სახლში > Მათემატიკა > ბუნებისმეტყველება. ქიმიის ინტერდისციპლინური კავშირები სხვა დისციპლინებთან ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა სისტემაში


ბუნებისმეტყველება. ქიმიის ინტერდისციპლინური კავშირები სხვა დისციპლინებთან ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა სისტემაში




მატერია არის ის, თუ რისგან შედგება ფიზიკური სხეულები.


ბევრი ნივთიერებაა და ყველა მათგანს განსხვავებული თვისებები აქვს. მაგალითად, შაქარი და სუფრის მარილი თეთრი კრისტალური მყარი ნივთიერებებია, მაგრამ ისინი განსხვავდებიან გემოთი და წყალში ხსნადობით; წყალი და აცეტონი უფერო სითხეებია, მაგრამ წყალი უსუნოა, ხოლო აცეტონს, რომელიც თქვენ იცით, როგორც კარგი გამხსნელი ლაქებისა და საღებავებისთვის, აქვს დამახასიათებელი სუნი; ჟანგბადი და წყალბადი უფერო აირებია, მაგრამ წყალბადი ჟანგბადზე 16-ჯერ მსუბუქია.


ქიმიის ერთ-ერთი ამოცანაა ისწავლოს ნივთიერებების გარჩევა მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით, ზოგჯერ კი ფიზიოლოგიური მოქმედებით. მაგალითად, კარგად ცნობილი ნივთიერება - სუფრის მარილი - შეიძლება დახასიათდეს შემდეგნაირად: თეთრი მყარი, მარილიანი გემო, მყიფე, წყალში ხსნადი, დნობის წერტილი 801 ° C, დუღილის წერტილი 1465 ° C.


ქიმიის კიდევ ერთი ამოცანაა სხვადასხვა ნივთიერებების მიღება, რომელთაგან ბევრი ბუნებაში არ არის ნაპოვნი: პლასტმასი, ზოგიერთი მინერალური სასუქი (სუპერფოსფატი, ამონიუმის ნიტრატი), მცენარეთა დაცვის საშუალებები, წამლები (ასპირინი, სტრეპტოციდი), სარეცხი საშუალებები და ა.შ. ეს ნივთიერებები მიიღება სხვადასხვა ქიმიური გარდაქმნებით.

ქიმიის კავშირი სხვა მეცნიერებებთან

ქიმია საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ერთ-ერთი დარგია, ის მჭიდრო კავშირშია როგორც სხვა მეცნიერებებთან, ასევე ეროვნული მეურნეობის ყველა დარგთან.


ერთი ნივთიერების მეორეში გადაქცევას თან ახლავს სხვადასხვა ფიზიკური ფენომენი, როგორიცაა სითბოს გამოყოფა ან შთანთქმა. ამიტომ, ქიმიკოსებმა უნდა იცოდნენ ფიზიკა.


ველური ბუნების არსებობის საფუძველია მეტაბოლიზმი. ბიოლოგი, რომელიც არ იცის ქიმიის კანონები, ვერ შეძლებს ამ პროცესის გაგებას და ახსნას.


ქიმიური ცოდნა ასევე აუცილებელია გეოლოგისთვის. მათი გამოყენებით, ის წარმატებით ჩაატარებს მინერალების ძიებას. ექიმი, ფარმაცევტი, კოსმეტოლოგი, მეტალურგი, კულინარიის სპეციალისტი, შესაბამისი ქიმიური მომზადების გარეშე, ვერ მიაღწევს ოსტატობის სიმაღლეებს.


ქიმია ზუსტი მეცნიერებაა. ქიმიური ექსპერიმენტის ჩატარებამდე და მისი დასრულების შემდეგ ქიმიკოსი ახორციელებს საჭირო გამოთვლებს. მათი შედეგები შესაძლებელს ხდის სწორი დასკვნების გამოტანას. ამიტომ ქიმიკოსის საქმიანობა მათემატიკის ცოდნის გარეშე შეუძლებელია.


ქიმიის კონტაქტი სხვა მეცნიერებებთან წარმოშობს მათი ურთიერთშეღწევის კონკრეტულ სფეროებს. ამრიგად, ქიმიასა და ფიზიკას შორის გადასვლის სფეროები წარმოდგენილია ფიზიკური ქიმიით და ქიმიური ფიზიკით. ქიმიასა და ბიოლოგიას, ქიმიასა და გეოლოგიას შორის წარმოიშვა განსაკუთრებული სასაზღვრო ტერიტორიები - გეოქიმია, ბიოქიმია, ბიოგეოქიმია, მოლეკულური ბიოლოგია. ქიმიის ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონები მათემატიკური ენაზეა ჩამოყალიბებული და თეორიული ქიმია მათემატიკის გარეშე ვერ განვითარდება. ქიმია ახდენდა და ახდენს გავლენას ფილოსოფიის განვითარებაზე და თავად განიცადა და განიცდის მის გავლენას.


გარემო სულ უფრო და უფრო ბინძურდება ნიადაგში სასუქების გადაჭარბებული რაოდენობით შეყვანის, სატრანსპორტო საშუალებების გამონაბოლქვი აირების ჰაერში გამოყოფის, სხვადასხვა მრეწველობის მავნე ნივთიერებების წყლის ობიექტებში, აგრეთვე საყოფაცხოვრებო ნარჩენების გამო. ყოველივე ეს იწვევს მცენარეების განადგურებას, ცხოველების სიკვდილს და ადამიანის ჯანმრთელობის გაუარესებას. ყველა ცოცხალი არსებისთვის სერიოზულ საფრთხეს წარმოადგენს ქიმიური იარაღი – სპეციალური, უკიდურესად ტოქსიკური ნივთიერებები. ასეთი იარაღის მარაგების განადგურება დიდ ძალისხმევას, ფულს და დროს მოითხოვს.


ადამიანისა და ბუნების ურთიერთობას სწავლობს ახალგაზრდა ბუნებისმეტყველება ეკოლოგიის მიერ. გარემოს დაბინძურებისგან დაცვის პრობლემები მუდმივად გარემოსდამცველთა თვალთახედვის ველშია. მომავალი თაობებისთვის ბუნების შენარჩუნება დამოკიდებულია თითოეული ჩვენგანის ფრთხილ დამოკიდებულებაზე მის მიმართ, ჩვენი კულტურისა და ქიმიური ცოდნის დონეზე.

ქიმიის, როგორც მეცნიერების გაჩენა, მისი განვითარების ძირითადი ეტაპები.

ქიმიის წარმოშობა დაკავშირებულია ქიმიური პროცესებისა და ხელნაკეთობების განვითარებასთან, როგორიცაა ლითონის დნობა, ხარშვა, ტყავის გარუჯვა და შეღებვა, რაც აწვდიდა პრაქტიკულ ინფორმაციას ნივთიერებების ქცევის შესახებ. მისი განვითარების გზა გრძელი, სასწავლო და საინტერესოა.


ქიმიური მეცნიერების ისტორიის ძირითადი ეტაპები მოიცავს:


1 ეტაპი. უძველესი დროიდან მე-18 საუკუნის ბოლომდე. ალქიმიური პერიოდი, რ. ბოილის ნაწარმოებები.


მე-2 ეტაპი. ქიმია, როგორც მეცნიერება. ლომონოსოვის, დალტონის, ლავუაზიეს ნამუშევრები.


მე-3 ეტაპი. XIX და. ატომურ-მოლეკულური თეორია, ქიმიის ფუნდამენტური თეორიული საფუძვლების ფორმირება. მენდელეევის აღმოჩენა დ.ი. 1809 წლის პერიოდული კანონი.


მე-4 ეტაპი. ქიმიის წარმატებული აღორძინების თანამედროვე პერიოდი. სამეცნიერო და პრაქტიკული კვლევები ქიმიის დარგში.


ქიმია უზარმაზარ როლს თამაშობს თანამედროვე საზოგადოების ცხოვრებაში. ქიმია შემოიჭრება მეცნიერების, ტექნოლოგიების, წარმოების, სოფლის მეურნეობის, ყოველდღიურობის ყველა სფეროში, ახორციელებს რევოლუციურ ცვლილებებს ჩვეულ პროცესებსა და მეთოდებში, ზოგავს შრომას, ფულს, დროსა და მასალებს, ზრდის ხალხის სიმდიდრეს. ახლა განსაკუთრებით დადასტურებულია დიდი რუსი მეცნიერის მ.

თანამედროვე სამყაროში არსებობს ათასობით სხვადასხვა მეცნიერება, საგანმანათლებლო დისციპლინა, განყოფილება და სხვა სტრუქტურული ერთეული. თუმცა, ყველას შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავია მათ, ვინც უშუალოდ ეხება ადამიანს და ყველაფერს, რაც მის გარშემოა. ეს არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების სისტემა. რა თქმა უნდა, ყველა სხვა დისციპლინა ასევე მნიშვნელოვანია. მაგრამ სწორედ ამ ჯგუფს აქვს უძველესი წარმოშობა და, შესაბამისად, განსაკუთრებული მნიშვნელობა ადამიანთა ცხოვრებაში.

რა არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები?

ამ კითხვაზე პასუხი მარტივია. ეს არის დისციპლინები, რომლებიც სწავლობენ ადამიანს, მის ჯანმრთელობას, ისევე როგორც მთელ გარემოს: ნიადაგს, ზოგადად, სივრცეს, ბუნებას, ნივთიერებებს, რომლებიც ქმნიან ყველა ცოცხალ და უსულო სხეულს, მათ გარდაქმნებს.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების შესწავლა ხალხისთვის საინტერესო იყო უძველესი დროიდან. როგორ დავაღწიოთ თავი დაავადებას, რისგან შედგება სხეული შიგნიდან და რა არის ისინი, ასევე მილიონობით მსგავსი კითხვა - ეს არის ის, რაც აინტერესებდა კაცობრიობას მისი გაჩენის თავიდანვე. განხილული დისციპლინები მათ პასუხს გასცემს.

ამიტომ, კითხვაზე, თუ რა არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები, პასუხი ცალსახაა. ეს არის დისციპლინები, რომლებიც სწავლობენ ბუნებას და ყველა ცოცხალ არსებას.

კლასიფიკაცია

არსებობს რამდენიმე ძირითადი ჯგუფი, რომლებიც დაკავშირებულია საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებთან:

  1. ქიმიური (ანალიტიკური, ორგანული, არაორგანული, კვანტური, ორგანული ელემენტების ნაერთები).
  2. ბიოლოგიური (ანატომია, ფიზიოლოგია, ბოტანიკა, ზოოლოგია, გენეტიკა).
  3. ქიმია, ფიზიკა და მათემატიკური მეცნიერებები).
  4. დედამიწის მეცნიერებები (ასტრონომია, ასტროფიზიკა, კოსმოლოგია, ასტროქიმია,
  5. დედამიწის ჭურვების მეცნიერებები (ჰიდროლოგია, მეტეოროლოგია, მინერალოლოგია, პალეონტოლოგია, ფიზიკური გეოგრაფია, გეოლოგია).

აქ მხოლოდ ძირითადი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებია წარმოდგენილი. ამასთან, უნდა გვესმოდეს, რომ თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი ქვეგანყოფილებები, ფილიალები, შვილობილი და ბავშვთა დისციპლინები. და თუ ყველა მათ ერთ მთლიანობაში გააერთიანებთ, მაშინ შეგიძლიათ მიიღოთ მეცნიერებათა მთელი ბუნებრივი კომპლექსი, რომელიც ასობით ერთეულშია.

ამავე დროს, ის შეიძლება დაიყოს დისციპლინების სამ დიდ ჯგუფად:

  • გამოყენებითი;
  • აღწერითი;
  • ზუსტი.

დისციპლინების ურთიერთქმედება ერთმანეთთან

რა თქმა უნდა, ვერანაირი დისციპლინა ვერ იარსებებს სხვებისგან იზოლირებულად. ყველა მათგანი ერთმანეთთან მჭიდრო ჰარმონიულ ურთიერთქმედებაშია, ქმნიან ერთ კომპლექსს. ასე, მაგალითად, ბიოლოგიის ცოდნა შეუძლებელი იქნებოდა ფიზიკის საფუძველზე შექმნილი ტექნიკური საშუალებების გამოყენების გარეშე.

ამავდროულად, ცოცხალ არსებებში გარდაქმნების შესწავლა შეუძლებელია ქიმიის ცოდნის გარეშე, რადგან თითოეული ორგანიზმი არის რეაქციების მთელი ქარხანა, რომელიც ხდება უზარმაზარი სიჩქარით.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ურთიერთმიმართება ყოველთვის იკვეთებოდა. ისტორიულად, ერთი მათგანის განვითარებამ გამოიწვია მეორეში ცოდნის ინტენსიური ზრდა და დაგროვება. როგორც კი ახალი მიწების განვითარება დაიწყო, კუნძულები, მიწის ნაკვეთები აღმოაჩინეს, ზოოლოგიაც და ბოტანიკაც მაშინვე განვითარდა. ყოველივე ამის შემდეგ, ახალი ჰაბიტატები დასახლებული იყო (თუმცა არა ყველა) კაცობრიობის აქამდე უცნობი წარმომადგენლებით. ამრიგად, გეოგრაფია და ბიოლოგია მჭიდროდ იყო დაკავშირებული ერთმანეთთან.

თუ ვსაუბრობთ ასტრონომიასა და მასთან დაკავშირებულ დისციპლინებზე, შეუძლებელია არ აღინიშნოს ის ფაქტი, რომ ისინი განვითარდნენ ფიზიკისა და ქიმიის სფეროში მეცნიერული აღმოჩენების წყალობით. ტელესკოპის დიზაინმა დიდწილად განსაზღვრა წარმატება ამ სფეროში.

ასეთი მაგალითები ბევრია. ყველა მათგანი ასახავს მჭიდრო ურთიერთობას ყველა ბუნებრივ დისციპლინას შორის, რომლებიც ქმნიან ერთ უზარმაზარ ჯგუფს. ქვემოთ განვიხილავთ საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მეთოდებს.

Კვლევის მეთოდები

სანამ განსახილველი მეცნიერებების მიერ გამოყენებული კვლევის მეთოდებზე ვისაუბრებთ, აუცილებელია მათი შესწავლის ობიექტების იდენტიფიცირება. Ისინი არიან:

  • ადამიანური;
  • ცხოვრება;
  • სამყარო;
  • მატერია;
  • Დედამიწა.

თითოეულ ამ ობიექტს აქვს თავისი მახასიათებლები და მათი შესწავლისთვის აუცილებელია ამა თუ იმ მეთოდის შერჩევა. მათ შორის, როგორც წესი, გამოირჩევა შემდეგი:

  1. დაკვირვება სამყაროს შეცნობის ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი, ეფექტური და უძველესი გზაა.
  2. ექსპერიმენტი არის ქიმიური მეცნიერებების, ბიოლოგიური და ფიზიკური დისციპლინების უმეტესობის საფუძველი. საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ შედეგი და გამოიტანოთ დასკვნა
  3. შედარება – ეს მეთოდი ეფუძნება კონკრეტულ საკითხზე ისტორიულად დაგროვილი ცოდნის გამოყენებას და მიღებულ შედეგებთან შედარებას. ანალიზის საფუძველზე კეთდება დასკვნა ობიექტის ინოვაციურობის, ხარისხისა და სხვა მახასიათებლების შესახებ.
  4. ანალიზი. ეს მეთოდი შეიძლება მოიცავდეს მათემატიკურ მოდელირებას, სისტემატიკას, განზოგადებას, ეფექტურობას. ყველაზე ხშირად ის საბოლოოა რიგი სხვა კვლევების შემდეგ.
  5. გაზომვა - გამოიყენება ცოცხალი და უსულო ბუნების კონკრეტული ობიექტების პარამეტრების შესაფასებლად.

ასევე არსებობს კვლევის უახლესი, თანამედროვე მეთოდები, რომლებიც გამოიყენება ფიზიკაში, ქიმიაში, მედიცინაში, ბიოქიმიასა და გენური ინჟინერიაში, გენეტიკასა და სხვა მნიშვნელოვან მეცნიერებებში. ეს:

  • ელექტრონული და ლაზერული მიკროსკოპია;
  • ცენტრიფუგაცია;
  • ბიოქიმიური ანალიზი;
  • რენტგენის სტრუქტურული ანალიზი;
  • სპექტრომეტრია;
  • ქრომატოგრაფია და სხვა.

რა თქმა უნდა, ეს არ არის სრული სია. არსებობს მრავალი განსხვავებული მოწყობილობა სამეცნიერო ცოდნის ყველა სფეროში მუშაობისთვის. ყველაფერი ინდივიდუალურ მიდგომას მოითხოვს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ყალიბდება მეთოდების ნაკრები, შეირჩევა აღჭურვილობა და აღჭურვილობა.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების თანამედროვე პრობლემები

განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების ძირითადი პრობლემებია ახალი ინფორმაციის ძიება, თეორიული ცოდნის ბაზის უფრო ღრმა, მდიდარ ფორმატში დაგროვება. მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე განსახილველი დისციპლინების მთავარი პრობლემა იყო ჰუმანიტარული მეცნიერებების წინააღმდეგობა.

თუმცა, დღეს ეს დაბრკოლება აღარ არის აქტუალური, ვინაიდან კაცობრიობამ გააცნობიერა ინტერდისციპლინური ინტეგრაციის მნიშვნელობა ადამიანის, ბუნების, სივრცისა და სხვა საგნების შესახებ ცოდნის დაუფლებაში.

ახლა საბუნებისმეტყველო ციკლის დისციპლინებს სხვა ამოცანა აწყდებათ: როგორ შევინარჩუნოთ ბუნება და დავიცვათ იგი თავად ადამიანისა და მისი ეკონომიკური საქმიანობის გავლენისგან? და აქ არის ყველაზე აქტუალური საკითხები:

  • მჟავა წვიმა;
  • Სათბურის ეფექტი;
  • ოზონის შრის განადგურება;
  • მცენარეთა და ცხოველთა სახეობების გადაშენება;
  • ჰაერის დაბინძურება და სხვა.

ბიოლოგია

უმეტეს შემთხვევაში, კითხვაზე "რა არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები?" ერთი სიტყვა მახსენდება: ბიოლოგია. ეს არის ადამიანების უმეტესობის აზრი, რომლებიც არ არიან დაკავშირებული მეცნიერებასთან. და ეს აბსოლუტურად სწორი მოსაზრებაა. ბოლოს და ბოლოს, რა, თუ არა ბიოლოგია, პირდაპირ და ძალიან მჭიდროდ აკავშირებს ბუნებასა და ადამიანს?

ყველა დისციპლინა, რომელიც ქმნის ამ მეცნიერებას, მიზნად ისახავს ცოცხალი სისტემების შესწავლას, მათ ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან და გარემოსთან. ამიტომ, სავსებით ნორმალურია, რომ ბიოლოგია ითვლება საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების ფუძემდებლად.

გარდა ამისა, ის ასევე ერთ-ერთი უძველესია. ყოველივე ამის შემდეგ, საკუთარი თავისთვის, მისი სხეული, მიმდებარე მცენარეები და ცხოველები დაიბადა ადამიანთან ერთად. გენეტიკა, მედიცინა, ბოტანიკა, ზოოლოგია და ანატომია მჭიდრო კავშირშია იმავე დისციპლინასთან. ყველა ეს დარგი მთლიანობაში ბიოლოგიას ქმნის. ისინი ასევე გვაძლევენ სრულ სურათს ბუნების, ადამიანისა და ყველა ცოცხალი სისტემისა და ორგანიზმის შესახებ.

