., Шамин А.Н. История химии (Развитие основных направлений современной химии). М.: Просвещение, 1984. 335 стр.
Шамин А.Н. История биологической химии. Формирование биохимии. М.: Наука, 1983. 262 стр.
Зоркий П.М. Критический взгляд на основные понятия химии. Российский химический журнал, 1996, том 40, No 3, стр.5-25.
Зоркий П.М. Структурные аспекты современной химии. Координационная химия, 1995, том 21, No 4, стр.281-289.

Главная страница курса Программа курса Вопросы компьютерного теста Учебные материалы Правила игры Текущая информация