Химия.Химическая форма материи

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Сентября 2011 в 21:56, контрольная работа

Описание работы

Формирование современного естествознания - это процесс очень сложный и многоплановый, включающий рассмотрение систем наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, в развитии этих наук в различные исторические эпохи. Одной из важнейших таких систем естествознания, на мой взгляд, является химическая наука. Современная химия развивается стремительными темпами, плодотворно сотрудничая с физикой, математикой, биологией и другими науками.

Содержание работы

Введение. 3
1.Предмет и круг проблем химии. Основная проблема химии. 4
2.Возникновение и основные этапы развития химии. 8
2.1.Алхимия как феномен средневековой культуры 9
2.2. Истоки химии 10
2.3. Лавуазье: революция в химии 12
2.4. Победа атомно-молекулярного учения 13
3.Взаимодействие физики и химии. 14
4.Роль химии в формировании общей научной картины мира. 19
Заключение. 23
Литература. 24

Файлы: 1 файл

Контрольная по КСЕ.doc

— 128.00 Кб (Скачать файл)

Еще один пример. Частным случаем первого начала термодинамики является закон Гесса. Он гласит, что тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса. Закон Гесса позволяет вычислить тепловой эффект реакции в тех случаях, когда его непосредственное измерение почему-либо неосуществимо.

С возникновением теории относительности, квантовой  механики и учения об элементарных частицах раскрылись еще более глубокие связи между физикой и химией. Оказалось, что разгадка объяснения существа свойств химических соединений, самого механизма превращения веществ лежит в строении атомов, в квантово-механических процессах его элементарных частиц и особенно электронов внешней оболочки, Именно новейшая физика сумела решить такие вопросы химии, как природа химической связи, особенности химического строения молекул органических и неорганических соединений и т.д.

В сфере  соприкосновения физики и химии возник и успешно развивается такой сравнительно молодой раздел из числа основных разделов химии как физическая химия, которая оформилась в конце XIX в. в результате успешных попыток количественного изучения физических свойств химических веществ и смесей, теоретического объяснения молекулярных структур. Экспериментальной и теоретической базой для этого послужили работы Д.И. Менделеева (открытие Периодического закона), Вант-Гоффа (термодинамика химических процессов), С. Аррениуса (теория электролитической диссоциации) и т.д. Предметом ее изучения стали общетеоретические вопросы, касающиеся строения и свойств молекул химических соединений, процессов превращения веществ в связи с взаимной обусловленностью их физическими свойствами, изучение условий протекания химических реакций и совершающихся при этом физических явлений. Сейчас физхимия -- это разносторонне разветвленная наука, тесно связывающая физику и химию.

В самой  физической химии к настоящему времени выделились и вполне сложились в качестве самостоятельных разделов, обладающих своими особыми методами и объектами исследования, электрохимия, учение о растворах, фотохимия, кристаллохимия. В начале XX в. выделилась также в самостоятельную науку выросшая в недрах физической химии коллоидная химия. Со второй половины XX в. в связи с интенсивной разработкой проблем ядерной энергии возникли и получили большое развитие новейшие отрасли физической Химии -- химия высоких энергий, радиационная химия (предметом ее изучения являются реакции, протекающие под действием ионизирующего излучения), химия изотопов.

Физическая  химия рассматривается сейчас как  наиболее широкий общетеоретический  фундамент всей химической науки. Многие ее учения и теории имеют большое значение для развития неорганической и особенно органической хи-мии. С возникновением физической химии изучение вещества стало осуществляться не только традиционными химическими методами исследования, не только с точки зрения его состава и свойств, но и со стороны структуры, термодинамики и кинетики химического процесса, а также со стороны связи и зависимости последнего от воздействия явлений, присущих другим формам движения (световое и радиационное облучение, световое и тепловое воздействие и т.д.).

Примечательно, что в первой половине XX в. сложилась  пограничная между химией и новыми разделами физики (квантовая механика, электронная теория атомов и молекул) наука, которую стали позднее называть химической физикой. Она широко применила теоретические и экспериментальные методы новейшей физики к исследованию строения химических элементов и соединений и особенно механизма реакций. Химическая физика изучает взаимосвязь и взаимопереход химической и субатомной форм движения материи.