ქიმია და ფიზიკა

ეს ფუნდამენტური მეცნიერებები სხეულების, ნივთიერებებისა და ბუნებრივი მოვლენების შესახებ ცოდნის განვითარებაში არანაკლებ უძველესია, ვიდრე ბიოლოგია. ისინი ასევე განვითარდნენ ადამიანის განვითარებასთან, მის ჩამოყალიბებასთან სოციალურ გარემოში. ამ მეცნიერებების ძირითადი ამოცანებია უსულო და ცოცხალი ბუნების ყველა სხეულის შესწავლა მათში მიმდინარე პროცესების, მათი კავშირის გარემოსთან.

ასე რომ, ფიზიკა განიხილავს ბუნებრივ მოვლენებს, მექანიზმებს და მათი წარმოშობის მიზეზებს. ქიმია ემყარება ნივთიერებების ცოდნას და მათ ერთმანეთში გადაქცევას.

ეს არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები.

დედამიწის მეცნიერებები

და ბოლოს, ჩვენ ჩამოვთვლით იმ დისციპლინებს, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ მეტი ჩვენი სახლის შესახებ, რომლის სახელია დედამიწა. Ესენი მოიცავს:

  • გეოლოგია;
  • მეტეოროლოგია;
  • კლიმატოლოგია;
  • გეოდეზია;
  • ჰიდროქიმია;
  • კარტოგრაფია;
  • მინერალოგია;
  • სეისმოლოგია;
  • ნიადაგმცოდნეობა;
  • პალეონტოლოგია;
  • ტექტონიკა და სხვა.

საერთო ჯამში დაახლოებით 35 სხვადასხვა დისციპლინაა. ისინი ერთად სწავლობენ ჩვენს პლანეტას, მის სტრუქტურას, თვისებებსა და თავისებურებებს, რაც ასე აუცილებელია ადამიანების სიცოცხლისა და ეკონომიკის განვითარებისთვის.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

ქიმია დღეს

თანამედროვე ქიმიის დაბადება

პერიოდული კანონი

თანამედროვე ქიმიის თავისებურებები

დასკვნა

ქიმია დღეს

„ქიმია ფართოდ იშვერს ხელებს ადამიანურ საქმეებში“, - განსაკუთრებით აქტუალურია დღეს მიხეილ ლომონოსოვის ეს გამორჩეული ფრაზა. ქიმია დღეს არის საკვები და წამალი, საწვავი და ტანსაცმელი, სასუქები და საღებავები, ანალიზი და სინთეზი, მისი პროდუქციის წარმოებისა და ხარისხის კონტროლის ორგანიზაცია, სასმელი წყლის მომზადება და ჩამდინარე წყლების განკარგვა, გარემოს მონიტორინგი და უსაფრთხო ადამიანის გარემოს შექმნა. "ცოდნის ასეთი მოცულობის დაუფლება შეუძლებელია!" წამოიძახა პესიმისტმა. „საქმით გატაცებული ადამიანისთვის შეუძლებელი არაფერია“ - ვპასუხობთ ჩვენ. ხოლო თუ გადაწყვეტთ თქვენი ბედი ქიმიას დაუკავშიროთ, გელოდებით ჩვენს ფაკულტეტზე. აქ თქვენ მიიღებთ ფუნდამენტურ საუნივერსიტეტო განათლებას, რომელიც საშუალებას მოგცემთ არა მხოლოდ ადვილად მოერგოთ ნებისმიერ სამუშაო ადგილს, არამედ გახდეთ თქვენი დარგის პროფესიონალი.

ქიმიკოსთა ძალების გამოყენების ტრადიციულ სფეროებთან ერთად, ქიმიური ექსპერტიზა სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება საზოგადოების ცხოვრებაში. მართლაც, ამჟამად შესამჩნევად გაიზარდა ექსპერტიზის ობიექტების რაოდენობა და მრავალფეროვნება: წყალი, ჰაერი, ნიადაგი, საკვები და წარმოებული საქონელი, მედიკამენტები და ნარჩენები სხვადასხვა საწარმოებიდან და მრავალი სხვა. პროდუქციის ტიპის დადგენა, მისი გაყალბების ფაქტი და მეთოდი, გარემოს სისუფთავის მონიტორინგი, სასამართლო ექსპერტიზა - ეს არ არის სრული ჩამონათვალი იმისა, რისი გაკეთებაც უნდა შეეძლოს ექსპერტ ქიმიკოსს. სპეციალისტების მიერ მიღებული შედეგები წარმოადგენს საძიებო, სადიაგნოსტიკო და მტკიცებულებათა ინფორმაციის მძლავრ წყაროს, რაც ხელს უწყობს ობიექტური სიმართლის დადგენას საგანგებო სიტუაციების გამოძიებაში, ეკოანალიტიკური, სანიტარიულ-ეპიდემიოლოგიური და საბაჟო კონტროლის განხორციელებაში. ამ პროფილის სპეციალისტები საჭიროებენ შინაგან საქმეთა ორგანოებს და FSB-ს, იუსტიციის სამინისტროს, ჯანდაცვის სამინისტროს, საგანგებო სიტუაციების სამინისტროს, საბაჟო სამსახურს და გარემოსდაცვითი ფუნქციების მქონე დეპარტამენტებს. იმავდროულად, ჩვენს ქვეყანაში მსგავსი სპეციალისტები პრაქტიკულად არ არიან მომზადებული. ამიტომ ჩვენი უნივერსიტეტის ქიმიის ფაკულტეტი იწყებს სპეციალისტების მომზადებას ქიმიური ექსპერტიზის დარგში.

ჩვენს ფაკულტეტზე ყოველწლიურად 50 პირველკურსელი იწყებს სტუდენტურ ცხოვრებას და ჯამში ფაკულტეტზე 250-მდე სტუდენტი სწავლობს. უმცროს წლებში სტუდენტები ქიმიურ დისციპლინებთან ერთად სწავლობენ უმაღლეს მათემატიკას, კომპიუტერულ მეცნიერებას, ფიზიკას, სოციალურ-ეკონომიკურ დისციპლინებს და უცხო ენას.

მე-3 კურსის შემდეგ სტუდენტები ნებაყოფლობით ირჩევენ განყოფილებას, სადაც მიიღებენ შესაბამის სპეციალობას. ფაკულტეტს აქვს სამი განყოფილება. ანალიტიკური ქიმიისა და ნავთობის ქიმიის განყოფილება, შემოკლებით AChN, (განყოფილების უფროსი - პროფესორი V.I. ვერშინინი) ეხება გარემოს დაცვის პრობლემებს, ეხმარება ნავთობქიმიური კომპლექსის ზოგიერთ საწარმოს წარმოების პრობლემების გადაჭრაში. სწორედ ქიმიურ მეცნიერებათა აკადემიის განყოფილება, რომელიც ერთადერთია ქალაქში, იწყებს ქიმიკოსთა მომზადებას ქიმიური ექსპერტიზის დარგში. კათედრას აქვს ასპირანტურა სპეციალობებში „ანალიზური ქიმია“ და „ქიმიის სწავლების მეთოდები“.

არაორგანული ქიმიის კათედრას ხელმძღვანელობს პროფესორი ვ.ფ. ბორბატი. აქ გაეცნობით ლითონების კოროზიისგან დაცვის პრობლემებს, ჩამდინარე წყლებისგან მძიმე ლითონების დამუშავებას, ანალიზის სხვადასხვა ელექტროქიმიურ მეთოდებს და სხვა ბევრს. შედეგად მიიღებთ სპეციალობას ელექტროქიმიაში. გარდა ამისა, დეპარტამენტი იწყებს სპეციალისტების მომზადებას ეკოლოგიისა და გარემოს დაცვის სფეროში, რაც ასე მნიშვნელოვანია ჩვენი ქალაქისთვის. სტუდენტებს, რომლებმაც გამოავლინეს მიდრეკილება სამეცნიერო მუშაობისადმი, შეუძლიათ გააგრძელონ ის კათედრაზე ასპირანტურაში ჩარიცხვით სპეციალობებში „ფიზიკური ქიმია“ და „ელექტროქიმია“.

ორგანული ქიმიის კათედრაზე, რომელსაც ხელმძღვანელობს პროფესორი რ. საგიტულინი, იწვევს ახალი ორგანული ნაერთების სინთეზს, შეიმუშავებს ფუნდამენტურად ახალ მეთოდებს წამლების, საღებავების, ანტიოქსიდანტების და ა.შ. ამ განყოფილების სტუდენტები იღებენ სპეციალობას „ორგანული ქიმიაში“. და ისევე, როგორც დანარჩენ ორ განყოფილებაში, არის ასპირანტურა სპეციალობაში „ორგანული ქიმია“.

გარდა ზემოაღნიშნული სპეციალობებისა, სტუდენტებს სურვილისამებრ შეუძლიათ მიიღონ კიდევ ერთი, დამატებითი სპეციალობა - „ქიმიის სწავლების მეთოდები“. ეს სპეციალობა განსაკუთრებით გამოადგებათ იმ სტუდენტებს, რომლებიც სკოლის დამთავრების შემდეგ გადაწყვეტენ მასწავლებლობით დაკავდნენ სკოლებში, ტექნიკურ სასწავლებლებში და უნივერსიტეტებში.

სტუდენტების მიერ ლექციებზე მიღებული თეორიული ცოდნა კონსოლიდირებულია საგანმანათლებლო ლაბორატორიებში. ფაკულტეტს აქვს საკმარისად დიდი სასწავლო სფეროები, თანამედროვე მოწყობილობების კარგი პარკი და აქვს საკუთარი კომპიუტერული კლასი. ფაკულტეტზე განათლების ფინალი არის ნაშრომი.

ჩვენი სპეციალისტების ტრენინგის მრავალფეროვნება საშუალებას აძლევს მათ სწრაფად დაეუფლონ ნებისმიერ სამუშაო ადგილს. ქიმიის ფაკულტეტის კურსდამთავრებულებს შეხვდებით ქალაქის სამრეწველო საწარმოებში, სასერტიფიკაციო ლაბორატორიებში, SES-ში, გარემოსდაცვით კონტროლში, უნივერსიტეტებში, ტექნიკურ სკოლებსა და სკოლებში.

ვიმედოვნებთ, რომ შეგხვდებით ჩვენი ფაკულტეტის აპლიკანტებს შორის. და თუ ჯერ არ დადგა დრო "X" თქვენთვის, ან ჯერ არ გადაგიწყვეტიათ პროფესიის არჩევა, მობრძანდით ჩვენთან ქიმიის სკოლაში, რომელიც ფუნქციონირებს ფაკულტეტის ბაზაზე 10-11 კლასების სტუდენტებისთვის. . აქ, გამოცდილი მასწავლებლების ხელმძღვანელობით, თქვენ მიიღებთ რეალურ შესაძლებლობას გააფართოვოთ და გაიღრმავოთ ქიმიის ცოდნა, გაეცნოთ ანალიზისა და სინთეზის საფუძვლებს და განახორციელოთ სამეცნიერო მუშაობა თანამედროვე აღჭურვილობაზე.

თანამედროვე ეკონომიკური პირობები ისეთია, რომ საწარმოებმა, კონკურენცია რომ გაუძლონ, მუდმივად უნდა გააუმჯობესონ თავიანთი ტექნოლოგიები და პროდუქციის ხარისხის კონტროლის ფორმები და ამისთვის მათ უბრალოდ სჭირდებათ მაღალკვალიფიციური ქიმიკოსები. ამავდროულად, საწარმომ არ უნდა დააბინძუროს გარემო, რადგან წინააღმდეგ შემთხვევაში მას მოუწევს უზარმაზარი ჯარიმის გადახდა, ამიტომ სჯობს პერსონალზე კარგი ანალიტიკური ქიმიკოსები იყვნენ, რომლებიც მონიტორინგს გაუწევენ მავნე ნივთიერებების შემცველობას და აკონტროლებენ მათ გამონაბოლქვს. ასე რომ, ყოველთვის იქნება მოთხოვნა ქიმიის უმაღლესი ხარისხის მქონე სპეციალისტებზე. და თანდათან ჩვენს ქალაქში ჰაერი უფრო სუფთა გახდება, წყალიც მსუბუქია, პურიც უფრო გემრიელდება.

თანამედროვე ქიმიის დაბადება

ძველი ბერძენი ბუნების ფილოსოფოსების იდეები რჩებოდა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მთავარ იდეოლოგიურ წყაროდ მე-18 საუკუნემდე. რენესანსის დასაწყისამდე მეცნიერებაში არისტოტელეს იდეები დომინირებდა. მომავალში დაიწყო ატომისტური შეხედულებების გავლენა, რომელიც პირველად გამოთქვა ლეუკიპუსმა და დემოკრიტემ. ალქიმიური ნაშრომები ძირითადად პლატონისა და არისტოტელეს ბუნებრივ ფილოსოფიურ შეხედულებებს ეყრდნობოდა. იმ პერიოდის ექსპერიმენტატორთა უმეტესობა იყო გულწრფელი შარლატანები, რომლებიც ცდილობდნენ ოქროს ან ფილოსოფიური ქვის მოპოვებას პრიმიტიული ქიმიური რეაქციების დახმარებით - ნივთიერება, რომელიც უკვდავებას იძლევა. თუმცა, იყვნენ ნამდვილი მეცნიერები, რომლებიც ცდილობდნენ ცოდნის სისტემატიზაციას. მათ შორისაა ავიცენა, პარაცელსუსი, როჯერ ბეკონი და ა.შ. ზოგიერთი ქიმიკოსი მიიჩნევს, რომ ალქიმია დროის კარგვაა. თუმცა ეს ასე არ არის: ოქროს ძიების პროცესში აღმოაჩინეს მრავალი ქიმიური ნაერთი და შეისწავლეს მათი თვისებები. ამ ცოდნის წყალობით, მე-17 საუკუნის ბოლოს შეიქმნა პირველი სერიოზული ქიმიური თეორია, ფლოგისტონის თეორია.

ფლოგისტონის თეორია და ლავუაზიეს სისტემა

ფლოგისტონის თეორიის შემქმნელია გეორგ შტალი. მას სჯეროდა, რომ ფლოგისტონს შეიცავს ყველა წვადი და დაჟანგვადი ნივთიერება. წვა ან დაჟანგვა მის მიერ განიხილებოდა, როგორც პროცესი, რომლის დროსაც სხეული კარგავს ფლოგისტონს. ჰაერი ამაში განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ეს აუცილებელია დაჟანგვისთვის, რათა ფლოგისტონი "შეიწოვოს" საკუთარ თავში. ჰაერიდან ფლოგისტონი შედის მცენარეების ფოთლებში და მათ მერქანში, საიდანაც აღდგენისას კვლავ გამოიყოფა და უბრუნდება სხეულს. ამრიგად, პირველად ჩამოყალიბდა თეორია, რომელიც აღწერს წვის პროცესებს. მისი მახასიათებლები და სიახლე მდგომარეობდა იმაში, რომ ჟანგვის და შემცირების პროცესები ერთდროულად განიხილებოდა ურთიერთდაკავშირებაში. ფლოგისტონის თეორიამ განავითარა ბეჩერის იდეები და ატომისტური იდეები. ამან შესაძლებელი გახადა ხელოსნობის ქიმიაში და, უპირველეს ყოვლისა, მეტალურგიაში სხვადასხვა პროცესის მიმდინარეობის ახსნა და უზარმაზარი გავლენა იქონია ქიმიური ხელნაკეთობების განვითარებაზე და ქიმიაში "ექსპერიმენტული ხელოვნების" მეთოდების გაუმჯობესებაზე. ფლოგისტონის თეორიამ ასევე შეუწყო ხელი ელემენტების დოქტრინის განვითარებას. ფლოგისტონის თეორიის მიმდევრებმა ლითონის ოქსიდების ელემენტებს უწოდეს და მათ ფლოგისტონის გარეშე მეტალებად თვლიან. ლითონები, თავის მხრივ, განიხილებოდა ელემენტების ნაერთებად (ლითონის ოქსიდები) ფლოგისტონთან. საჭირო იყო მხოლოდ ამ თეორიის ყველა დებულების „თავდაყირა“ დაყენება. რაც მოგვიანებით გაკეთდა. იმის ასახსნელად, რომ ოქსიდების მასა მეტალების მასაზე მეტია, სტალმა შესთავაზა (უფრო სწორად ამტკიცებდა), რომ ფლოგისტონს აქვს უარყოფითი წონა, ე.ი. ფლოგისტონი, რომელიც დაუკავშირდა ელემენტს, მას "აზიდავს". წვის დროს მიმდინარე პროცესების ცალმხრივი, მხოლოდ თვისობრივი დახასიათების მიუხედავად, ფლოგისტონის თეორიას დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა სწორედ ამ გარდაქმნების ახსნისა და სისტემატიზაციისთვის. ფლოგისტონის თეორიის არასწორობაზე მიუთითა მიხაილ ივანოვიჩ ლომონოსოვმა. თუმცა ამის ექსპერიმენტულად დამტკიცება ანტუან ლორან ლავუაზიემ შეძლო. ლავუაზიემ შენიშნა, რომ ფოსფორისა და გოგირდის წვის დროს, ასევე ლითონების კალცინაციის დროს, ხდება ნივთიერების წონის მატება. ბუნებრივია ამის გაკეთება: დამწვარი ნივთიერების წონის მატება ხდება წვის ყველა პროცესის დროს. თუმცა, ეს დასკვნა იმდენად ეწინააღმდეგებოდა ფლოგისტონის თეორიის დებულებებს, რომ ღირსშესანიშნავი გამბედაობა იყო საჭირო მისი ჰიპოთეზის სახით მაინც გამოსახატავად. ლავუაზიემ გადაწყვიტა შეემოწმებინა ბოილის, რეის, მაიოუს და ლომონოსოვის მიერ ადრე წამოყენებული ჰიპოთეზები წვის პროცესებში ჰაერის როლის შესახებ. მას აინტერესებდა ჰაერის რაოდენობა იზრდება თუ მასში დაჟანგული სხეული შემცირდება და ამის გამო დამატებითი ჰაერი გამოიყოფა. ლავუაზიემ შეძლო დაემტკიცებინა, რომ ჰაერის რაოდენობა რეალურად იზრდება. ლავუაზიემ ამ აღმოჩენას ყველაზე საინტერესო უწოდა სტალის მოღვაწეობის შემდეგ. ამიტომ, 1772 წლის ნოემბერში მან თავისი შედეგების შესახებ სპეციალური მესიჯი გაუგზავნა პარიზის მეცნიერებათა აკადემიას. კვლევის შემდეგ ეტაპზე ლავუაზიე ფიქრობდა გაერკვია, რა არის „ჰაერის“ ბუნება, რომელიც აერთიანებს წვად სხეულებს მათი დაჟანგვის დროს. თუმცა, ყველა მცდელობა დაედგინა ამ "ჰაერის" ბუნება 1772-1773 წლებში. უშედეგოდ დასრულდა. ფაქტია, რომ ლავუაზიემ, სტალის მსგავსად, აღადგინა "ლითონის ცაცხვი" პირდაპირი კონტაქტით "ნახშირის მსგავს მატერიასთან" და ასევე მიიღო ნახშირორჟანგი, რომლის შემადგენლობაც მან ვერ დაადგინა. ლავუაზიეს თქმით, „ნახშირმა მას სასტიკი ხუმრობა დაუკრა“. თუმცა, ლავუაზიეს, ისევე როგორც ბევრ სხვა ქიმიკოსს, არ მოსვლია იდეა, რომ ლითონის ოქსიდების შემცირება შეიძლება განხორციელდეს დამწვარი შუშით გახურებით. მაგრამ 1774 წლის შემოდგომაზე, ჯოზეფ პრისტლიმ იტყობინება, რომ როდესაც ვერცხლისწყლის ოქსიდი შემცირდა დამწვარი შუშით, ჩამოყალიბდა ჰაერის ახალი ტიპი - "დეფლოგისტური ჰაერი". ცოტა ხნით ადრე, სანამ ეს ჟანგბადი Scheele-მ აღმოაჩინა, მაგრამ ამის შესახებ შეტყობინება დიდი დაგვიანებით გამოქვეყნდა. შელემ და პრისტლიმ ახსნეს მათ მიერ დაკვირვებული ჟანგბადის ევოლუციის ფენომენი ფლოგისტონის თეორიის თვალსაზრისით. მხოლოდ ლავუაზიემ შეძლო ჟანგბადის აღმოჩენის გამოყენება ფლოგისტონის თეორიის წინააღმდეგ მთავარ არგუმენტად. 1775 წლის გაზაფხულზე ლავუაზიემ პრისტლის ექსპერიმენტი გაიმეორა. მას სურდა მიეღო ჟანგბადი და შეემოწმებინა, იყო თუ არა ჟანგბადი ჰაერის კომპონენტი, რის გამოც მოხდა ლითონების წვა ან დაჟანგვა. ლავუაზიემ მოახერხა არა მხოლოდ ჟანგბადის იზოლირება, არამედ ვერცხლისწყლის ოქსიდის ხელახლა მიღებაც. ამავდროულად, ლავუაზიემ განსაზღვრა ამ რეაქციაში შემავალი ნივთიერებების წონის თანაფარდობა. მეცნიერმა შეძლო დაემტკიცებინა, რომ ჟანგვისა და შემცირების რეაქციებში მონაწილე ნივთიერებების თანაფარდობა უცვლელი რჩება. ლავუაზიეს ნამუშევრებმა წარმოიქმნა ქიმიაში, ალბათ, იგივე რევოლუცია, როგორც ასტრონომიაში კოპერნიკის აღმოჩენამდე ორნახევარი საუკუნით ადრე. ნივთიერებები, რომლებიც ადრე ითვლებოდა ელემენტებად, როგორც ლავუაზიემ აჩვენა, აღმოჩნდა ნაერთები, რომლებიც თავის მხრივ რთული „ელემენტებისგან“ შედგებოდა. ლავუაზიეს აღმოჩენებმა და შეხედულებებმა უზარმაზარი გავლენა იქონია არა მხოლოდ ქიმიური თეორიის განვითარებაზე, არამედ ქიმიური ცოდნის მთელ სისტემაზე. მათ ისე შეცვალეს ქიმიური ცოდნისა და ენის საფუძველი, რომ ქიმიკოსთა მომდევნო თაობებმა, ფაქტობრივად, ვერც კი გაიგეს ტერმინოლოგია, რომელიც გამოიყენებოდა ლავუაზიეს წინ. ამის საფუძველზე, მოგვიანებით მათ დაიწყეს დაჯერება, რომ ლავუაზიეს აღმოჩენებამდე შეუძლებელი იყო საუბარი "ნამდვილ" ქიმიაზე. ამავე დროს, დავიწყებას მიეცა ქიმიური კვლევების უწყვეტობა. მხოლოდ ქიმიის ისტორიკოსებმა დაიწყეს ქიმიის განვითარების რეალურად არსებული კანონების ხელახლა შექმნა. ამასთან, გაირკვა, რომ ლავუაზიეს „ქიმიური რევოლუცია“ შეუძლებელი იქნებოდა მის წინაშე გარკვეული დონის ქიმიური ცოდნის არსებობის გარეშე.

