|
ПРОГРАММА
КУРСА ПРОФЕССОРА П.М.ЗОРКОГО
"ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ" По состоянию на 1 октября 1998 года.
|
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. |