В иерархии основных наук, данной Ф. Энгельсом, химия  непосредственно соседствует с  физикой. Это соседство и обеспечило ту быстроту и глубину, с которой многие разделы физики плодотворно вклиниваются в химию. Химия граничит, с одной стороны, с макроскопической физикой -- термо-динамикой, физикой сплошных сред, а с другой -- с микро-физикой -- статической физикой, квантовой механикой.

Общеизвестно, сколь плодотворными эти контакты оказались для химии. Термодинамика породила химическую термодинамику -- учение о химических равновесиях. Статическая физика легла в основу химической кинетики -- учения о скоростях химических превращений. Квантовая механика вскрыла сущность Периодического закона Менделеева. Современная теория химического строения и реакционной способности -- это квантовая химия, т.е. приложение принципов квантовой механики к исследованию молекул и «X превращений.

Еще одним  свидетельством плодотворности влияния физики на химическую науку является все расширяющееся применение физических методов в химических исследованиях. Поразительный прогресс в этой области особенно отчет-диво виден на примере спектроскопических методов. Еще совсем недавно из бесконечного диапазона электромагнитных излучений химики использовали лишь узкую область видимого и примыкающего к нему участков инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. Открытие физиками явления магнитного резонансного поглощения привело к появлению спектроскопии ядерного магнитного резонанса, наиболее ин-формативного современного аналитического метода и метода изучения электронного строения молекул, и спектроскопии электронного парамагнитного резонанса, уникального метода изучения нестабильных промежуточных частиц - свободных радикалов. В коротковолновой области электромагнитных излучений возникла рентгеновская и гамма-резонансная спектроскопия, обязанная своим появлением открытию Мессбауэра. Освоение синхротронного излучения открыло новые перспективы развития этого высокоэнергетического раздела спектроскопии.

Казалось  бы, освоен весь электромагнитный диапазон, и в этой области трудно ждать дальнейшего прогресса. Однако появились лазеры -- уникальные по своей спектральной интенсивности источники -- и вместе с ними принципиально новые аналитические возможности. Среди них можно назвать лазерный магнитный резонанс -- быстро развивающийся высокочувствительный метод регистрации радикалов в газе. Другая, поистине фантастическая возможность -- это штучная регистрация атомов с помощью лазера -- методика, основная на селективном возбуждении, позволяющая зарегистрировать в кювете всего несколько атомов посторонней при-Л0еи. Поразительные возможности для изучения механизмов радикальных реакций дало открытие явления химической поляризации ядер.

Сейчас  трудно назвать область современной физики, которая бы прямо или косвенно не оказывала влияние на химию. Взять, например, далекую от мира молекул, построенного из ядер и электронов, физику нестабильных элементарных частиц. Может показаться удивительным, что на специальных международных конференциях обсуждается химическое поведение атомов, имеющих в своем составе позитрон или мюон, которые, в принципе, не могут дать устойчивых соединений. Однако уникальная информация о сверхбыстрых реакциях, Которую такие атомы позволяют получать, полностью оправдывает этот интерес.

Оглядываясь на историю взаимоотношений физики и химии, мы видим, что физика играла важную, подчас решающую роль в развитии теоретических концепций и методов исследования в химии. Степень признания этой роли можно оценить, просмотрев, например, список лауреатов Нобелевской премии по химии. Не менее трети в этом списке -- авторы крупнейших достижений в области физической химии. Среди них -- те, кто открыл радиоактивность и изотопы (Резерфорд, М. Кюри, Содди, Астон, Жолио-Кюри и др.), заложил основы квантовой химии (Полинг и Малликен) и современной химической кинетики (Хиншелвуд и Семенов), развил новые физические методы (Дебай, Гейеровский, Эйген, Норриш и Портер, Герцберг).