ლავუაზიემ ქიმიური ცოდნის განვითარება დააგვირგვინა ახალი სისტემის შექმნით, რომელიც მოიცავდა გასული საუკუნეების ქიმიის უმნიშვნელოვანეს მიღწევებს. თუმცა ეს სისტემა მნიშვნელოვნად გაფართოებული და შესწორებული სახით გახდა სამეცნიერო ქიმიის საფუძველი. 80-იან წლებში. მე -18 საუკუნე Lavoisier-ის ახალი სისტემა აღიარეს წამყვანმა ფრანგმა ნატურალისტებმა - C. Berthollet, A. De Fourcroix და L. Guiton de Morvo. მათ მხარი დაუჭირეს ლავუაზიეს ინოვაციურ იდეებს და მასთან ერთად შეიმუშავეს ახალი ქიმიური ნომენკლატურა და ტერმინოლოგია. 1789 წელს ლავუაზიემ ჩამოაყალიბა მის მიერ შემუშავებული ცოდნის სისტემის საფუძვლები სახელმძღვანელოში „ქიმიის შესავალი კურსი, რომელიც წარმოდგენილია ახალი ფორმით უახლესი აღმოჩენების საფუძველზე“. ლავუაზიემ ელემენტები დაყო ლითონებად და არალითონებად, ნაერთები კი ორობით და სამად. ორმაგი ნაერთები, რომლებიც წარმოიქმნება ლითონებით ჟანგბადთან, მან მიაწერა ფუძეებს, ხოლო არალითონების ნაერთებს ჟანგბადთან - მჟავებს. მჟავებისა და ფუძეების ურთიერთქმედების შედეგად მიღებულ სამეულ ნაერთებს მან მარილები უწოდა. ლავუაზიეს სისტემა დაფუძნებული იყო ზუსტ თვისებრივ და რაოდენობრივ კვლევებზე. მან გამოიყენა ეს საკმაოდ ახალი ტიპის არგუმენტაცია ქიმიის მრავალი საკამათო პრობლემის შესწავლისას - წვის თეორიის კითხვები, ელემენტების ურთიერთ გარდაქმნის პრობლემები, რომლებიც ძალიან აქტუალური იყო სამეცნიერო ქიმიის ფორმირების დროს. ასე რომ, ელემენტების ურთიერთ გარდაქმნის შესაძლებლობის იდეის შესამოწმებლად, ლავუაზიე რამდენიმე დღის განმავლობაში აცხელებდა წყალს დალუქულ ჭურჭელში. შედეგად, მან წყალში აღმოაჩინა უმნიშვნელო რაოდენობით „დედამიწა“ და დაადგინა, რომ ჭურჭლის მთლიანი წონის ცვლილება წყალთან ერთად არ ხდება. ლავუაზიემ „მიწების“ წარმოქმნა ახსნა არა წყლისგან მათი განცალკევების შედეგად, არამედ რეაქციის ჭურჭლის კედლების განადგურების გამო. ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად შვედმა ქიმიკოსმა და ფარმაცევტმა K. Scheele-მა ერთდროულად გამოიყენა მტკიცების თვისებრივი მეთოდები, რომლებიც ადგენს გამოყოფილი „მიწების“ და ჭურჭლის მასალის იდენტურობას. ლავუაზიემ, ლომონოსოვის მსგავსად, გაითვალისწინა ანტიკურ დროიდან არსებული დაკვირვებები ნივთიერებების წონის შენარჩუნების შესახებ და სისტემატურად შეისწავლა ქიმიურ რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებების წონის თანაფარდობა. მან ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ, მაგალითად, გოგირდის წვის ან რკინაზე ჟანგის წარმოქმნის დროს, ხდება საწყისი ნივთიერებების წონის მატება. ეს ეწინააღმდეგებოდა ფლოგისტონის თეორიას, რომლის მიხედვითაც ჰიპოთეტური ფლოგისტონი უნდა გამოეთავისუფლებინათ წვის დროს. ლავუაზიემ მცდარად მიიჩნია ახსნა, რომლის მიხედვითაც ფლოგისტონს უარყოფითი წონა ჰქონდა და საბოლოოდ მიატოვა ეს აზრი. სხვა ქიმიკოსები, როგორიცაა მ. ვ. ლომონოსოვი ან ჯ. მაიო ცდილობდნენ აეხსნათ ელემენტების დაჟანგვა და ლითონის ოქსიდების (ან, როგორც მაშინ ამბობდნენ, „ცაცხვის“) წარმოქმნა, როგორც პროცესი, რომლის დროსაც ჰაერის ნაწილაკები ერწყმის რაღაც ნივთიერებას. ამ ჰაერის „უკან დახევა“ შესაძლებელია აღდგენით. 1772 წელს ლავუაზიემ შეაგროვა ეს ჰაერი, მაგრამ ვერ დაადგინა მისი ბუნება. პრისტლი იყო პირველი, ვინც აცნობა ჟანგბადის აღმოჩენის შესახებ. 1775 წელს მან შეძლო დაემტკიცებინა, რომ ეს არის ჟანგბადი, რომელიც ერწყმის ლითონს და კვლავ გამოიყოფა მისგან, როდესაც ის შემცირდება, მაგალითად, როდესაც ვერცხლისწყლის "ცაცხვი" წარმოიქმნება და მცირდება. სისტემატური აწონვით დადგინდა, რომ ამ გარდაქმნებში მონაწილე ლითონის წონა არ იცვლება. დღეს ეს ფაქტი, როგორც ჩანს, დამაჯერებლად ადასტურებს ლავუაზიეს ვარაუდების მართებულობას, მაგრამ მაშინ ქიმიკოსთა უმეტესობა მას სკეპტიკურად უყურებდა. ამ დამოკიდებულების ერთ-ერთი მიზეზი ის იყო, რომ ლავუაზიე ვერ ხსნიდა წყალბადის წვას. 1783 წელს მან შეიტყო, რომ ელექტრული რკალის გამოყენებით, კავენდიშმა დაამტკიცა წყლის წარმოქმნა, როდესაც წყალბადისა და ჟანგბადის ნარევი იწვება დახურულ ჭურჭელში. ამ ექსპერიმენტის განმეორებით, ლავუაზიემ აღმოაჩინა, რომ წყლის წონა შეესაბამება საწყისი მასალების წონას. შემდეგ მან ჩაატარა ექსპერიმენტი, რომლის დროსაც მან წყლის ორთქლი გადაიტანა ძლიერ გაცხელებულ სპილენძის მილში მოთავსებული რკინის ნამსხვრევებით. ჟანგბადი შეუერთდა რკინის ნამსხვრევებს და წყალბადს აგროვებდნენ მილის ბოლოს. ამრიგად, ნივთიერებების გარდაქმნების გამოყენებით ლავუაზიემ შეძლო აეხსნა წვის პროცესი როგორც ხარისხობრივად, ასევე რაოდენობრივად და ამისთვის მას აღარ სჭირდებოდა ფლოგისტონის თეორია. პრისტლი და შილი, რომლებმაც ჟანგბადის აღმოჩენის შემდეგ შექმნეს ლავუაზიეს ჟანგბადის თეორიის წარმოშობის ძირითადი წინაპირობები, თავად მტკიცედ იცავდნენ ფლოგისტონის თეორიის პოზიციებს. კავენდიში, პრისტლი, შილი და ზოგიერთი სხვა ქიმიკოსი თვლიდნენ, რომ შეუსაბამობები ექსპერიმენტების შედეგებსა და ფლოგისტონის თეორიის დებულებებს შორის შეიძლება აღმოიფხვრას დამატებითი ჰიპოთეზების შექმნით. ექსპერიმენტული მონაცემების სანდოობა და სისრულე, არგუმენტაციის სიცხადე და პრეზენტაციის სიმარტივე ხელს უწყობდა ლავუაზიეს სისტემის სწრაფ გავრცელებას ინგლისში, ჰოლანდიაში, გერმანიაში, შვედეთსა და იტალიაში. გერმანიაში ლავუაზიეს იდეები ასახული იყო დოქტორ გირტანნერის ორ ნაშრომში, ახალი ქიმიური ნომენკლატურა გერმანულად (1791) და ანტიფლოგისტური ქიმიის საფუძვლები (1792). გირტანნერის წყალობით, პირველად გამოჩნდა ნივთიერებების გერმანული აღნიშვნები, რომლებიც შეესაბამება ახალ ნომენკლატურას, მაგალითად, ჟანგბადს, წყალბადს, აზოტს. ჰერბშტედტი, რომელიც მუშაობდა ბერლინში, გამოქვეყნდა 1792 წელს ლავუაზიეს სახელმძღვანელო გერმანულად ითარგმნა და მ. კლაპროტმა მას შემდეგ რაც გაიმეორა ლავუაზიეს ექსპერიმენტები, აღიარა ახალი სწავლება; ლავუაზიეს შეხედულებებს იზიარებდა ცნობილი ნატურალისტი ა.ჰუმბოლდტიც.

1790-იან წლებში ლავუაზიეს ნამუშევრები არაერთხელ გამოიცა გერმანიაში. ინგლისის, ჰოლანდიის, შვედეთის და წელის ცნობილი ქიმიკოსების უმეტესობა იზიარებდა ლავუაზიეს შეხედულებებს. ხშირად ისტორიულ და სამეცნიერო ლიტერატურაში შეიძლება წაიკითხოთ, რომ ქიმიკოსებს საკმაოდ დიდი დრო დასჭირდათ ლავუაზიეს თეორიის ამოცნობას. თუმცა, ასტრონომების მიერ კოპერნიკის შეხედულებების არაღიარების 200 წელთან შედარებით, ქიმიაში დისკუსიების 10-15 წლიანი პერიოდი არც ისე გრძელია. XVIII საუკუნის ბოლო მესამედში. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი იყო პრობლემა, რომელიც აინტერესებდა მეცნიერებს მრავალი საუკუნის განმავლობაში: ქიმიკოსებს სურდათ გაეგოთ, რატომ და რა პროპორციებით აერთიანებს ნივთიერებები ერთმანეთს. ბერძენმა ფილოსოფოსებმაც კი გამოიჩინეს ინტერესი ამ პრობლემის მიმართ და რენესანსის დროს მეცნიერებმა წამოაყენეს იდეა ნივთიერებების მიახლოების შესახებ და ააგეს ნივთიერებების სერიაც კი. პარაცელსუსი წერდა, რომ ვერცხლისწყალი აყალიბებს ამალგამებს ლითონებთან და სხვადასხვა ლითონებისთვის სხვადასხვა სიჩქარით და შემდეგი თანმიმდევრობით: ყველაზე სწრაფი ოქროთი, შემდეგ ვერცხლით, ტყვიით, კალის, სპილენძით და ბოლოს, ყველაზე ნელი რკინით. პარაცელსუსს მიაჩნდა, რომ ქიმიური ნათესაობის ამ სერიის მიზეზი არ არის მხოლოდ ნივთიერებების „სიძულვილი“ და „სიყვარული“ ერთმანეთის მიმართ. მისი იდეების შესაბამისად, ლითონები შეიცავს გოგირდს და რაც უფრო დაბალია მისი შემცველობა, მით უფრო სუფთაა ლითონები და ნივთიერებების სისუფთავე დიდწილად განსაზღვრავს მათ კავშირს ერთმანეთის მიმართ. გ. სტალმა ახსნა ლითონის დეპონირება მათში ფლოგისტონის განსხვავებული შემცველობის შედეგად. XVIII საუკუნის ბოლო მესამედმდე. მრავალი კვლევა მიმართული იყო ნივთიერებების „მიახლოების“ მიხედვით დალაგებისკენ და ბევრმა ქიმიკოსმა შესაბამისად შეადგინა ცხრილები. ნივთიერებების განსხვავებული ქიმიური მიახლოების ასახსნელად წამოაყენეს ატომისტური იდეებიც, ხოლო მე-18 საუკუნის ბოლოს - მე-19 საუკუნის დასაწყისში. მეცნიერებმა დაიწყეს ელექტროენერგიის გავლენის გაგება გარკვეული ქიმიური პროცესების მიმდინარეობაზე და ამავე მიზნით ცდილობდნენ გამოეყენებინათ იდეები ელექტროენერგიის შესახებ. მათზე დაყრდნობით ბერცელიუსმა შექმნა ნივთიერებების შემადგენლობის დუალისტური თეორია, შესაბამისად, მაგალითად, მარილები შედგება დადებითად და უარყოფითად დამუხტული „ბაზებისა“ და „მჟავებისგან“: ელექტროლიზის დროს ისინი იზიდავენ საპირისპირო დამუხტულ ელექტროდებს და შეუძლიათ დაშლა. ელემენტებად მუხტების ნეიტრალიზაციის გამო. XVIII საუკუნის მეორე ნახევრიდან. მეცნიერებმა განსაკუთრებით დიდი ყურადღების მიქცევა დაიწყეს კითხვაზე: რა რაოდენობრივი თანაფარდობით ურთიერთქმედებენ ნივთიერებები ერთმანეთთან ქიმიურ რეაქციებში? დიდი ხანია ცნობილია, რომ მჟავებს და ფუძეებს შეუძლიათ ერთმანეთის განეიტრალება. ასევე ცდილობდნენ დადგინდეს მჟავებისა და ფუძეების შემცველობა მარილებში. ტ.ბერგმანმა და რ.კირვანმა აღმოაჩინეს, რომ, მაგალითად, ორმაგი გაცვლის რეაქციაში ქიმიურად ნეიტრალურ კალიუმის სულფატსა და ნატრიუმის ნიტრატს შორის წარმოიქმნება ახალი მარილები - ნატრიუმის სულფატი და კალიუმის ნიტრატი, რომლებიც ასევე ქიმიურად ნეიტრალურია. მაგრამ არცერთმა მკვლევარმა არ გამოიტანა ზოგადი დასკვნა ამ დაკვირვებიდან. 1767 წელს კავენდიშმა აღმოაჩინა, რომ იგივე რაოდენობის აზოტისა და გოგირდის მჟავები, რომლებიც ანეიტრალებენ იგივე რაოდენობის კალიუმის კარბონატს, ასევე ანეიტრალებენ იმავე რაოდენობის კალციუმის კარბონატს. ი.რიხტერმა პირველმა ჩამოაყალიბა ეკვივალენტთა კანონი, რომლის ახსნაც მოგვიანებით იქნა ნაპოვნი დალტონის ატომისტური თეორიის პოზიციიდან.

რიხტერმა აღმოაჩინა, რომ ორი ქიმიურად ნეიტრალური მარილის ხსნარის შერევით მიღებული ხსნარი ასევე ნეიტრალურია. მან ჩაატარა ფუძეებისა და მჟავების რაოდენობის მრავალრიცხოვანი განსაზღვრა, რომლებიც შერწყმისას იძლევა ქიმიურად ნეიტრალურ მარილებს. რიხტერმა გააკეთა შემდეგი დასკვნა: თუ რომელიმე მჟავის ერთი და იგივე რაოდენობა განეიტრალება სხვადასხვა, მკაცრად განსაზღვრული რაოდენობით სხვადასხვა ფუძეებით, მაშინ ფუძეების ეს რაოდენობა ექვივალენტურია და განეიტრალება სხვა მჟავის იგივე რაოდენობით. თანამედროვე თვალსაზრისით, თუ, მაგალითად, ბარიუმის ნიტრატის ხსნარი დაემატება კალიუმის სულფატის ხსნარს, სანამ ბარიუმის სულფატი მთლიანად არ დალექდება, მაშინ კალიუმის ნიტრატის შემცველი ხსნარი ასევე ნეიტრალური იქნება:

K2SO4 + Ba(NO3)2 = 2KNO3 + BaSO4

მაშასადამე, ნეიტრალური მარილის წარმოქმნისას შემდეგი რაოდენობები ერთმანეთის ექვივალენტურია: 2K, 1Ba, 1SO4 და 2NO3. პაულინგმა შეაჯამა და თანამედროვე ფორმით ჩამოაყალიბა შემაერთებელი წონის კანონი: „ორი ელემენტის წონითი რაოდენობა (ან მათი მთელი რიცხვი), რომლებიც მესამე ელემენტის ერთსა და იმავე რაოდენობასთან რეაგირებენ, ერთმანეთზე ერთნაირი რაოდენობით რეაგირებენ. თავიდან რიხტერის ნამუშევრებმა თითქმის არ მიიპყრო მკვლევარების ყურადღება, რადგან ის კვლავ იყენებდა ფლოგისტონის თეორიის ტერმინოლოგიას. გარდა ამისა, მეცნიერის მიერ მიღებული ეკვივალენტური წონების სერია არ იყო საკმარისად მკაფიო და მის მიერ შემოთავაზებული ბაზების ფარდობითი რაოდენობა არ გააჩნდა სერიოზული მტკიცებულება. სიტუაცია გამოასწორა ე.ფიშერმა, რომელმაც ეკვივალენტურ წონებს შორის რიხტერმა აირჩია გოგირდმჟავას ექვივალენტი სტანდარტად, აიღო იგი 100-ის ტოლი და ამის საფუძველზე შეადგინა „შეფარდებითი წონის“ ცხრილი (ეკვივალენტები). ნაერთების. მაგრამ ფიშერის ეკვივალენტთა ცხრილი ცნობილი გახდა მხოლოდ ბერტოლას წყალობით, რომელიც ფიშერს აკრიტიკებდა, ეს მონაცემები მოჰყავდა თავის წიგნში „გამოცდილება ქიმიურ სტატიკაში“ (1803). ბერტოლეტს ეჭვი ეპარებოდა, რომ ქიმიური ნაერთების შემადგენლობა მუდმივია. მას ამის მიზეზი ჰქონდა. ნივთიერებები, რომლებიც XIX საუკუნის დასაწყისში. ითვლებოდა სუფთად, სინამდვილეში ისინი წარმოადგენდნენ სხვადასხვა ნივთიერებების ნარევებს ან წონასწორობის სისტემებს, ხოლო ქიმიური ნაერთების რაოდენობრივი შემადგენლობა დიდწილად იყო დამოკიდებული მათი წარმოქმნის რეაქციებში მონაწილე ნივთიერებების რაოდენობაზე.

