Специфика химии, ее роль в естествознании

     ФГОУ  ВПО Новосибирский государственный  аграрный университет

                                      Юридический факультет

                                         Кафедра философии 
 

                                                   Реферат

           Дисциплина: Концепция современного  естествознания

                                                   на тему:

                     «Специфика химии, ее роль в  естествознании» 
 
 

                                                                          Выполнил: Бакланов А.А.

                                                                          Курс:1-ый

                                                                          Группа:7101

                                                                              Проверила: Карпукова Д.Е.

                                                                          Дата:

                                                                          Подпись:

                                                                          Оценка: 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                          г. Новосибирск

                                                  2011г.

Содержание: 

Введение………………………………………………………………………3

Глава 1.Химия  и пути развития……………………………………………...5

Глава 2.Молекула и ее свойства……………………………………………..7

Глава 3.Химические реакции и условия их возникновения.

              Эволюционная химия………………………………………………10

Заключение……………………………………………………………...……18

Список литературы…………………………………………………………..19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение. 

     "Истина  скрыта в глубине  (лежит на дне  морском)"

     Великий философ древности  Демокрит

     V в. до н. э. 

     Часто встречающееся утверждение: главная  цель естествознания - установление законов  природы, открытие скрытых истин - явно или неявно предполагает, что истина где-то уже есть и существует в  готовом виде, ее надо только найти, отыскать как некое сокровище.

     Приведенное выше утверждение имеет два аспекта. Первый, - в какой мере можно доверять научным результатам, т. е. вопрос о  качестве работы ученого. Второй аспект - философский - гораздо более тонкий и связан с вопросом о том, что  же называть истиной.

     Начнем  с первого. Приходится констатировать, что научная продукция на своем  пути к научной истине переполнена  ошибочными результатами. Ошибочными не в том объективном смысле, что  некоторые теории и представления  со временем отмирают, уступая место  новым, или результаты эксперимента всегда сопровождаются вполне определенной абсолютной ошибкой, а в гораздо  более простом смысле, когда предлагаемый результат не выдерживает проверки на соответствие актуальным критериям  правильности. Ошибочные формулы, неверные доказательства, неправильные условия, несоответствие фундаментальным законам  естествознания и тому подобные являются, к сожалению, не исключением, а правилом. Для определения состоятельности  или несостоятельности научных  результатов проводятся их экспертная оценка, оппонирование и рецензирование. Эффективна ли такая процедура? Приведем некоторые цифры. В годы Второй мировой войны национальный совет изобретений США рассмотрел 208975 заявок на изобретения. Из них, не противоречащих здравому смыслу, оказалось 8615 (чуть больше 4%), а реализовано всего 106 (меньше 0,05%).

     До  недавнего времени в отечественных  академических журналах после рецензирования публиковалась примерно каждая пятая  работа из всех представленных к публикации. Добросовестное оппонирование позволяет  существенно сократить поток  несостоятельных работ, представленных на соискание ученой степени.

     Естествознание  тем или иным способом систематизирует  наши наблюдения над природой. При  этом нельзя считать, например, теорию кривых второго порядка приближенной на том основании, что в природе  в точности кривых второго порядка  нет.

     В современном представлении истина - правильное, адекватное отражение  предметов и явлений действительности познающим субъектом, воспроизводящее  их так, как они существуют вне и независимо от сознания. Истина объективна по содержанию, но субъективна по форме как результат деятельности человеческого мышления. Можно говорить об относительной истине как отражающей предмет не полностью, а в объективно обусловленных пределах. Абсолютная истина полностью исчерпывает предмет познания. Всякая относительная истина содержит элемент абсолютного знания. Абсолютная истина складывается из суммы относительных истин. Истина всегда конкретна.

     Как бы ни представлялось содержание истины, занимающее умы великих ученых с  древних времен, и как бы ни решался  весьма сложный вопрос о предмете науки в целом и естествознании в частности, одно очевидно: естествознание есть чрезвычайно эффективный, мощный инструмент, не только позволяющий  познать окружающий мир, но и приносящий громадную пользу.

 

     

     Глава 1.Химия и пути развития 

     Химией  называют науку о химических элементах  и их соединениях. Любое вещество состоит из химических элементов  и их соединений. Свойства вещества определяются:

• его элементным и молекулярным составом;
• структурой его молекул;
• термодинамическими и кинетическими условиями, в которых вещество находится в процессе химической реакции;
• уровнем химической организации вещества.

     История развития химических концепций начинается с древних времен. Демокрит, Эпикур и другие представители древней  натурфилософии высказывали гениальные мысли о том, что все тела состоят  из атомов различной величины и разной формы, что и обусловливает их качественное различие. Аристотель и  Эмпедокл объясняли все видимое  разнообразие тел природы с антиатомистических позиций: они считали, что в телах  сочетаются различные элементы-стихии или элементы-свойства: тепло и  холод, сухость и влажность. Подобное учение об элементах-свойствах было развито в алхимии, которая изобиловала  такими, например, рецептами приготовления  необходимых веществ: " возьмите немного горючести, прибавьте к  нему текучести, отнимите влажность..." и т.п. Однако ни идеи Демокрита об атомах, ни представления Эмпедокла об элементах-стихиях не нашли применения ни в металлургии, ни в стеклоделии, ни в гончарном ремесле.