Наконец, следует иметь в виду и то решающее значение, которое начинает играть в развитии науки производительность труда ученого. Физические методы сыграли и продолжают играть в этом отношении в химии революционизирующую роль. Достаточно сравнить, например, время, которое затрачивал химик-органик на установление строения синтезированного соединения химическими средствами и которое он затрачивает теперь, владея арсеналом физических методов. Несомненно, что этот резерв применения достижений физики используется далеко не достаточно.

Подведем  некоторые итоги. Мы видим, что физика во все большем масштабе и все более плодотворно вторгается в химию. Физика вскрывает сущность качественных химических закономерностей, снабжает химию совершенными инструментами исследования. Растет относительный объем физической химии, и не видно причин, которые могут замедлить этот рост.

4.Роль  химии в формировании общей  научной картины мира.

 Формирование  философского  мышления,  диалектического   взгляда  на  мир

философских школ и направлений в процесс непростой,  многоплановый.  Процесс

этот очень  сложный, так как формирование своего взгляда на  мир невозможно

без рассмотрений мировоззрений различных различные  исторические  эпохи.  Для

решения этих задач  можно использовать одну из  важнейших  отраслей  науки  и

естествознания - химическую науку. В последние годы  интерес  к  философским

проблемам химии  заметно возрос  и  это  не  удивительно.  Современная  химия

развивается  стремительными  темпами,  плодотворно  сотрудничая  с  физикой,

математикой, биологией  и другими науками. Роль  химии  в  жизни  и  развитии

общества  очень  велика.  Химия  очень   тесно   связана   с   производством

материальных  ценностей. Естествознание, в  том  числе  и  химическая  наука,

начиная с  давно  известных  положений  и  законов,  и  кончая  современными

сложными  теориями,   взаимосвязана   с   философией.    Бурный   поток

доставляемых  химией новых знаний о вещах, вызывающий ломки прежних понятий,

теорий обращает внимание исследователей  и  на  природу  химических  знаний.

Колоссальные  достижения химической практики столь  весомо и зримо ощутимые  в

повседневной  жизни вносят немало нового в общее  миропонимание,  существенно

отражаются на состоянии взаимодействий общества с  природой  и  тоже  ставят

целый ряд вопросов философского характера. Возникновение этих вопросов  и

их значение для развития химии и философии  связаны прежде  всего,  с  самим

предметом, объектом химии и его ролью  в  жизни  человеческого  общества,  в

практических  и познавательных отношениях людей  с  природой,  в  формировании

мировоззрения.

    Роль  вещества  и  знаний  о веществе  в жизни общества,  в трудовой

деятельности  людей, в их отношениях с окружающей природной  средой,  природа

химических знаний, пути и средства их  формирования  -  вот  та  основа,  на

которой в конечном счете, и вырастают философские  вопросы  химии;  вопросы,

для решения  которых  приходится  выходить  за  рамки  химии,  ее  понятий  и

методов в  сферу  вопросов  об  отношении  материи  и  сознания,  природы  и

человека, в сферу  общих  представлений  о  мире,  о  законах  его  познания.

Вместе с тем добавляемые  химией  и  химической  производственной  практикой

знания о природе, о вещах  и  растущая  на  этой  основе  власть  людей  над

природой всегда были богатейшим источником, питающим  развитие  философского

мировоззрения, развитие общих представлений о мире, о природе человека,  его

деятельности,    его    мышлении,    о    законах    познания,     отражения

действительности.

    Начиная  еще с древних времен и вплоть  до наших дней в развитии  научной,

в том числе  и химической, и философской мысли  почти  по  всем  направлениям

бесспорно  можно  констатировать  позитивный  и  безостановочный   прогресс.

Наука, включающая философию, и доныне продолжает повседневно  углубляться  и

совершенствоваться.  Теории  и  факты  химической  науки  предоставляют  нам

конкретные  доказательства  научности  основных  положений   диалектики,   и

поэтому основной целью этого реферата является  задача  показать  с  помощью

примеров основных положений науки (химии) и философии  диалектики  как  наука

практически  подтверждает  или  опровергает  принципы  философии,  а   также

продемонстрировать  роль философии в  руководстве  и  направлении  в  научных

исследованиях во избежание практических ошибок и  теоретических заблуждений. 

Информация о работе Химия.Химическая форма материи