ქიმიის ზოგიერთი ისტორიკოსი თვლის, რომ ვენცელის მსგავსად, ბერტოლეც ითვალისწინებდა მასობრივი მოქმედების კანონის ძირითად დებულებებს, რომლებიც ანალიტიკურად გამოხატავდნენ რაოდენობების გავლენას, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ტრანსფორმაციის სიჩქარეზე. გერმანელმა ქიმიკოსმა კ. ვენცელმა 1777 წელს აჩვენა, რომ მჟავაში ლითონის დაშლის სიჩქარე, რომელიც იზომება გარკვეული დროის განმავლობაში გახსნილი ლითონის რაოდენობით, პროპორციულია მჟავის "სიძლიერის" მიმართ. ბერტოლეტმა ბევრი რამ გააკეთა, რათა გაეთვალისწინებინა რეაგენტების მასების გავლენა ტრანსფორმაციის მსვლელობაზე. თუმცა, ერთის მხრივ, ვენცელის და თუნდაც ბერტოლეტის ნამუშევრებს შორის და მეორეს მხრივ მასობრივი მოქმედების კანონის ზუსტ ფორმულირებას შორის თვისებრივი განსხვავებაა. ბერტოლეტის ნეგატიური დამოკიდებულება რიხტერის ნეიტრალიზაციის კანონის მიმართ დიდხანს ვერ გაგრძელდა, ვინაიდან პრუსტი ენერგიულად ეწინააღმდეგებოდა ბერტოლეტის დებულებებს. გაკეთდა 1799-1807 წლებში. ბევრი ანალიზით, პრუსტმა დაამტკიცა, რომ ბერტოლეტმა გააკეთა დასკვნები ერთი და იგივე ნივთიერებების განსხვავებული შემადგენლობის შესახებ ნარევების ანალიზით, და არა ცალკეული ნივთიერებების, რომ მან, მაგალითად, არ გაითვალისწინა წყლის შემცველობა ზოგიერთ ოქსიდში. პრუსტმა დამაჯერებლად დაამტკიცა სუფთა ქიმიური ნაერთების შემადგენლობის მუდმივობა და დაასრულა ბრძოლა ბერტოლეტის შეხედულებებთან, ნივთიერების შემადგენლობის მუდმივობის კანონის დადგენით: იგივე ნივთიერებების შემადგენლობა, მიუხედავად მომზადების მეთოდისა, არის იგივე (მუდმივი).

პერიოდული კანონი

ქიმიის ისტორიის გათვალისწინებით, არ შემიძლია არ აღვნიშნო პერიოდული კანონის აღმოჩენა. უკვე ქიმიის განვითარების ადრეულ ეტაპებზე გაირკვა, რომ სხვადასხვა ელემენტებს აქვთ განსაკუთრებული თვისებები. თავდაპირველად ელემენტები იყოფა მხოლოდ ორ ტიპად - ლითონებად და არალითონებად. 1829 წელს გერმანელმა ქიმიკოსმა იოჰან დობერაინერმა აღმოაჩინა მსგავსი ქიმიური თვისებების მქონე სამი ელემენტისგან შემდგარი რამდენიმე ჯგუფის (ტრიადების) არსებობა. დებერაინერმა აღმოაჩინა მხოლოდ 5 ტრიადა, ესენია:

ელემენტების თვისებების ამ აღმოჩენამ აიძულა ქიმიკოსების შემდგომი კვლევა, რომლებიც ცდილობდნენ ეპოვათ რაციონალური გზები ელემენტების კლასიფიკაციისთვის.

1865 წელს ინგლისელი ქიმიკოსი ჯონ ნიულენდსი (1839-1898) დაინტერესდა ელემენტების თვისებების პერიოდული გამეორების პრობლემით. მან დაალაგა ცნობილი ელემენტები მათი ატომური მასების აღმავალი წესით შემდეგნაირად: H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe.

ნიულენდსმა შენიშნა, რომ ამ თანმიმდევრობით მერვე ელემენტი (ფტორი) წააგავს პირველს (წყალბადს), მეცხრე ელემენტი მეორეს და ა.შ. ამრიგად, თვისებები მეორდებოდა ყოველ რვა ელემენტზე. თუმცა, ელემენტების ამ სისტემაში ბევრი რამ იყო არასწორი:

1) ცხრილში ახალი ელემენტების ადგილი არ იყო.

2) ცხრილი არ ხსნიდა ატომური მასების განსაზღვრის მეცნიერული მიდგომის შესაძლებლობას და არ აძლევდა არჩევანის საშუალებას მათ სავარაუდო საუკეთესო მნიშვნელობებს შორის.

3) ზოგიერთი ელემენტი, როგორც ჩანს, ცუდად იყო განთავსებული ცხრილში. მაგალითად, რკინას ადარებდნენ გოგირდს (!) და ა.შ.

მიუხედავად მრავალი ნაკლოვანებისა, ნიულენდის მცდელობა სწორი მიმართულებით გადადგმული ნაბიჯი იყო. ჩვენ ვიცით, რომ პერიოდული კანონის აღმოჩენა ეკუთვნის დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევს. მოდით გადავხედოთ მისი აღმოჩენის ისტორიას. 1869 წელს ნ.ა. მენშუტკინმა რუსეთის ქიმიური საზოგადოების წევრებს წარუდგინა D.I. მენდელეევის მცირე ნაშრომი "თვისებების ურთიერთობა ელემენტების ატომურ წონასთან". (თავად დ.ი.მენდელეევი შეხვედრას არ ესწრებოდა.) ამ შეხვედრაზე დ.ი.მენდელეევის მუშაობა სერიოზულად არ აღიქმებოდა. მოგვიანებით პოლ უოლდენმა დაწერა: „დიდი მოვლენები ძალიან ხშირად ხვდება უმნიშვნელო გამოხმაურებას და ის დღე, რომელიც მნიშვნელოვანი დღე უნდა ყოფილიყო ახალგაზრდა რუსეთის ქიმიური საზოგადოებისთვის, მაგრამ სინამდვილეში ყოველდღიური დღე აღმოჩნდა“. დიმენდელეევს უყვარდა თამამი იდეები. მან აღმოაჩინა ნიმუში, რომ ელემენტების და მათი ნაერთების ქიმიური და ფიზიკური თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული ელემენტების ატომურ წონაზე. მისი წინამორბედების მსგავსად, დ.ი.მენდელეევმა გამოყო ყველაზე ტიპიური ელემენტები. თუმცა, მან ივარაუდა ცხრილში ხარვეზების არსებობა და გაბედა იმის მტკიცება, რომ ისინი უნდა შეივსოს ელემენტებით, რომლებიც ჯერ კიდევ არ არის აღმოჩენილი. მენდელეევთან ერთად, ლოთარ მაიერი მუშაობდა იმავე პრობლემაზე და გამოაქვეყნა თავისი ნაშრომი 1870 წელს. თუმცა, პერიოდული გამოცემის აღმოჩენაში პრიორიტეტი დამსახურებულად რჩება დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევს, ვინაიდან. თვით ლ.მეიერსაც კი არ უფიქრია დ.ი.მენდელეევის გამორჩეული როლის უარყოფა პერიოდული კანონის აღმოჩენაში. თავის მოგონებებში ლ. მეიერმა აღნიშნა, რომ მან თავისი ნაწარმოების დაწერისას გამოიყენა დ.ი.მენდელეევის სტატიის რეზიუმე. 1870 წელს მენდელეევმა გარკვეული ცვლილებები შეიტანა ცხრილში: როგორც ნებისმიერი ნიმუში, რომელიც დაფუძნებულია bepm-ის იდეაზე, ახალი სისტემა აღმოჩნდა სიცოცხლისუნარიანი, რადგან ის ითვალისწინებდა დახვეწის შესაძლებლობას. როგორც ვთქვი, მენდელეევის თეორიის გენიალურობა ის იყო, რომ მან თავის მაგიდაზე ცარიელი დატოვა. ამრიგად, მან შესთავაზა (უფრო სწორად იყო დარწმუნებული), რომ ყველა ელემენტი ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი. თუმცა, დიმიტრი ივანოვიჩი აქ არ გაჩერებულა. პერიოდული კანონის დახმარებით მან აღწერა ჯერ კიდევ აღმოუჩენელი ქიმიური ელემენტების ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, მაგალითად: გალიუმი, გერმანიუმი, სკანდიუმი, რომლებიც სრულად დადასტურდა. ამის შემდეგ მეცნიერთა უმეტესობა დარწმუნდა დ.ი.მენდელეევის თეორიის სისწორეში. ჩვენს დროში პერიოდულ კანონს დიდი მნიშვნელობა აქვს. იგი გამოიყენება ქიმიური ნაერთების, რეაქციის პროდუქტების თვისებების პროგნოზირებისთვის. პერიოდული კანონის დახმარებით და ჩვენს დროში ხდება ელემენტების თვისებების წინასწარმეტყველება - ეს ის ელემენტებია, რომელთა მიღება შეუძლებელია მნიშვნელოვანი რაოდენობით.

ლავუაზიეს, პრუსტის, ლომონოსოვისა და მენდელეევის ნაშრომების შემდეგ ჩვენს საუკუნეში უკვე გაკეთდა მრავალი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა ქიმიისა და ფიზიკის სფეროში. ეს არის სამუშაოები თერმოდინამიკაზე, ატომისა და მოლეკულების აგებულებაზე, ელექტროქიმიაზე - ეს სია შეიძლება გაგრძელდეს განუსაზღვრელი ვადით. თუმცა, ლავუაზიესა და დ.ი.მენდელეევის აღმოჩენები რჩება ქიმიური ცოდნის საფუძვლად.

თანამედროვე ქიმიის თავისებურებები

მე დავყავი სექციებად თანამედროვე ქიმიის თავისებურებები და თქვენს ყურადღებას ვაქცევ მათ:

1) ატომურ-მოლეკულური კონცეფცია, სტრუქტურული და ელექტრონული წარმოდგენები არის თანამედროვე ქიმიის საფუძველი.

2) ფართო გამოყენება - მათემატიკა და კომპიუტერები, - რთული ფიზიკური მეთოდები, - კლასიკური და კვანტური მექანიკა.

3) თეორიული ქიმიის, კომპიუტერული მოდელირებისა და კომპიუტერული ექსპერიმენტების განსაკუთრებული როლი. ქიმია ქაღალდზე. გამოფენილი ქიმია.

4) ბიოქიმიური და ეკოლოგიური პრობლემების დომინანტური როლი.

დასკვნა

ამ აბსტრაქტში წარმოდგენილი ძალიან განსხვავებული ობიექტების სტრუქტურის ერთიანი მიდგომა ხელს უწყობს მოწესრიგებული და მოუწესრიგებელი ფაზების სტრუქტურის ერთობლივ შედარებით განხილვას. ასეთი განხილვის პრაქტიკული მნიშვნელობა განპირობებულია იმით, რომ კრისტალური ნივთიერებების რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი და სხვა დიფრაქციული მეთოდები იძლევა საიმედო სტრუქტურულ ინფორმაციას, თხევადი კრისტალების და, განსაკუთრებით, სითხეებისთვის, ზუსტ ინფორმაციას სტრუქტურის შესახებ (განსაკუთრებით მთლიანი სტრუქტურა) პრაქტიკულად მიუწვდომელია. აქედან გამომდინარე, კრისტალური სტრუქტურის ინფორმაციის ინტერპოლაცია ქიმიური ნაერთების სხვა ფაზურ მდგომარეობებში განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს.

მსგავსი სიტუაცია იქმნება, როდესაც კრისტალოგრაფიის ფარგლებში შემუშავებული მკაცრი მათემატიკური მიდგომები ვრცელდება ობიექტებზე, რომლებიც არ არიან კრისტალები. ამასთან დაკავშირებით ბერნალმა და კარლაილმა შემოიტანეს „განზოგადებული კრისტალოგრაფიის“ კონცეფცია. მოგვიანებით მსგავსი მოსაზრებები გამოთქვეს მაკკეიმ და ფინიმ. სხვადასხვა შედედებული ფაზის სტრუქტურის შედარებით ანალიზს შეიძლება ეწოდოს „განზოგადებული კრისტალური ქიმია“. ამ სფეროში მნიშვნელოვან როლს ითამაშებს სტრუქტურული ფრაგმენტების (კერძოდ, მოლეკულური ასოციაციებისა და აგლომერატების) კონსერვატიზმი, რაც ზემოთ იყო განხილული.

გამოყენებული ლიტერატურის სია

1. ქიმიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1983 წ.

2. ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1983 წ.

3. გორდონ ა., ფორდ რ. ქიმიკოსის კომპანიონი. მ.: მირი, 1976 წ.

4. აფანასიევი ვ.ა., ზაიკოვი გ.ე. ფიზიკური მეთოდები ქიმიაში. მოსკოვი: ნაუკა, 1984 წ. (სერია "მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ისტორია").

5. Drago R. ფიზიკური მეთოდები ქიმიაში. T. 1, 2. M.: Mir, 1981 წ.

6. Vilkov L.V., Pentin Yu.A. კვლევის ფიზიკური მეთოდები ქიმიაში. სტრუქტურული მეთოდები და ოპტიკური სპექტროსკოპია. M: უმაღლესი სკოლა, 1987 წ.

7. Vilkov L.V., Pentin Yu.A. კვლევის ფიზიკური მეთოდები ქიმიაში. რეზონანსული და ელექტრო-ოპტიკური მეთოდები. მოსკოვი: უმაღლესი სკოლა, 1989 წ.

8. საკავშირო ქიმიური საზოგადოების ჟურნალი. DI. მენდელეევი. 1985. T. 30. N 2.

მსგავსი დოკუმენტები

    ქიმიური ხედვა ბუნების, წარმოშობისა და არსებული მდგომარეობის შესახებ. ქიმიური მეცნიერების ცოდნის საგანი და მისი აგებულება. კავშირი ქიმიასა და ფიზიკას შორის. ქიმიისა და ბიოლოგიის კავშირი. ქიმია სწავლობს ქიმიური ფენომენების მატერიალური მატარებლების ხარისხობრივ მრავალფეროვნებას.

    რეზიუმე, დამატებულია 03/15/2004

    ფლოგისტონის თეორია და ლავუაზიეს სისტემა. პერიოდული კანონი. თანამედროვე ქიმიის ისტორია, როგორც მისი მთავარი პრობლემის გადაჭრის გზების შეცვლის ბუნებრივი პროცესი. მატერიის თვითორგანიზების სხვადასხვა მიდგომა. ქიმიური ევოლუციისა და ბიოგენეზის ზოგადი თეორია რუდენკო.

    საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 28/02/2011

    ქიმიის განვითარების ძირითადი ეტაპები. ალქიმია, როგორც შუა საუკუნეების კულტურის ფენომენი. სამეცნიერო ქიმიის გაჩენა და განვითარება. ქიმიის წარმოშობა. ლავუაზიე: რევოლუცია ქიმიაში. ატომური და მოლეკულური მეცნიერების გამარჯვება. თანამედროვე ქიმიის წარმოშობა და მისი პრობლემები XXI საუკუნეში.

    რეზიუმე, დამატებულია 20/11/2006

    ფლოგისტონის თეორია და ლავუაზიეს სისტემა. ფლოგისტონის თეორიის შემქმნელია გეორგ შტალი. მას სჯეროდა, რომ ფლოგისტონს შეიცავს ყველა წვადი და დაჟანგვადი ნივთიერება. პერიოდული კანონი. დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევი.

    რეზიუმე, დამატებულია 04/05/2004

    ქიმიის წარმოშობა ძველ ეგვიპტეში. არისტოტელეს დოქტრინა ატომების შესახებ, როგორც ალქიმიის ეპოქის იდეოლოგიური საფუძველი. ქიმიის განვითარება რუსეთში. ლომონოსოვის, ბუტლეროვის და მენდელეევის წვლილი ამ მეცნიერების განვითარებაში. ქიმიური ელემენტების პერიოდული კანონი, როგორც თანმიმდევრული სამეცნიერო თეორია.

    პრეზენტაცია, დამატებულია 10/04/2013

    ქიმიის, როგორც მეცნიერების წარმოშობისა და ჩამოყალიბების პროცესი. ანტიკურობის ქიმიური ელემენტები. "ტრანსმუტაციის" მთავარი საიდუმლოებები. ალქიმიიდან სამეცნიერო ქიმიამდე. ლავუაზიეს წვის თეორია. კორპუსკულური თეორიის განვითარება. რევოლუცია ქიმიაში. ატომური და მოლეკულური მეცნიერების გამარჯვება.

    რეზიუმე, დამატებულია 05/20/2014

    ტერმინი "ქიმიის" წარმოშობა. ქიმიური მეცნიერების განვითარების ძირითადი პერიოდები. ალქიმიის უმაღლესი განვითარების სახეები. მეცნიერული ქიმიის დაბადების პერიოდი. ქიმიის ძირითადი კანონების აღმოჩენა. სისტემური მიდგომა ქიმიაში. ქიმიური მეცნიერების განვითარების თანამედროვე პერიოდი.

    რეზიუმე, დამატებულია 03/11/2009

    ქიმიის წარმოშობა და განვითარება, მისი კავშირი რელიგიასთან და ალქიმიასთან. თანამედროვე ქიმიის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებები. ქიმიის ძირითადი სტრუქტურული დონეები და მისი განყოფილებები. ქიმიის ძირითადი პრინციპები და კანონები. ქიმიური ბმა და ქიმიური კინეტიკა. დოქტრინა ქიმიური პროცესების შესახებ.

    რეზიუმე, დამატებულია 10/30/2009

    ქიმიის, როგორც მეცნიერების ისტორია. რუსული ქიმიის წინაპრები. M.V. ლომონოსოვი. მათემატიკური ქიმია. ატომური თეორია ქიმიური მეცნიერების საფუძველია. ატომური თეორია უბრალოდ და ბუნებრივად ხსნიდა ნებისმიერ ქიმიურ ტრანსფორმაციას.