     Первый,  по-настоящему действенный, способ определения  свойств вещества был предложен  во второй половине XVII в. английским ученым Р. Бойлем (1627- 1691).

     Результаты  экспериментальных исследований Р. Бойля показали, что качества и  свойства тел зависят от того, из каких материальных элементов они  состоят. Возникшее таким образом  учение о составе вещества существует и сегодня и продолжает развиваться на качественно новом уровне.

     Учение  о составе занимало монопольное  положение вплоть до 30-40-х годов  прошлого века. К тому времени мануфактурная  стадия производства с ручной техникой и ограниченным ассортиментом сырья  сменялась фабричной стадией  с машинной техникой и широкой  сырьевой базой. В химическом производстве стала преобладать переработка  огромных масс веществ растительного  и животного происхождения, качественные разнообразия которых потрясающе велики - сотни тысяч химических соединений, а состав крайне однообразен - лишь несколько элементов-органогенов: углерод, водород, кислород, сера, фосфор. Объяснения необычайно широкому разнообразию органических соединений при столь многообразном  их элементном составе стали искать не только в их составе, но и в  структуре молекул.

     В 1860 г. выдающимся русским химиком А.М. Бутлеровым (1828- 1886) была создана теория химического строения вещества - возник более высокий уровень развития химических знаний - структурная химия.

     Период  становления структурной химии  иногда называют, "триумфальным маршем органического синтеза". В этот период зарождалась технология органических веществ. Были получены всевозможные красители  для тканей, искусственный шелк и  т.п.

     Интенсивное развитие автомобильной промышленности, авиации, энергетики и приборостроения  в первой половине XX в. выдвинуло  новые требования к производству материалов. Необходимо было получать высокооктановое моторное топливо, специальные синтетические каучуки, пластмассы, высоко стойкие изоляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупроводники. Для получения  таких материалов знаний о составе  и структуре вещества было недостаточно.

     Под влиянием новых требований производства возникло учение о химических процессах, в котором учитывалось изменение  свойств вещества под влиянием температуры, давления, растворителей и других факторов. Такое учение способствовало организации много тоннажного производства синтетических материалов, заменяющих дерево и металл в строительных работах, пищевое сырье в производстве олифы, лаков, моющих средств и смазочных материалов. Производство искусственных волокон, каучуков, этилового спирта и многих растворителей стало базироваться на нефтяном сырье, а производство азотных удобрений - на основе азота воздуха. Появилась технология нефтехимических производств с ее поточными системами, обеспечивающими непрерывные высокопроизводительные процессы.

     В 1960- 1970 гг. появился следующий, более  высокий, уровень химических знаний - эволюционная химия. В основе ее лежит  принцип самоорганизации химических систем, т. е. принцип применения химического  опыта высокоорганизованной живой  природы. 

     Глава 2.Молекула и ее свойства 

     Молекула  – наименьшая структурная единица  химического соединения, обладающая его главными химическими свойствами. Молекулы простых веществ состоят  из одинаковых атомов, сложных –  из разных атомов. Инертные газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон) находятся  в одноатомном состоянии. Существует большое количество соединений, молекулы которых состоят из многих тысяч  атомов (искусственные полимеры, белки, целлюлоза). Такие молекулы называются макромолекулами.

     Как известно, химия изучает процессы превращения молекул при взаимодействиях  и при воздействии на них внешних  факторов (теплоты, света, электрического тока, магнитного поля), во время которых  образуются новые химические связи. Под химической связью понимается результат  взаимодействия между атомами, выражающийся в создании определенной конфигурации атомов, отличающих один тип молекулы от другого.

     

       Рис. 1а  «Ионная вязь»         Рис. 1б «Ковалентная связь» 

     В молекуле выделяют два основных типа связей: ионную и ковалентную, а также водородную.

     При ионной связи один атом отдает другому один или несколько электронов, и так каждый атом становится обладателем стабильного числа электронов. Например, у атома хлора для стабильности недостает одного электрона, а у атома натрия во внешней оболочке - только один электрон. Его принимает атом хлора, и тогда у натрия протонов становится больше, чем электронов. Атомы натрия и хлора, превратившись в положительно и отрицательно заряженные ионы, притягиваются друг к другу и образуют поваренную соль.

     При ковалентной связи двух атомов возникает обобществленная пара электронов, по одному от каждого атома (пример – молекула водорода). Оба атома притягивают эту пару электронов с одинаковой силой, и электроны (или электронное облако) находятся большее время между ними. Если ковалентная связь образуется между атомами разных элементов, то электронное облако оказывается смещенным, т.е. большее время находится ближе к более притягивающему атому. Такую связь называют полярной, или электрически несимметричной (в последнем случае одна приближается к ионной).