    რეზიუმე, დამატებულია 02.12.2002წ

    ალქიმიიდან მეცნიერულ ქიმიამდე: მატერიის გარდაქმნების რეალური მეცნიერების გზა. რევოლუცია ქიმიაში და ატომურ და მოლეკულურ მეცნიერებაში, როგორც თანამედროვე ქიმიის კონცეპტუალური საფუძველი თანამედროვე ცივილიზაციის ქიმიური კომპონენტის ეკოლოგიური პრობლემები.

სწავლებისას ინტერდისციპლინარული კავშირების საჭიროება უდაოა. მათი თანმიმდევრული და სისტემატური განხორციელება მნიშვნელოვნად ზრდის სასწავლო პროცესის ეფექტურობას, აყალიბებს მოსწავლეთა დიალექტიკურ აზროვნებას. გარდა ამისა, ინტერდისციპლინარული კავშირები შეუცვლელი დიდაქტიკური პირობაა მეცნიერებათა საფუძვლების, მათ შორის, ბუნების ცოდნისადმი მოსწავლეთა ინტერესის განვითარებისათვის.

ეს არის ის, რაც აჩვენა ფიზიკის, ქიმიისა და ბიოლოგიის გაკვეთილების ანალიზმა: უმეტეს შემთხვევაში მასწავლებლები შემოიფარგლებიან მხოლოდ ინტერდისციპლინარული კავშირების ფრაგმენტული ჩართვით (ILC). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი მხოლოდ მსგავსი საგნების ფაქტებს, ფენომენებს ან ნიმუშებს ჰგვანან.

მასწავლებლები იშვიათად რთავენ სტუდენტებს დამოუკიდებელ მუშაობაში ინტერდისციპლინური ცოდნისა და უნარების გამოყენებაში პროგრამული მასალის შესწავლაში, ასევე ადრე მიღებული ცოდნის ახალ სიტუაციაში დამოუკიდებლად გადატანის პროცესში. ამის შედეგია ბავშვების უუნარობა განახორციელონ ცოდნის გადაცემა და სინთეზი დაკავშირებული საგნებიდან. განათლებაში უწყვეტობა არ არის. ამრიგად, ბიოლოგიის მასწავლებლები განუწყვეტლივ „მიდიან წინ“, აცნობენ სტუდენტებს ცოცხალ ორგანიზმებში მიმდინარე სხვადასხვა ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებს, ფიზიკურ და ქიმიურ ცნებებზე დაყრდნობის გარეშე, რაც ცოტას აკეთებს ბიოლოგიური ცოდნის შეგნებულად დაუფლებისთვის.

სახელმძღვანელოების ზოგადი ანალიზი საშუალებას გვაძლევს აღვნიშნოთ, რომ მათში არაერთხელ არის წარმოდგენილი მრავალი ფაქტი და ცნება სხვადასხვა დისციპლინაში და მათი განმეორებითი პრეზენტაცია პრაქტიკულად ცოტას მატებს მოსწავლეთა ცოდნას. უფრო მეტიც, ხშირად ერთი და იგივე კონცეფცია განსხვავებულად არის განმარტებული სხვადასხვა ავტორის მიერ, რითაც ართულებს მათი ასიმილაციის პროცესს. ხშირად, სახელმძღვანელოები იყენებენ ტერმინებს, რომლებიც ნაკლებად ცნობილია სტუდენტებისთვის და არის რამდენიმე ინტერდისციპლინური ხასიათის ამოცანები. ბევრი ავტორი თითქმის არ აღნიშნავს, რომ ზოგიერთი ფენომენი, კონცეფცია უკვე შესწავლილია მონათესავე საგნების კურსებში, არ მიუთითებს იმაზე, რომ ეს ცნებები უფრო დეტალურად იქნება განხილული სხვა საგნის შესწავლისას. ბუნებრივი დისციპლინებში მიმდინარე პროგრამების ანალიზი საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ ინტერდისციპლინურ კავშირებს სათანადო ყურადღება არ ექცევა. მხოლოდ ზოგადი ბიოლოგიის პროგრამებში 10-11 კლასებისთვის (ვ.ბ. ზახაროვი); "ადამიანს" (V.I. Sivoglazov) აქვს სპეციალური განყოფილებები "სუბიექტთაშორისი კომუნიკაციები", სადაც მითითებულია ფიზიკური და ქიმიური ცნებები, კანონები და თეორიები, რომლებიც საფუძველია ბიოლოგიური ცნებების ფორმირებისთვის. ფიზიკისა და ქიმიის სასწავლო გეგმებში ასეთი განყოფილებები არ არის და მასწავლებლებმა თავად უნდა დაადგინონ საჭირო MPS. და ეს რთული ამოცანაა - დაკავშირებული საგნების მასალის კოორდინაცია ისე, რომ უზრუნველყოფილი იყოს ერთიანობა ცნებების ინტერპრეტაციაში.

ფიზიკის, ქიმიისა და ბიოლოგიის ინტერდისციპლინური კავშირები შეიძლება დამყარდეს ბევრად უფრო ხშირად და უფრო ეფექტურად. მოლეკულურ დონეზე მიმდინარე პროცესების შესწავლა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ჩართულია მოლეკულური ბიოფიზიკის, ბიოქიმიის, ბიოლოგიური თერმოდინამიკის, კიბერნეტიკის ელემენტები, რომლებიც ერთმანეთს ავსებენ. ეს ინფორმაცია გაფანტულია ფიზიკისა და ქიმიის კურსებზე, მაგრამ მხოლოდ ბიოლოგიის კურსზე ხდება შესაძლებელი სტუდენტებისთვის რთული საკითხების განხილვა ინტერდისციპლინარული კავშირების გამოყენებით. გარდა ამისა, შესაძლებელი ხდება ბუნებრივი დისციპლინების ციკლისთვის საერთო ცნებების შემუშავება, როგორიცაა მატერია, ურთიერთქმედება, ენერგია, დისკრეტულობა და ა.შ.

ციტოლოგიის საფუძვლების შესწავლისას მყარდება ინტერდისციპლინური კავშირები ბიოფიზიკის, ბიოქიმიისა და ბიოციბერნეტიკის ცოდნის ელემენტებთან. მაგალითად, უჯრედი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც მექანიკური სისტემა და ამ შემთხვევაში განიხილება მისი მექანიკური პარამეტრები: სიმკვრივე, ელასტიურობა, სიბლანტე და ა.შ. უჯრედის ფიზიკოქიმიური მახასიათებლები საშუალებას გვაძლევს მივიჩნიოთ ის, როგორც დისპერსიული სისტემა, ა. ელექტროლიტების ნაკრები, ნახევრად გამტარი გარსები. "ასეთი სურათების" გაერთიანების გარეშე ძნელად შესაძლებელია უჯრედის, როგორც რთული ბიოლოგიური სისტემის კონცეფციის ჩამოყალიბება. სექციაში „გენეტიკისა და გამოყვანის საფუძვლები“ ​​ემპს დგინდება ორგანულ ქიმიასა (ცილები, ნუკლეინის მჟავები) და ფიზიკას შორის (მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის საფუძვლები, ელექტრული მუხტის დისკრეტულობა და სხვ.).

მასწავლებელმა წინასწარ უნდა დაგეგმოს ბიოლოგიის როგორც წინა, ისე მომავალი კავშირების განხორციელების შესაძლებლობა ფიზიკის შესაბამის დარგებთან. ინფორმაცია მექანიკის შესახებ (ქსოვილების თვისებები, მოძრაობა, სისხლძარღვების და გულის ელასტიური თვისებები და სხვ.) შესაძლებელს ხდის ფიზიოლოგიური პროცესების გათვალისწინებას; ბიოსფეროს ელექტრომაგნიტური ველის შესახებ - ორგანიზმების ფიზიოლოგიური ფუნქციების ასახსნელად. ბიოქიმიის ბევრ კითხვას იგივე მნიშვნელობა აქვს. რთული ბიოლოგიური სისტემების (ბიოგეოცენოზი, ბიოსფერო) შესწავლა დაკავშირებულია ინდივიდებს შორის ინფორმაციის გაცვლის გზების შესახებ ცოდნის შეძენის აუცილებლობასთან (ქიმიური, ოპტიკური, ბგერითი), მაგრამ ამისთვის ისევ აუცილებელია ფიზიკისა და ცოდნის გამოყენება. ქიმია.

ინტერდისციპლინარული კავშირების გამოყენება ქიმიის მასწავლებლის ერთ-ერთი ურთულესი მეთოდოლოგიური ამოცანაა. ის მოითხოვს სხვა საგნების პროგრამებისა და სახელმძღვანელოების შინაარსის ცოდნას. სწავლების პრაქტიკაში ინტერდისციპლინარული კავშირების განხორციელება გულისხმობს ქიმიის მასწავლებლის თანამშრომლობას სხვა საგნების მასწავლებლებთან.

ქიმიის მასწავლებელი შეიმუშავებს ქიმიის კურსზე ინტერდისციპლინარული კავშირების განხორციელების ინდივიდუალურ გეგმას. მასწავლებლის შემოქმედებითი მუშაობის მეთოდი ამ მხრივ გადის შემდეგ ეტაპებს:

  • 1. პროგრამის შესწავლა ქიმიაში, მისი განყოფილება „საგნთაშორისი კომუნიკაციები“, პროგრამები და სახელმძღვანელოები სხვა საგნებში, დამატებითი სამეცნიერო, სამეცნიერო-პოპულარული და მეთოდოლოგიური ლიტერატურა;
  • 2. ინტერდისციპლინური კავშირების გაკვეთილის დაგეგმვა საკურსო და თემატური გეგმების გამოყენებით;
  • 3. კონკრეტულ გაკვეთილებზე ინტერდისციპლინური კავშირების განხორციელების საშუალებებისა და მეთოდების შემუშავება (ინტერდისციპლინური შემეცნებითი ამოცანების ფორმულირება, საშინაო დავალება, მოსწავლეთათვის დამატებითი ლიტერატურის შერჩევა, სხვა საგნებში საჭირო სახელმძღვანელოებისა და თვალსაჩინოების მომზადება, მათი გამოყენების მეთოდოლოგიური მეთოდების შემუშავება);
  • 4. განათლების ორგანიზების რთული ფორმების მომზადებისა და წარმართვის მეთოდოლოგიის შემუშავება (გაკვეთილების განზოგადება ინტერდისციპლინარული კავშირებით, კომპლექსური სემინარები, ექსკურსიები, წრიული მეცადინეობები, არჩევითი საგნები ინტერდისციპლინურ თემებზე და სხვა);
  • 5. განათლებაში ინტერდისციპლინარული კავშირების განხორციელების შედეგების მონიტორინგისა და შეფასების მეთოდების შემუშავება (კითხვები და ამოცანები მოსწავლეთა ინტერდისციპლინარული კავშირების დამყარების უნარების გამოვლენის მიზნით).

ინტერდისციპლინური კავშირების დაგეგმვა მასწავლებელს საშუალებას აძლევს წარმატებით განახორციელოს მათი მეთოდოლოგიური, საგანმანათლებლო, განმავითარებელი, საგანმანათლებლო და კონსტრუქციული ფუნქციები; უზრუნველყოს მათი ტიპების ყველა მრავალფეროვნება კლასში, საშინაო და კლასგარეშე სამუშაოებში სტუდენტების.

ინტერდისციპლინური კავშირების დასამყარებლად აუცილებელია მასალების შერჩევა, ანუ ქიმიის იმ თემების იდენტიფიცირება, რომლებიც მჭიდროდ არის გადაჯაჭვული სხვა საგნების კურსების თემებთან.

კურსის დაგეგმვა გულისხმობს კურსის თითოეული საგანმანათლებლო თემის შინაარსის მოკლე ანალიზს საგნობრივი და საგნობრივი კომუნიკაციების გათვალისწინებით.

ინტერდისციპლინარული კავშირების წარმატებით განხორციელებისთვის ქიმიის, ბიოლოგიის და ფიზიკის მასწავლებელმა უნდა იცოდეს და შეძლოს:

შემეცნებითი კომპონენტი

  • დაკავშირებული კურსების შინაარსი და სტრუქტურა;
  • · დაკავშირებული საგნების შესწავლის დროულად კოორდინაცია;
  • სპს-ის პრობლემის თეორიული საფუძვლები (მფს-ის კლასიფიკაციის ტიპები, მათი განხორციელების მეთოდები, სპს-ის ფუნქციები, მფს-ის ძირითადი კომპონენტები და სხვ.);
  • უზრუნველყოს უწყვეტობა ზოგადი ცნებების ჩამოყალიბებაში, კანონებისა და თეორიების შესწავლაში; გამოიყენონ საერთო მიდგომები მოსწავლეებში საგანმანათლებლო მუშაობის უნარებისა და შესაძლებლობების ჩამოყალიბების, მათი განვითარების უწყვეტობის მიმართ;
  • გამოავლინოს მონათესავე საგნების მიერ შესწავლილი სხვადასხვა ხასიათის ფენომენების მიმართება;
  • · ფიზიკის, ქიმიის, ბიოლოგიის სპს-ის მიზნებიდან გამომდინარე კონკრეტული სასწავლო და საგანმანათლებლო ამოცანების ჩამოყალიბება;
  • · დაკავშირებული დისციპლინების საგანმანათლებლო ინფორმაციის გაანალიზება; მოსწავლეთა ინტერდისციპლინური ცოდნისა და უნარების ფორმირების დონე; გამოყენებული სწავლების მეთოდების ეფექტურობა, ტრენინგ-სესიების ფორმები, სპს-ზე დაფუძნებული სასწავლო საშუალებები.

სტრუქტურული კომპონენტი

  • · მიზნებისა და ამოცანების სისტემის ჩამოყალიბება, რომელიც ხელს უწყობს სპს-ს განხორციელებას;
  • · სპს-ის განხორციელებისკენ მიმართული სასწავლო და სასწავლო სამუშაოების დაგეგმვა; ვეფხისტყაოსნის საგანმანათლებლო და განვითარების შესაძლებლობების იდენტიფიცირება;
  • · შეიმუშავებს ინტერდისციპლინურ და ინტეგრაციულ გაკვეთილებს, ყოვლისმომცველ სემინარებს და ა.შ. განჭვრიტეთ სირთულეები და შეცდომები, რომლებიც შეიძლება წააწყდეთ მოსწავლეებს ინტერდისციპლინარული ცოდნისა და უნარების ჩამოყალიბებისას;
  • · გაკვეთილების მეთოდოლოგიური აღჭურვილობის შემუშავება, სპს-ის საფუძველზე სწავლების ყველაზე რაციონალური ფორმებისა და მეთოდების შერჩევა;
  • საგანმანათლებლო და შემეცნებითი საქმიანობის ორგანიზების სხვადასხვა ფორმის დაგეგმვა; შეიმუშავეთ დიდაქტიკური აღჭურვილობა სასწავლო სესიებისთვის. ორგანიზაციული კომპონენტი
  • მოსწავლეთა საგანმანათლებლო და შემეცნებითი აქტივობების ორგანიზება მიზნებიდან და ამოცანებიდან, მათი ინდივიდუალური მახასიათებლებიდან გამომდინარე;
  • · მფს-ის საფუძველზე ჩამოუყალიბოს მოსწავლეთა შემეცნებითი ინტერესი ბუნებრივი ციკლის საგნების მიმართ;
  • საგანთაშორისი წრეებისა და არჩევითი საგნების მუშაობის ორგანიზება და მართვა; დაეუფლოს NOT-ის უნარებს; მოსწავლეთა საქმიანობის მართვის მეთოდები.

საკომუნიკაციო კომპონენტი

  • კომუნიკაციის ფსიქოლოგია ინტერდისციპლინური ცოდნისა და უნარების ფორმირების ფსიქოლოგიური და პედაგოგიური საფუძვლები; მოსწავლეთა ფსიქოლოგიური მახასიათებლები;
  • მოსწავლეთა გუნდში ფსიქოლოგიურ სიტუაციებში ნავიგაცია; კლასში ინტერპერსონალური ურთიერთობების დამყარება;
  • · დაამყაროს ინტერპერსონალური ურთიერთობები მონათესავე დისციპლინების მასწავლებლებთან სპს-ის ერთობლივი განხორციელებისას.

ორიენტაციის კომპონენტი

  • · საქმიანობის თეორიული საფუძვლები ბუნებრივი ციკლის საგნების შესწავლაზე სპს-ის დაარსების შესახებ;
  • · ნავიგაცია მონათესავე დისციპლინების სასწავლო მასალაში; სწავლების მეთოდებისა და ფორმების სისტემაში, რომლებიც ხელს უწყობენ MPS-ის წარმატებულ განხორციელებას.

მობილიზაციის კომპონენტი

  • · პედაგოგიური ტექნოლოგიების ადაპტირება ფიზიკის, ქიმიის, ბიოლოგიის სპს-ის განსახორციელებლად; შესთავაზოს ავტორის ან აირჩიოს ყველაზე შესაფერისი მეთოდოლოგია ფიზიკის, ქიმიის, ბიოლოგიის სწავლების პროცესში ინტერდისციპლინური ცოდნისა და უნარ-ჩვევების ფორმირებისთვის;
  • · ინტერდისციპლინური შინაარსის პრობლემების გადაჭრის საავტორო ან ადაპტირებადი ტრადიციული მეთოდების შემუშავება;
  • · დაეუფლოს სასწავლო სესიების რთული ფორმების ჩატარების მეთოდოლოგიას; შეძლოს თვითსაგანმანათლებლო აქტივობების ორგანიზება ფიზიკის, ქიმიისა და ბიოლოგიის სწავლებაში MPS-ის დანერგვის ტექნოლოგიის დაუფლებისთვის.

კვლევის კომპონენტი

  • · გაანალიზონ და შეაჯამონ თავიანთი მუშაობის გამოცდილება MPS-ის დანერგვაზე; კოლეგების გამოცდილების განზოგადება და განხორციელება; ჩაატაროს პედაგოგიური ექსპერიმენტი, გააანალიზოს მათი შედეგები;
  • · IPU-ს მეთოდოლოგიურ თემაზე მუშაობის ორგანიზება.

ეს პროფესიოგრამა შეიძლება ჩაითვალოს როგორც ფიზიკის, ქიმიისა და ბიოლოგიის მასწავლებლების მომზადების პროცესის აგების საფუძვლად MPS-ის განსახორციელებლად, ასევე კრიტერიუმად მათი მომზადების ხარისხის შესაფასებლად.

ქიმიის შესწავლაში ინტერდისციპლინარული კავშირების გამოყენება საშუალებას აძლევს სტუდენტებს პირველივე კურსიდან გაეცნონ საგნებს, რომლებსაც ისინი შეისწავლიან უმაღლეს კურსებზე: ელექტროინჟინერია, მენეჯმენტი, ეკონომიკა, მასალების მეცნიერება, მანქანა ნაწილები, სამრეწველო ეკოლოგია და ა.შ. ქიმიის გაკვეთილებზე მიუთითებს, თუ რატომ და რა საგნებში დასჭირდებათ მოსწავლეებს ესა თუ ის ცოდნა, მასწავლებელი აიძულებს მასალის დამახსოვრებას არა მხოლოდ ერთი გაკვეთილისთვის, შეფასების მისაღებად, არამედ ცვლის არაქიმიური მოსწავლეების პირად ინტერესებს. სპეციალობები.

კავშირი ქიმიასა და ფიზიკას შორის

თავად ქიმიური მეცნიერების დიფერენციაციის პროცესებთან ერთად, ქიმია ამჟამად გადის ინტეგრაციის პროცესებს ბუნებისმეტყველების სხვა დარგებთან. განსაკუთრებით ინტენსიურად ვითარდება ურთიერთკავშირი ფიზიკასა და ქიმიას შორის. ამ პროცესს თან ახლავს ცოდნის უფრო და უფრო დაკავშირებული ფიზიკური და ქიმიური დარგების გაჩენა.

ქიმიისა და ფიზიკის ურთიერთქმედების მთელი ისტორია სავსეა იდეების, საგნების და კვლევის მეთოდების გაცვლის მაგალითებით. თავისი განვითარების სხვადასხვა ეტაპზე ფიზიკა ქიმიას აწვდიდა ცნებებითა და თეორიული ცნებებით, რომლებმაც ძლიერი გავლენა მოახდინეს ქიმიის განვითარებაზე. ამავდროულად, რაც უფრო რთული ხდებოდა ქიმიური კვლევა, მით უფრო აღწევდა ფიზიკის აღჭურვილობა და გამოთვლითი მეთოდები ქიმიაში. რეაქციის თერმული ეფექტების გაზომვის აუცილებლობამ, სპექტრალური და რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის შემუშავება, იზოტოპების და რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტების შესწავლა, მატერიის კრისტალური ბადეები, მოლეკულური სტრუქტურები მოითხოვდა შექმნას და გამოიწვია ყველაზე მეტად გამოყენება. რთული ფიზიკური ინსტრუმენტები - სპექტროსკოპები, მასის სპექტროგრაფები, დიფრაქციული ბადეები, ელექტრონული მიკროსკოპები და ა.შ.

თანამედროვე მეცნიერების განვითარებამ დაადასტურა ღრმა კავშირი ფიზიკასა და ქიმიას შორის. ეს კავშირი გენეტიკური ხასიათისაა, ანუ ქიმიური ელემენტების ატომების ფორმირება, მათი გაერთიანება მატერიის მოლეკულებში მოხდა არაორგანული სამყაროს განვითარების გარკვეულ ეტაპზე. ასევე, ეს კავშირი ემყარება მატერიის სპეციფიკური ტიპების სტრუქტურის საერთოობას, მათ შორის ნივთიერებების მოლეკულებს, რომლებიც საბოლოოდ შედგება იგივე ქიმიური ელემენტების, ატომებისა და ელემენტარული ნაწილაკებისგან. ბუნებაში მოძრაობის ქიმიური ფორმის გაჩენამ გამოიწვია ფიზიკის მიერ შესწავლილი ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების შესახებ იდეების შემდგომი განვითარება. პერიოდული კანონის საფუძველზე ახლა პროგრესი მიიღწევა არა მხოლოდ ქიმიაში, არამედ ბირთვულ ფიზიკაშიც, რომლის საზღვარზეც წარმოიშვა ისეთი შერეული ფიზიკურ-ქიმიური თეორიები, როგორიცაა იზოტოპების ქიმია და რადიაციული ქიმია.

ქიმია და ფიზიკა თითქმის ერთსა და იმავე ობიექტებს სწავლობენ, მაგრამ მხოლოდ თითოეული მათგანი ხედავს ამ ობიექტებში საკუთარ მხარეს, თავის შესწავლის საგანს. ასე რომ, მოლეკულა არის არა მხოლოდ ქიმიის, არამედ მოლეკულური ფიზიკის შესწავლის საგანი. თუ პირველი შეისწავლის მას ფორმირების, შემადგენლობის, ქიმიური თვისებების, ბმების, მისი შემადგენელ ატომებად დაშლის კანონების თვალსაზრისით, მაშინ ეს უკანასკნელი სტატისტიკურად სწავლობს მოლეკულების მასების ქცევას, რომელიც განსაზღვრავს თერმულ მოვლენებს, სხვადასხვა. აგრეგაციის მდგომარეობები, გადასვლა აირისებურიდან თხევად და მყარ ფაზებზე და პირიქით, ფენომენები, რომლებიც არ უკავშირდება მოლეკულების შემადგენლობის ცვლილებას და მათ შიდა ქიმიურ სტრუქტურას. ყოველი ქიმიური რეაქციის თანხლება რეაქტიული მოლეკულების მასების მექანიკური მოძრაობით, სითბოს გამოყოფა ან შთანთქმა ახალ მოლეკულებში ბმების გაწყვეტის ან წარმოქმნის გამო დამაჯერებლად მოწმობს ქიმიურ და ფიზიკურ ფენომენებს შორის მჭიდრო კავშირზე. ამრიგად, ქიმიური პროცესების ენერგია მჭიდრო კავშირშია თერმოდინამიკის კანონებთან. ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც ათავისუფლებენ ენერგიას, ჩვეულებრივ სითბოს და სინათლის სახით, ეგზოთერმული ეწოდება. ასევე არსებობს ენდოთერმული რეაქციები, რომლებიც შთანთქავენ ენერგიას. ყოველივე ზემოთქმული არ ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის კანონებს: წვის შემთხვევაში ენერგია გამოიყოფა ერთდროულად სისტემის შიდა ენერგიის კლებასთან ერთად. ენდოთერმული რეაქციების დროს სისტემის შიდა ენერგია იზრდება სითბოს შემოდინების გამო. რეაქციის დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის რაოდენობის გაზომვით (ქიმიური რეაქციის სითბური ეფექტი) შეიძლება ვიმსჯელოთ სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილებაზე. ის იზომება კილოჯოულებში თითო მოლზე (კჯ/მოლი).

კიდევ ერთი მაგალითი. ჰესის კანონი თერმოდინამიკის პირველი კანონის განსაკუთრებული შემთხვევაა. მასში ნათქვამია, რომ რეაქციის თერმული ეფექტი დამოკიდებულია მხოლოდ ნივთიერებების საწყის და საბოლოო მდგომარეობებზე და არ არის დამოკიდებული პროცესის შუალედურ ეტაპებზე. ჰესის კანონი საშუალებას იძლევა გამოვთვალოთ რეაქციის თერმული ეფექტი იმ შემთხვევებში, როდესაც მისი პირდაპირი გაზომვა რაიმე მიზეზით შეუძლებელია.

ფარდობითობის თეორიის, კვანტური მექანიკისა და ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის მოსვლასთან ერთად გამოვლინდა კიდევ უფრო ღრმა კავშირები ფიზიკასა და ქიმიას შორის. აღმოჩნდა, რომ ქიმიური ნაერთების თვისებების არსის ახსნის გასაღები, ნივთიერებების ტრანსფორმაციის მექანიზმი მდგომარეობს ატომების სტრუქტურაში, მისი ელემენტარული ნაწილაკების კვანტურ მექანიკურ პროცესებში და განსაკუთრებით გარე გარსის ელექტრონებში. ორგანული და არაორგანული ნაერთების მოლეკულები და სხვ.

ფიზიკასა და ქიმიას შორის კონტაქტის სფეროში წარმოიშვა და წარმატებით ვითარდება ქიმიის ძირითადი განყოფილებების შედარებით ახალგაზრდა განყოფილება, როგორიცაა ფიზიკური ქიმია, რომელიც ჩამოყალიბდა მე-19 საუკუნის ბოლოს. ქიმიკატების და ნარევების ფიზიკური თვისებების რაოდენობრივი შესწავლის წარმატებული მცდელობის შედეგად, მოლეკულური სტრუქტურების თეორიული ახსნა. ამის ექსპერიმენტული და თეორიული საფუძველი იყო დ.ი. მენდელეევი (პერიოდული კანონის აღმოჩენა), ვანტ ჰოფი (ქიმიური პროცესების თერმოდინამიკა), ს. არენიუსი (ელექტროლიტური დისოციაციის თეორია) და სხვ. მისი შესწავლის საგანი იყო ზოგადი თეორიული კითხვები ქიმიური ნაერთების მოლეკულების აგებულებისა და თვისებების შესახებ, ნივთიერებების გარდაქმნის პროცესებს მათი ფიზიკური თვისებების ურთიერთდამოკიდებულებასთან დაკავშირებით, ქიმიური რეაქციების წარმოქმნის პირობების შესწავლას და. ფიზიკური მოვლენები, რომლებიც ამ შემთხვევაში ხდება. ახლა ფიზიკური ქიმია არის დივერსიფიცირებული მეცნიერება, რომელიც მჭიდროდ აკავშირებს ფიზიკასა და ქიმიას.

თავად ფიზიკურ ქიმიაში, ამ დროისთვის, ელექტროქიმია, ხსნარების შესწავლა, ფოტოქიმია და კრისტალური ქიმია გამოირჩეოდა და სრულად განვითარდა, როგორც დამოუკიდებელი განყოფილებები საკუთარი სპეციალური მეთოდებითა და კვლევის ობიექტებით. XX საუკუნის დასაწყისში. კოლოიდური ქიმია, რომელიც გაიზარდა ფიზიკური ქიმიის სიღრმეში, ასევე გამოირჩეოდა, როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერება. XX საუკუნის მეორე ნახევრიდან. ბირთვული ენერგიის პრობლემების ინტენსიურ განვითარებასთან დაკავშირებით წარმოიშვა და დიდი განვითარება მიიღო ფიზიკური ქიმიის უახლესი დარგები - მაღალენერგეტიკული ქიმია, რადიაციული ქიმია (მისი შესწავლის საგანია მაიონებელი გამოსხივების მოქმედების ქვეშ წარმოქმნილი რეაქციები) და იზოტოპური ქიმია.

ფიზიკური ქიმია ახლა განიხილება, როგორც ყველა ქიმიური მეცნიერების ყველაზე ფართო ზოგადი თეორიული საფუძველი. მის ბევრ სწავლებასა და თეორიას დიდი მნიშვნელობა აქვს არაორგანული და განსაკუთრებით ორგანული ქიმიის განვითარებისთვის. ფიზიკური ქიმიის მოსვლასთან ერთად, მატერიის შესწავლა დაიწყო არა მხოლოდ კვლევის ტრადიციული ქიმიური მეთოდებით, არა მხოლოდ მისი შემადგენლობისა და თვისებების თვალსაზრისით, არამედ სტრუქტურის, თერმოდინამიკისა და კინეტიკის მხრიდან. ქიმიური პროცესის, აგრეთვე ამ უკანასკნელის კავშირისა და დამოკიდებულების მხრიდან მოძრაობის სხვა ფორმებისთვის დამახასიათებელი ფენომენების ზემოქმედებაზე (სინათლისა და რადიაციის ზემოქმედება, სინათლისა და სითბოს ზემოქმედება და ა.შ.).

აღსანიშნავია, რომ XX საუკუნის პირველ ნახევარში. არსებობდა საზღვარი ქიმიასა და ფიზიკის ახალ დარგებს შორის (კვანტური მექანიკა, ატომებისა და მოლეკულების ელექტრონული თეორია) მეცნიერება, რომელიც მოგვიანებით გახდა ცნობილი როგორც ქიმიური ფიზიკა. მან ფართოდ გამოიყენა უახლესი ფიზიკის თეორიული და ექსპერიმენტული მეთოდები ქიმიური ელემენტებისა და ნაერთების სტრუქტურის, განსაკუთრებით კი რეაქციების მექანიზმის შესასწავლად. ქიმიური ფიზიკა სწავლობს მატერიის მოძრაობის ქიმიური და სუბატომური ფორმების ურთიერთკავშირს და ურთიერთგადასვლას.

ფ.ენგელსის მიერ მოცემულ საბაზისო მეცნიერებათა იერარქიაში ქიმია უშუალოდ ფიზიკას ესაზღვრება. ეს სამეზობლო უზრუნველყოფდა სისწრაფესა და სიღრმეს, რომლითაც ფიზიკის მრავალი დარგი ნაყოფიერად ჩაერთო ქიმიაში. ქიმია ესაზღვრება, ერთის მხრივ, მაკროსკოპულ ფიზიკას - თერმოდინამიკას, უწყვეტი მედიის ფიზიკას, ხოლო მეორე მხრივ - მიკროფიზიკას - სტატიკურ ფიზიკას, კვანტურ მექანიკას.

კარგად არის ცნობილი, რამდენად ნაყოფიერი იყო ეს კონტაქტები ქიმიისთვის. თერმოდინამიკამ წარმოშვა ქიმიური თერმოდინამიკა - ქიმიური წონასწორობის შესწავლა. სტატიკურმა ფიზიკამ საფუძველი ჩაუყარა ქიმიურ კინეტიკას - სწავლობს ქიმიური გარდაქმნების ტემპებს. კვანტურმა მექანიკამ გამოავლინა მენდელეევის პერიოდული კანონის არსი. ქიმიური სტრუქტურისა და რეაქტიულობის თანამედროვე თეორია არის კვანტური ქიმია, ე.ი. კვანტური მექანიკის პრინციპების გამოყენება მოლეკულების და „X გარდაქმნების“ შესასწავლად.

ქიმიურ მეცნიერებაზე ფიზიკის ნაყოფიერი გავლენის კიდევ ერთი მტკიცებულება არის ქიმიურ კვლევებში ფიზიკური მეთოდების მუდმივად მზარდი გამოყენება. ამ სფეროში განსაცვიფრებელი პროგრესი განსაკუთრებით ნათლად ჩანს სპექტროსკოპიული მეთოდების მაგალითზე. ახლახან, ელექტრომაგნიტური გამოსხივების უსასრულო დიაპაზონიდან, ქიმიკოსებმა გამოიყენეს ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი დიაპაზონის ხილული და მიმდებარე ტერიტორიების მხოლოდ ვიწრო რეგიონი. ფიზიკოსების მიერ მაგნიტურ-რეზონანსული შთანთქმის ფენომენის აღმოჩენამ გამოიწვია ბირთვული მაგნიტურ-რეზონანსული სპექტროსკოპიის გაჩენა, მოლეკულების ელექტრონული სტრუქტურის შესწავლის ყველაზე ინფორმატიული თანამედროვე ანალიტიკური მეთოდი და მეთოდი და ელექტრონის პარამაგნიტური რეზონანსული სპექტროსკოპია, არასტაბილური შუალედური ნივთიერების შესწავლის უნიკალური მეთოდი. ნაწილაკები - თავისუფალი რადიკალები. ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მოკლე ტალღის სიგრძის რეგიონში წარმოიშვა რენტგენის და გამა-რეზონანსული სპექტროსკოპია, რომელიც თავის გამოჩენას დაევალა მოსბაუერის აღმოჩენით. სინქროტრონული გამოსხივების განვითარებამ გახსნა ახალი პერსპექტივები სპექტროსკოპიის ამ მაღალენერგეტიკული ფილიალის განვითარებისთვის.

როგორც ჩანს, მთელი ელექტრომაგნიტური დიაპაზონი აითვისა და ძნელია ამ სფეროში შემდგომი პროგრესის მოლოდინი. თუმცა, გამოჩნდა ლაზერები - წყაროები უნიკალური სპექტრული ინტენსივობით - და მათთან ერთად ფუნდამენტურად ახალი ანალიტიკური შესაძლებლობები. მათ შორისაა ლაზერული მაგნიტური რეზონანსი, აირში რადიკალების აღმოსაჩენად სწრაფად განვითარებადი მეტად მგრძნობიარე მეთოდი. კიდევ ერთი მართლაც ფანტასტიკური შესაძლებლობა არის ატომების ცალი რეგისტრაცია ლაზერით - ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია შერჩევით აგზნებაზე, რაც შესაძლებელს ხდის უჯრედში უცხო მინარევების მხოლოდ რამდენიმე ატომის დარეგისტრირებას. რადიკალური რეაქციების მექანიზმების შესწავლის გასაოცარი შესაძლებლობები უზრუნველყო ბირთვების ქიმიური პოლარიზაციის ფენომენის აღმოჩენამ.

ახლა ძნელია თანამედროვე ფიზიკის სფეროს დასახელება, რომელიც პირდაპირ ან ირიბად გავლენას არ მოახდენს ქიმიაზე. ავიღოთ, მაგალითად, არასტაბილური ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა, რომელიც შორს არის ბირთვებისა და ელექტრონებისგან აგებული მოლეკულების სამყაროსგან. შეიძლება გასაკვირი ჩანდეს, რომ სპეციალურ საერთაშორისო კონფერენციებზე განიხილება პოზიტრონის ან მიონის შემცველი ატომების ქიმიური ქცევა, რომელიც, პრინციპში, სტაბილურ ნაერთებს არ იძლევა. თუმცა, უნიკალური ინფორმაცია ულტრასწრაფი რეაქციების შესახებ, რომლის მიღებასაც ასეთი ატომები იძლევა, სრულად ამართლებს ამ ინტერესს.

თუ გადავხედავთ ფიზიკასა და ქიმიას შორის ურთიერთობის ისტორიას, ვხედავთ, რომ ფიზიკამ მნიშვნელოვანი, ზოგჯერ გადამწყვეტი როლი ითამაშა ქიმიაში თეორიული ცნებებისა და კვლევის მეთოდების შემუშავებაში. ამ როლის აღიარების ხარისხი შეიძლება შეფასდეს, მაგალითად, ქიმიის დარგში ნობელის პრემიის ლაურეატთა სიის დათვალიერებით. ამ სიის არანაკლებ მესამედი არიან ფიზიკური ქიმიის სფეროში უდიდესი მიღწევების ავტორები. მათ შორის არიან ისინი, ვინც აღმოაჩინეს რადიოაქტიურობა და იზოტოპები (რაზერფორდი, მ. კიური, სოდი, ასტონი, ჯოლიო-კური და სხვ.), საფუძველი ჩაუყარეს კვანტურ ქიმიას (პოლინგი და მალიკენი) და თანამედროვე ქიმიურ კინეტიკას (ჰინშელვუდი და სემენოვი), განვითარდა. ახალი ფიზიკური მეთოდები (Debye, Geyerovsky, Eigen, Norrish and Porter, Herzberg).

დაბოლოს, უნდა გვახსოვდეს ის გადამწყვეტი მნიშვნელობა, რომელსაც მეცნიერის შრომის პროდუქტიულობა იწყებს მეცნიერების განვითარებას. ფიზიკურმა მეთოდებმა ითამაშეს და აგრძელებენ რევოლუციურ როლს ქიმიაში ამ მხრივ. საკმარისია შევადაროთ, მაგალითად, დრო, რომელიც ორგანულმა ქიმიკოსმა დახარჯა ქიმიური საშუალებებით სინთეზირებული ნაერთის სტრუქტურის დადგენაზე და რომელსაც ახლა ატარებს ფიზიკური მეთოდების არსენალის მფლობელობაში. ეჭვგარეშეა, რომ ფიზიკის მიღწევების გამოყენების ეს რეზერვი შორს არის საკმარისად გამოყენებისგან.

მოდით შევაჯამოთ რამდენიმე შედეგი. ჩვენ ვხედავთ, რომ ფიზიკა სულ უფრო ფართო მასშტაბით და უფრო და უფრო ნაყოფიერად ერევა ქიმიაში. ფიზიკა ავლენს თვისებრივი ქიმიური კანონზომიერებების არსს, ამარაგებს ქიმიას სრულყოფილი კვლევის ინსტრუმენტებით. ფიზიკური ქიმიის ფარდობითი მოცულობა იზრდება და არ არსებობს მიზეზები, რამაც შეიძლება შეანელოს ეს ზრდა.

ქიმიისა და ბიოლოგიის კავშირი

ცნობილია, რომ დიდი ხნის განმავლობაში ქიმია და ბიოლოგია თავისი გზით მიდიოდა, თუმცა ქიმიკოსების დიდი ხნის ოცნება იყო ცოცხალი ორგანიზმის შექმნა ლაბორატორიაში.

ქიმიასა და ბიოლოგიას შორის ურთიერთობის მკვეთრი გამყარება მოხდა A.M.-ის შექმნის შედეგად. ბუტლეროვის თეორია ორგანული ნაერთების ქიმიური სტრუქტურის შესახებ. ამ თეორიით ხელმძღვანელობდნენ ორგანული ქიმიკოსები ბუნებასთან კონკურენციაში. ქიმიკოსთა შემდგომმა თაობებმა გამოავლინეს დიდი გამომგონებლობა, შრომა, წარმოსახვა და შემოქმედებითი ძიება მატერიის მიმართული სინთეზისთვის. მათი განზრახვა არ იყო მხოლოდ ბუნების მიბაძვა, მათ სურდათ მისი გადალახვა. დღეს კი თამამად შეგვიძლია განვაცხადოთ, რომ ხშირ შემთხვევაში ეს მიღწეულია.

მე-19 საუკუნეში მეცნიერების პროგრესულმა განვითარებამ, რამაც გამოიწვია ატომის სტრუქტურის აღმოჩენა და უჯრედის სტრუქტურისა და შემადგენლობის დეტალური ცოდნა, გაუხსნა ქიმიკოსებისა და ბიოლოგების პრაქტიკული შესაძლებლობები, ერთად ემუშავათ ქიმიურ პრობლემებზე. უჯრედის თეორია, ცოცხალ ქსოვილებში ქიმიური პროცესების ბუნების შესახებ და ბიოლოგიური ფუნქციების პირობითობის შესახებ.ქიმიური რეაქციები.

თუ ორგანიზმში მეტაბოლიზმს წმინდა ქიმიური თვალსაზრისით შეხედავთ, როგორც A.I. Oparin, ჩვენ დავინახავთ დიდი რაოდენობით შედარებით მარტივი და ერთიანი ქიმიური რეაქციების ერთობლიობას, რომლებიც დროულად ერწყმის ერთმანეთს, ხდება არა შემთხვევით, არამედ მკაცრი თანმიმდევრობით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება რეაქციების გრძელი ჯაჭვები. და ეს წესრიგი ბუნებრივად მიმართულია მთელი ცოცხალი სისტემის მუდმივი თვითგადარჩენისა და თვითრეპროდუქციისკენ, როგორც მთლიანობაში მოცემულ გარემო პირობებში.

ერთი სიტყვით, ცოცხალი არსების ისეთი სპეციფიკური თვისებები, როგორიცაა ზრდა, გამრავლება, მობილურობა, აგზნებადობა, გარე გარემოში ცვლილებებზე რეაგირების უნარი, დაკავშირებულია ქიმიური გარდაქმნების გარკვეულ კომპლექსებთან.

ქიმიის მნიშვნელობა იმ მეცნიერებებს შორის, რომლებიც სწავლობენ ცხოვრებას, განსაკუთრებით დიდია. სწორედ ქიმიამ გამოავლინა ქლოროფილის, როგორც ფოტოსინთეზის ქიმიური საფუძვლის უმნიშვნელოვანესი როლი, ჰემოგლობინი, როგორც სუნთქვის პროცესის საფუძველი, დადგინდა ნერვული აგზნების გადაცემის ქიმიური ბუნება, განისაზღვრა ნუკლეინის მჟავების სტრუქტურა და ა.შ. მაგრამ მთავარი ის არის, რომ, ობიექტურად, ქიმიური მექანიზმები დევს ბიოლოგიური პროცესების, ცოცხალი არსებების ფუნქციების საფუძველში. ცოცხალ ორგანიზმში მიმდინარე ყველა ფუნქცია და პროცესი შეიძლება გამოიხატოს ქიმიის ენაზე, კონკრეტული ქიმიური პროცესების სახით.

რა თქმა უნდა, არასწორი იქნებოდა სიცოცხლის ფენომენების ქიმიურ პროცესებზე დაყვანა. ეს იქნება უხეში მექანიკური გამარტივება. და ამის ნათელი დასტურია ცოცხალ სისტემებში ქიმიური პროცესების სპეციფიკა არაცოცხალთან შედარებით. ამ სპეციფიკის შესწავლისას ვლინდება ნივთიერების მოძრაობის ქიმიური და ბიოლოგიური ფორმების ერთიანობა და ურთიერთმიმართება. სხვა მეცნიერებები, რომლებიც წარმოიშვა ბიოლოგიის, ქიმიისა და ფიზიკის კვეთაზე, ამაზე საუბრობენ: ბიოქიმია არის მეცნიერება ცოცხალ ორგანიზმებში ნივთიერებათა ცვლისა და ქიმიურ პროცესებზე; ბიოორგანული ქიმია - მეცნიერება ცოცხალი ორგანიზმების შემადგენელი ნაერთების სტრუქტურის, ფუნქციების და სინთეზის გზების შესახებ; ფიზიკური და ქიმიური ბიოლოგია, როგორც მეცნიერება ინფორმაციის გადაცემის რთული სისტემების ფუნქციონირებისა და ბიოლოგიური პროცესების მოლეკულურ დონეზე რეგულირების, აგრეთვე ბიოფიზიკის, ბიოფიზიკური ქიმიისა და რადიაციული ბიოლოგიის შესახებ.

ამ პროცესის მთავარი მიღწევა იყო უჯრედული მეტაბოლიზმის ქიმიური პროდუქტების (მეტაბოლიზმი მცენარეებში, ცხოველებში, მიკროორგანიზმებში) განსაზღვრა, ამ პროდუქტების ბიოლოგიური გზებისა და ბიოსინთეზის ციკლების დადგენა; განხორციელდა მათი ხელოვნური სინთეზი, აღმოჩენილი იქნა მარეგულირებელი და მემკვიდრეობითი მოლეკულური მექანიზმის მატერიალური საფუძვლები და მნიშვნელოვნად დაზუსტდა ქიმიური პროცესების მნიშვნელობა უჯრედის და ზოგადად ცოცხალი ორგანიზმების ენერგეტიკულ პროცესებში.

დღესდღეობით, ქიმიისთვის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ხდება ბიოლოგიური პრინციპების გამოყენება, რომელშიც კონცენტრირებულია მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში ცოცხალი ორგანიზმების დედამიწის პირობებთან ადაპტაციის გამოცდილება, ყველაზე მოწინავე მექანიზმებისა და პროცესების შექმნის გამოცდილება. ამ გზაზე უკვე არის გარკვეული მიღწევები.

საუკუნეზე მეტი ხნის წინ მეცნიერებმა გააცნობიერეს, რომ ბიოლოგიური პროცესების განსაკუთრებული ეფექტურობის საფუძველია ბიოკატალიზი. მაშასადამე, ქიმიკოსებმა მიზნად დაისახეთ ახალი ქიმიის შექმნა ცოცხალი ბუნების კატალიზური გამოცდილების საფუძველზე. მასში გამოჩნდება ქიმიური პროცესების ახალი კონტროლი, სადაც გამოყენებული იქნება მსგავსი მოლეკულების სინთეზის პრინციპები, შეიქმნება კატალიზატორები ისეთი მრავალფეროვანი თვისებების მქონე ფერმენტების პრინციპით, რომლებიც ბევრად აღემატება ჩვენს ინდუსტრიაში არსებულს.

მიუხედავად იმისა, რომ ფერმენტებს აქვთ საერთო თვისებები, რომლებიც თან ახლავს ყველა კატალიზატორს, თუმცა, ისინი არ არიან ამ უკანასკნელის იდენტური, რადგან ისინი მოქმედებენ ცოცხალ სისტემებში. ამიტომ, ცოცხალი ბუნების გამოცდილების გამოყენების ყველა მცდელობა არაორგანულ სამყაროში ქიმიური პროცესების დასაჩქარებლად სერიოზული შეზღუდვების წინაშე დგას. ჯერჯერობით, ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ მხოლოდ ფერმენტების ზოგიერთი ფუნქციის მოდელირებაზე და ამ მოდელების გამოყენებაზე ცოცხალი სისტემების აქტივობის თეორიული ანალიზისთვის, აგრეთვე იზოლირებული ფერმენტების ნაწილობრივ პრაქტიკულ გამოყენებაზე ზოგიერთი ქიმიური რეაქციის დასაჩქარებლად.

აქ ყველაზე პერსპექტიული მიმართულება, ცხადია, არის კვლევა, რომელიც ორიენტირებულია ქიმიასა და ქიმიურ ტექნოლოგიაში ბიოკატალიზის პრინციპების გამოყენებაზე, რისთვისაც აუცილებელია ცოცხალი ბუნების მთელი კატალიზური გამოცდილების შესწავლა, ფერმენტის ფორმირების გამოცდილების ჩათვლით. თავად, უჯრედი და ორგანიზმიც კი.

ელემენტარული ღია კატალიზური სისტემების თვითგანვითარების თეორია, რომელიც ყველაზე ზოგადი ფორმით წამოაყენა პროფესორმა A.P. რუდენკო 1964 წელს არის ქიმიური ევოლუციისა და ბიოგენეზის ზოგადი თეორია. ის წყვეტს კითხვებს ევოლუციური პროცესის მამოძრავებელ ძალებსა და მექანიზმებზე, ანუ ქიმიური ევოლუციის კანონების შესახებ, ელემენტებისა და სტრუქტურების შერჩევისა და მათი გამომწვევი მიზეზების შესახებ, ქიმიური ორგანიზაციის სიმაღლეზე და შედეგად ქიმიური სისტემების იერარქიაზე. ევოლუციის.

ამ თეორიის თეორიული ბირთვი არის პოზიცია, რომ ქიმიური ევოლუცია არის კატალიზური სისტემების თვითგანვითარება და, შესაბამისად, კატალიზატორები არის განვითარებადი ნივთიერება. რეაქციის დროს ხდება იმ კატალიზური ცენტრების ბუნებრივი შერჩევა, რომლებსაც აქვთ უდიდესი აქტივობა. კატალიზური სისტემების თვითგანვითარება, თვითორგანიზება და თვითგართულება ხდება ტრანსფორმირებადი ენერგიის მუდმივი შემოდინების გამო. და რადგან ენერგიის მთავარი წყარო არის ძირითადი რეაქცია, ეგზოთერმული რეაქციების საფუძველზე განვითარებული კატალიზური სისტემები იღებენ მაქსიმალურ ევოლუციურ უპირატესობას. აქედან გამომდინარე, ძირითადი რეაქცია არის არა მხოლოდ ენერგიის წყარო, არამედ ინსტრუმენტი კატალიზატორების ყველაზე პროგრესული ევოლუციური ცვლილებების შესარჩევად.

ამ შეხედულებების შემუშავებისას A.P. რუდენკომ ჩამოაყალიბა ქიმიური ევოლუციის ძირითადი კანონი, რომლის თანახმად, კატალიზატორის ევოლუციური ცვლილებების ის ბილიკები იქმნება უდიდესი სიჩქარით და ალბათობით, რომელზედაც ხდება მისი აბსოლუტური აქტივობის მაქსიმალური ზრდა.

ღია კატალიზური სისტემების თვითგანვითარების თეორიის პრაქტიკული შედეგია ეგრეთ წოდებული „არასტაციონარული ტექნოლოგია“, ანუ ტექნოლოგია ცვალებადი რეაქციის პირობებით. დღეს მკვლევარები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ სტაციონარული რეჟიმი, რომლის საიმედო სტაბილიზაცია, როგორც ჩანს, საწარმოო პროცესის მაღალი ეფექტურობის გასაღები იყო, არასტაციონარული რეჟიმის მხოლოდ განსაკუთრებული შემთხვევაა. ამავდროულად, აღმოჩნდა მრავალი არასტაციონარული რეჟიმი, რომელიც ხელს უწყობს რეაქციის გაძლიერებას.

დღეისათვის უკვე თვალსაჩინოა ახალი ქიმიის გაჩენისა და განვითარების პერსპექტივები, რის საფუძველზეც შეიქმნება დაბალნარჩენი, უნაყოფო და ენერგოდამზოგავი სამრეწველო ტექნოლოგიები.

დღეს ქიმიკოსები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ იგივე პრინციპების გამოყენებით, რომლებზეც აგებულია ორგანიზმების ქიმია, მომავალში (ბუნების ზუსტად გამეორების გარეშე) შესაძლებელი იქნება ფუნდამენტურად ახალი ქიმიის აგება, ქიმიური პროცესების ახალი კონტროლი, სადაც გამოყენებული იქნება მსგავსი მოლეკულების სინთეზის პრინციპები. გათვალისწინებულია გადამყვანების შექმნა, რომლებიც გამოიყენებენ მზის სინათლეს მაღალი ეფექტურობით, გარდაქმნიან მას ქიმიურ და ელექტრო ენერგიად, ასევე ქიმიურ ენერგიას დიდი ინტენსივობის შუქად.

დასკვნა

თანამედროვე ქიმია წარმოდგენილია მრავალი განსხვავებული მიმართულებით მატერიის ბუნებისა და მისი ტრანსფორმაციის მეთოდების შესახებ ცოდნის შემუშავებაში. ამავდროულად, ქიმია არ არის მხოლოდ ნივთიერებების შესახებ ცოდნის ჯამი, არამედ ცოდნის უაღრესად მოწესრიგებული, მუდმივად განვითარებადი სისტემა, რომელსაც თავისი ადგილი უკავია სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს შორის.

ქიმია სწავლობს ქიმიური ფენომენების მატერიალური მატარებლების თვისობრივ მრავალფეროვნებას, მატერიის მოძრაობის ქიმიურ ფორმას. მიუხედავად იმისა, რომ სტრუქტურულად ის გარკვეულ სფეროებში კვეთს ფიზიკას, ბიოლოგიას და სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს, ის ინარჩუნებს თავის სპეციფიკას.

ქიმიის, როგორც დამოუკიდებელი საბუნებისმეტყველო დისციპლინის გამოყოფის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ობიექტური საფუძველია ნივთიერებების ურთიერთობის ქიმიის სპეციფიკის აღიარება, რაც, პირველ რიგში, გამოიხატება ძალების კომპლექსში და სხვადასხვა სახის ურთიერთქმედებებში, რომლებიც განსაზღვრავენ არსებობას. ორი და პოლიატომური ნაერთები. ეს კომპლექსი ჩვეულებრივ ხასიათდება როგორც ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ან იშლება მატერიის ორგანიზაციის ატომური დონის ნაწილაკების ურთიერთქმედების დროს. ქიმიური ბმის წარმოქმნას ახასიათებს ელექტრონის სიმკვრივის მნიშვნელოვანი გადანაწილება შეუზღუდავი ატომების ან ატომური ფრაგმენტების ელექტრონული სიმკვრივის მარტივ პოზიციასთან შედარებით, რომლებიც ახლოსაა ბმის მანძილზე. ეს თვისება ყველაზე ზუსტად განასხვავებს ქიმიურ კავშირს მოლეკულური ურთიერთქმედების სხვადასხვა გამოვლინებისგან.

ქიმიის, როგორც მეცნიერების როლის მუდმივ ზრდას ბუნებისმეტყველებაში თან ახლავს ფუნდამენტური, რთული და გამოყენებითი კვლევების სწრაფი განვითარება, სასურველი თვისებების მქონე ახალი მასალების დაჩქარებული განვითარება და ახალი პროცესები წარმოების ტექნოლოგიისა და დამუშავების სფეროში. ნივთიერებები.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

მასპინძლობს http://www.allbest.ru/

Გეგმა

1. ბუნებისმეტყველება, როგორც მეცნიერება ბუნების შესახებ. ძირითადი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები და მათი ურთიერთობა

2. კვანტური ფიზიკა და მისი ძირითადი პრინციპები. ნაწილაკებისა და ანტინაწილაკების სამყარო

3. მექანიკა. კლასიკური მექანიკის ძირითადი კანონები

1. ბუნებისმეტყველება, როგორც მეცნიერება ბუნების შესახებ. ძირითადი საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები და მათი ურთიერთობა

საბუნებისმეტყველო მეცნიერება მეცნიერება ბუნება . თანამედროვე სამყაროში საბუნებისმეტყველო მეცნიერება არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა სისტემა, ანუ ე.წ.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერება:

ბუნების, საზოგადოებისა და აზროვნების შესახებ მეცნიერული ცოდნის სამი ძირითადი სფეროდან ერთ-ერთი;

წარმოადგენს სამრეწველო და სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიებისა და მედიცინის თეორიულ საფუძველს

ეს არის სამყაროს სურათის ბუნებრივი სამეცნიერო საფუძველი.

როგორც სამყაროს მეცნიერული სურათის ფორმირების საფუძველი, საბუნებისმეტყველო მეცნიერება არის შეხედულებების გარკვეული სისტემა ბუნებრივი ფენომენების ან პროცესების ამა თუ იმ გაგების შესახებ. და თუ შეხედულებათა ასეთი სისტემა იღებს ერთ, განმსაზღვრელ ხასიათს, მაშინ, როგორც წესი, მას ცნება ეწოდება. დროთა განმავლობაში ჩნდება ახალი ემპირიული ფაქტები და განზოგადებები, იცვლება პროცესების გაგების შესახებ შეხედულებების სისტემა, ჩნდება ახალი ცნებები.

თუ გავითვალისწინებთ ბუნებისმეტყველების საგნობრივ სფეროს რაც შეიძლება ფართოდ, მაშინ ის მოიცავს:

მატერიის მოძრაობის სხვადასხვა ფორმა ბუნებაში;

მათი მატერიალური მატარებლები, რომლებიც ქმნიან მატერიის სტრუქტურული ორგანიზაციის დონეების „კიბეს“;

მათი ურთიერთობა, შინაგანი სტრუქტურა და გენეზისი.

მაგრამ ყოველთვის ასე არ იყო. აპარატის პრობლემები, ყველაფრის ორგანიზების წარმოშობა, რაც არის სამყაროში (კოსმოსში), მე-4-6 საუკუნეებში ეკუთვნოდა „ფიზიკას“. და არისტოტელემ მათ, ვინც ამ პრობლემებს აგვარებდა, უბრალოდ „ფიზიკოსებს“ ან „ფიზიოლოგებს“ უწოდებდა, რადგან. ძველი ბერძნული სიტყვა "ფიზიკა" უტოლდება სიტყვას "ბუნება".

თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაში ბუნება განიხილება არა აბსტრაქტულად, ადამიანის საქმიანობის მიღმა, არამედ კონკრეტულად, როგორც ადამიანის გავლენის ქვეშ. მისი ცოდნა მიიღწევა არა მხოლოდ სპეკულაციური, თეორიული, არამედ ადამიანების პრაქტიკული საწარმოო საქმიანობით.

ამრიგად, საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, როგორც ბუნების ასახვა ადამიანის ცნობიერებაში, იხვეწება მისი აქტიური ტრანსფორმაციის პროცესში საზოგადოების ინტერესებიდან გამომდინარე.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების მიზნები აქედან გამომდინარეობს:

ბუნებრივი მოვლენების არსის, მათი კანონების გამოვლენა და ამის საფუძველზე ახალი მოვლენების წინასწარმეტყველება ან შექმნა;

ბუნების ცნობილი კანონების, ძალებისა და ნივთიერებების პრაქტიკაში გამოყენების უნარი.

აქედან გამომდინარეობს, რომ თუ საზოგადოება დაინტერესებულია მაღალკვალიფიციური სპეციალისტების მომზადებით, რომლებსაც შეუძლიათ ნაყოფიერად გამოიყენონ თავიანთი ცოდნა, მაშინ თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების კონცეფციების შესწავლის მიზანი არ არის ფიზიკის, ქიმიის, ბიოლოგიის და ა.შ., არამედ ფარულის გამოვლენა. კავშირები, რომლებიც ქმნიან ფიზიკური, ქიმიური, ბიოლოგიური ფენომენების ორგანულ ერთიანობას.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებია:

მეცნიერებები სივრცის, მისი აგებულებისა და ევოლუციის შესახებ (ასტრონომია, კოსმოლოგია, ასტროფიზიკა, კოსმოქიმია და სხვ.);

ფიზიკური მეცნიერებები (ფიზიკა) - მეცნიერებები ბუნებრივი ობიექტების ღრმა კანონების შესახებ და ამავე დროს - მათი ცვლილებების უმარტივესი ფორმების შესახებ;

ქიმიური მეცნიერებები (ქიმია) - მეცნიერებები ნივთიერებებისა და მათი გარდაქმნების შესახებ

ბიოლოგიური მეცნიერებები (ბიოლოგია) - ცხოვრებისეული მეცნიერებები;

დედამიწის მეცნიერებები (გეონომია) - ეს მოიცავს: გეოლოგიას (მეცნიერება დედამიწის ქერქის აგებულების შესახებ), გეოგრაფია (მეცნიერება დედამიწის ზედაპირის ზომისა და ფორმის შესახებ) და ა.შ.

ჩამოთვლილი მეცნიერებები არ ამოწურავს მთელ ბუნებისმეტყველებას, რადგან. ადამიანი და ადამიანთა საზოგადოება განუყოფელია ბუნებისგან, ისინი მისი ნაწილია.

ადამიანის მიმდებარე სამყაროს ცოდნის სურვილი გამოიხატება მისი კვლევითი საქმიანობის სხვადასხვა ფორმით, მეთოდით და მიმართულებით. ობიექტური სამყაროს ყოველი ძირითადი ნაწილი - ბუნება, საზოგადოება და ადამიანი - შეისწავლება საკუთარი ცალკეული მეცნიერებებით. ბუნების შესახებ მეცნიერული ცოდნის მთლიანობას აყალიბებს ბუნებისმეტყველება, ანუ ცოდნა ბუნების შესახებ („ბუნება“ – ბუნება – და „ცოდნა“).

საბუნებისმეტყველო მეცნიერება არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ კვლევის საგანი ბუნების სხვადასხვა ფენომენები და პროცესები, მათი ევოლუციის კანონები. გარდა ამისა, ბუნებისმეტყველება არის ცალკე დამოუკიდებელი მეცნიერება მთლიანად ბუნების შესახებ. ის საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს ნებისმიერი ობიექტი უფრო ღრმად, ვიდრე ნებისმიერ ბუნების მეცნიერებას შეუძლია. ამიტომ საბუნებისმეტყველო მეცნიერება საზოგადოებისა და აზროვნების მეცნიერებებთან ერთად ადამიანის ცოდნის უმნიშვნელოვანესი ნაწილია. იგი მოიცავს როგორც ცოდნის მიღების საქმიანობას, ასევე მის შედეგებს, ანუ მეცნიერული ცოდნის სისტემას ბუნებრივი პროცესებისა და მოვლენების შესახებ.

საბუნებისმეტყველო საგნის სპეციფიკა არის ის, რომ იგი სწავლობს ერთსა და იმავე ბუნებრივ მოვლენებს ერთდროულად რამდენიმე მეცნიერების პოზიციიდან, ავლენს ყველაზე ზოგად შაბლონებსა და ტენდენციებს, ბუნებას ვითომ ზემოდან განიხილავს. ეს არის ერთადერთი გზა წარმოვაჩინოთ ბუნება, როგორც ერთიანი ინტეგრალური სისტემა, გამოვავლინოთ საფუძვლები, რომლებზედაც აგებულია გარემომცველი სამყაროს ობიექტებისა და ფენომენების მთელი მრავალფეროვნება. ასეთი კვლევების შედეგია ძირითადი კანონების ფორმულირება, რომლებიც აკავშირებენ მიკრო, მაკრო და მეგა-სამყაროებს, დედამიწასა და კოსმოსს, ფიზიკურ და ქიმიურ მოვლენებს სამყაროს სიცოცხლესთან და გონებასთან. ამ კურსის მთავარი მიზანია ბუნების, როგორც ერთიანი მთლიანობის გაგება, ფიზიკურ, ქიმიურ და ბიოლოგიურ ფენომენებს შორის უფრო ღრმა ურთიერთობების ძიება, ასევე ფარული კავშირების იდენტიფიცირება, რომლებიც ქმნიან ამ ფენომენების ორგანულ ერთიანობას.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერების სტრუქტურა არის ცოდნის რთული განშტოებული სისტემა, რომლის ყველა ნაწილი დაკავშირებულია იერარქიულ დაქვემდებარებასთან. ეს ნიშნავს, რომ საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა სისტემა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ერთგვარი კიბე, რომლის ყოველი საფეხური არის საფუძველი მეცნიერებისთვის, რომელიც მას მოსდევს და თავის მხრივ ეფუძნება წინა მეცნიერების მონაცემებს.

ასე რომ, ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების საფუძველი, საფუძველი არის ფიზიკა, რომლის საგანია სხეულები, მათი მოძრაობები, გარდაქმნები და გამოვლინების ფორმები სხვადასხვა დონეზე.

შემდეგი ნაბიჯი იერარქიაში არის ქიმია, რომელიც შეისწავლის ქიმიურ ელემენტებს, მათ თვისებებს, გარდაქმნებსა და ნაერთებს.

თავის მხრივ, ქიმია საფუძვლად უდევს ბიოლოგიას - მეცნიერებას ცოცხალთა შესახებ, რომელიც სწავლობს უჯრედს და მისგან წარმოშობილ ყველაფერს. ბიოლოგია ეფუძნება ცოდნას მატერიის, ქიმიური ელემენტების შესახებ.

დედამიწის შემსწავლელი მეცნიერებები (გეოლოგია, გეოგრაფია, ეკოლოგია და ა.შ.) საბუნებისმეტყველო მეცნიერების სტრუქტურის შემდეგი ხარისხია. ისინი განიხილავენ ჩვენი პლანეტის სტრუქტურასა და განვითარებას, რომელიც წარმოადგენს ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური ფენომენებისა და პროცესების კომპლექსურ კომბინაციას.

ბუნების შესახებ ცოდნის ამ გრანდიოზულ პირამიდას ავსებს კოსმოლოგია, რომელიც სწავლობს სამყაროს მთლიანობაში. ამ ცოდნის ნაწილია ასტრონომია და კოსმოგონია, რომლებიც სწავლობენ პლანეტების, ვარსკვლავების, გალაქტიკების და ა.შ აგებულებასა და წარმოშობას. ამ დონეზე ფიზიკაში ახალი დაბრუნებაა. ეს საშუალებას გვაძლევს ვისაუბროთ საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ციკლურ, დახურულ ბუნებაზე, რაც აშკარად ასახავს თავად ბუნების ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან თვისებას.

მეცნიერებაში მიმდინარეობს მეცნიერული ცოდნის დიფერენციაციისა და ინტეგრაციის ურთულესი პროცესები. მეცნიერების დიფერენციაცია არის ნებისმიერი მეცნიერების ფარგლებში კვლევის ვიწრო, კერძო სფეროების განაწილება, მათი გარდაქმნა დამოუკიდებელ მეცნიერებებად. ასე რომ, ფიზიკაში გამოირჩეოდა მყარი მდგომარეობის ფიზიკა და პლაზმის ფიზიკა.

მეცნიერების ინტეგრაცია არის ახალი მეცნიერებების გაჩენა ძველთა შეერთებაზე, მეცნიერული ცოდნის გაერთიანების პროცესების გამოვლინება. ამ სახის მეცნიერებების მაგალითია: ფიზიკური ქიმია, ქიმიური ფიზიკა, ბიოფიზიკა, ბიოქიმია, გეოქიმია, ბიოგეოქიმია, ასტრობიოლოგია და ა.შ.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერება არის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ კვლევის საგანი ბუნების სხვადასხვა ფენომენები და პროცესები, მათი ევოლუციის კანონები.

მეტაფიზიკა (ბერძნ. meta ta physika - ფიზიკის შემდეგ) არის ყოფიერების ზემგრძნობიარე (გამოცდილისთვის მიუწვდომელი) პრინციპების ფილოსოფიური დოქტრინა.

ნატურფილოსოფია არის ბუნების სპეკულაციური ინტერპრეტაცია, მისი მთლიანობის აღქმა.

სისტემური მიდგომა არის სამყაროს იდეა, როგორც მრავალ დონის სისტემების ერთობლიობა, რომელიც დაკავშირებულია იერარქიული დაქვემდებარების ურთიერთობებით.

2. კვანტური ფიზიკა და მისი ძირითადი აპლიკაციებიincipi. ნაწილაკებისა და ანტინაწილაკების სამყარო

1900 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა მ. პლანკმა თავისი კვლევებით აჩვენა, რომ ენერგიის გამოსხივება ხდება დისკრეტულად, გარკვეულ ნაწილებში - კვანტებში, რომელთა ენერგია დამოკიდებულია სინათლის ტალღის სიხშირეზე. მ.პლანკის თეორიას არ სჭირდებოდა ეთერის ცნება და გადალახა ჯ.მაქსველის ელექტროდინამიკის წინააღმდეგობები და სირთულეები. მ. პლანკის ექსპერიმენტებმა განაპირობა სინათლის ორმაგი ბუნების აღიარება, რომელსაც აქვს როგორც კორპუსკულარული, ასევე ტალღური თვისებები. ცხადია, რომ ასეთი დასკვნა შეუთავსებელი იყო კლასიკური ფიზიკის იდეებთან. მ. პლანკის თეორიამ აღნიშნა ახალი კვანტური ფიზიკის დასაწყისი, რომელიც აღწერს მიკროკოსმოსში მიმდინარე პროცესებს.

მ.პლანკის იდეებზე დაყრდნობით ა.აინშტაინმა შემოგვთავაზა სინათლის ფოტონის თეორია, რომლის მიხედვითაც სინათლე არის მოძრავი კვანტების ნაკადი. სინათლის კვანტური თეორია (ფოტონების თეორია) სინათლეს განიხილავს, როგორც ტალღას, რომელსაც აქვს უწყვეტი სტრუქტურა. სინათლე არის განუყოფელი სინათლის კვანტების - ფოტონების ნაკადი. ა.აინშტაინის ჰიპოთეზამ შესაძლებელი გახადა აეხსნა ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენი - ელექტრომაგნიტური ტალღების გავლენის ქვეშ ნივთიერებიდან ელექტრონების ამოვარდნა. გაირკვა, რომ ელექტრონს ფოტონი მხოლოდ მაშინ ატყდება, თუ ფოტონის ენერგია საკმარისია ატომის ბირთვთან ელექტრონების ურთიერთქმედების ძალის დასაძლევად. 1922 წელს ა.აინშტაინმა მიიღო ნობელის პრემია სინათლის კვანტური თეორიის შექმნისთვის.

ფოტოელექტრული ეფექტის პროცესის ახსნა, გარდა მ. პლანკის კვანტური ჰიპოთეზისა, ეფუძნებოდა ახალ იდეებს ატომის სტრუქტურის შესახებ. 1911 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა ე. რეზერფორდმა შემოგვთავაზა ატომის პლანეტარული მოდელი. მოდელი წარმოადგენდა ატომს, როგორც დადებითად დამუხტულ ბირთვს, რომლის გარშემოც ბრუნავენ უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები. ორბიტებში ელექტრონების გადაადგილების შედეგად წარმოქმნილი ძალა დაბალანსებულია დადებითად დამუხტულ ბირთვსა და უარყოფითად დამუხტულ ელექტრონებს შორის მიზიდულობით. ატომის მთლიანი მუხტი ნულის ტოლია, რადგან ბირთვისა და ელექტრონების მუხტები ერთმანეთის ტოლია. ატომის თითქმის მთელი მასა კონცენტრირებულია მის ბირთვში, ხოლო ელექტრონების მასა უმნიშვნელოა. ატომის პლანეტარული მოდელის გამოყენებით ახსნილი იქნა ალფა ნაწილაკების გადახრის ფენომენი ატომში გავლისას. ვინაიდან ატომის ზომა ელექტრონებისა და ბირთვის ზომასთან შედარებით დიდია, ალფა ნაწილაკი მასში დაბრკოლებების გარეშე გადის. გადახრა შეინიშნება მხოლოდ მაშინ, როცა ალფა ნაწილაკი ბირთვთან ახლოს გადის, ამ შემთხვევაში ელექტრული მოგერიება იწვევს მას თავდაპირველი გზიდან მკვეთრად გადახვევას. 1913 წელს დანიელმა ფიზიკოსმა ნ. ბორმა შემოგვთავაზა ატომის უფრო სრულყოფილი მოდელი, რომელიც ე. რეზერფორდის იდეებს ავსებდა ახალი ჰიპოთეზებით. ნ. ბორის პოსტულატები იყო შემდეგი:

1. სტაციონარული მდგომარეობების პოსტულატი. ელექტრონი აკეთებს სტაბილურ ორბიტალურ მოძრაობებს ატომის სტაციონარულ ორბიტებზე, არც ასხივებს და არც შთანთქავს ენერგიას.

2. სიხშირეების წესი. ელექტრონს შეუძლია ერთი სტაციონარული ორბიტიდან მეორეზე გადაადგილება, ენერგიის გამოსხივების ან შთანთქმის დროს. ვინაიდან ორბიტების ენერგიები დისკრეტული და მუდმივია, ერთი მათგანიდან მეორეზე გადაადგილებისას ენერგიის გარკვეული ნაწილი ყოველთვის გამოიყოფა ან შეიწოვება.

პირველმა პოსტულატმა შესაძლებელი გახადა პასუხის გაცემა კითხვაზე: რატომ არ ეცემა მასზე ელექტრონები ბირთვის გარშემო წრიულ ორბიტებში მოძრაობისას, ე.ი. რატომ რჩება ატომი სტაბილური?

მეორე პოსტულატმა ახსნა ელექტრონული გამოსხივების სპექტრის უწყვეტობა. ნ.ბორის კვანტური პოსტულატები გულისხმობდა კლასიკური ფიზიკური ცნებების უარყოფას, რომლებიც ამ დრომდე აბსოლუტურად ჭეშმარიტებად ითვლებოდა.

მიუხედავად სწრაფი აღიარებისა, ნ.ბორის თეორიამ მაინც არ გასცა პასუხი ბევრ კითხვაზე. კერძოდ, მეცნიერებმა ვერ შეძლეს მულტიელექტრონული ატომების ზუსტად აღწერა. გაირკვა, რომ ეს გამოწვეულია ელექტრონების ტალღური ბუნებით, რომლებიც მცდარი სახით წარმოადგენენ გარკვეულ ორბიტებზე მოძრავ მყარ ნაწილაკებს.

სინამდვილეში, ელექტრონის მდგომარეობა შეიძლება შეიცვალოს. ნ. ბორი ვარაუდობს, რომ მიკრონაწილაკები არც ტალღაა და არც კორპუსკულა. ერთი ტიპის საზომი ხელსაწყოებით ისინი იქცევიან როგორც უწყვეტი ველი, მეორესთან - როგორც დისკრეტული მატერიალური ნაწილაკები. აღმოჩნდა, რომ ელექტრონების მოძრაობის ზუსტი ორბიტების იდეა ასევე მცდარია. მათი ტალღური ბუნების გამო, ელექტრონები საკმაოდ "ნაცხი" არიან ატომზე და საკმაოდ არათანაბრად. გარკვეულ წერტილებში მათი დატენვის სიმკვრივე მაქსიმუმს აღწევს. ელექტრონული მუხტის მაქსიმალური სიმკვრივის წერტილების დამაკავშირებელი მრუდი მისი „ორბიტაა“.

20-30-იან წლებში. ვ.ჰაიზენბერგმა და ლ.დე ბროლიმ ჩაუყარეს საფუძველი ახალ თეორიას - კვანტურ მექანიკას. 1924 წელს "სინათლე და მატერიაში"

ლ. დე ბროლიმ შემოგვთავაზა ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის უნივერსალურობა, რომლის მიხედვითაც ყველა მიკროობიექტს შეუძლია მოიქცეს როგორც ტალღად, ასევე ნაწილაკებად. სინათლის უკვე ჩამოყალიბებული ორმაგი (კორპუსკულური და ტალღოვანი) ბუნების საფუძველზე, მან გამოთქვა იდეა ნებისმიერი მატერიალური ნაწილაკების ტალღური თვისებების შესახებ. მაგალითად, ელექტრონი იქცევა როგორც ნაწილაკი, როდესაც ის მოძრაობს ელექტრომაგნიტურ ველში, და როგორც ტალღა, როდესაც ის გადის კრისტალში. ამ იდეას კორპუსკულარულ-ტალღურ დუალიზმი ეწოდება. კორპუსკულურ-ტალღური დუალიზმის პრინციპი აყალიბებს მატერიის დისკრეტულობისა და უწყვეტობის ერთიანობას.

1926 წელს ე.შროდინგერმა ლ. დე ბროლის იდეებზე დაყრდნობით ააგო ტალღური მექანიკა. მისი აზრით, კვანტური პროცესები ტალღური პროცესებია, ამიტომ მატერიალური წერტილის კლასიკური გამოსახულება, რომელიც სივრცეში გარკვეულ ადგილს იკავებს, ადეკვატურია მხოლოდ მაკროპროცესებისთვის და სრულიად არასწორია მიკროსამყაროსთვის. მიკროსამყაროში ნაწილაკი არსებობს როგორც ტალღის, ასევე კორპუსის სახით. კვანტურ მექანიკაში ელექტრონი შეიძლება მივიჩნიოთ როგორც ტალღა, რომლის სიგრძე დამოკიდებულია მის სიჩქარეზე. ე.შროდინგერის განტოლება აღწერს მიკრონაწილაკების მოძრაობას ძალის ველებში და ითვალისწინებს მათ ტალღურ თვისებებს.

ამ იდეებზე დაყრდნობით 1927 წ. ჩამოყალიბდა კომპლემენტარობის პრინციპი, რომლის მიხედვითაც მიკროსამყაროში პროცესების ტალღური და კორპუსკულური აღწერილობები არ გამორიცხავს, ​​არამედ ავსებენ ერთმანეთს და მხოლოდ ერთიანობით იძლევა სრულ აღწერას. ერთი დამატებითი სიდიდის ზუსტად გაზომვისას მეორე განიცდის უკონტროლო ცვლილებას. ნაწილაკისა და ტალღის ცნებები არა მხოლოდ ავსებენ ერთმანეთს, არამედ ეწინააღმდეგებიან ერთმანეთს. ეს არის შემავსებელი სურათები იმისა, რაც ხდება. კორპუსკულარულ-ტალღური დუალიზმის განცხადება გახდა კვანტური ფიზიკის საფუძველი.

1927 წელს გერმანელი ფიზიკოსი ვ.ჰაიზენბერგი მივიდა დასკვნამდე, რომ შეუძლებელია ნაწილაკების კოორდინატების და მისი იმპულსის ერთდროულად, ზუსტად გაზომვა, რაც დამოკიდებულია სიჩქარეზე, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ეს რაოდენობები მხოლოდ გარკვეული ალბათობით. კლასიკურ ფიზიკაში ვარაუდობენ, რომ მოძრავი ობიექტის კოორდინატები შეიძლება განისაზღვროს აბსოლუტური სიზუსტით. კვანტური მექანიკა მკაცრად ზღუდავს ამ შესაძლებლობას. უ.ჰაიზენბერგმა თავის ნაშრომში „ატომის ბირთვის ფიზიკა“ გამოკვეთა თავისი იდეები.

ვ.ჰაიზენბერგის დასკვნას ეწოდება გაურკვევლობის მიმართების პრინციპი, რომელიც საფუძვლად უდევს კვანტური მექანიკის ფიზიკურ ინტერპრეტაციას. მისი არსი შემდეგია: შეუძლებელია ერთდროულად გქონდეთ მიკრონაწილაკების სხვადასხვა ფიზიკური მახასიათებლების ზუსტი მნიშვნელობები - კოორდინატი და იმპულსი. თუ ჩვენ მივიღებთ ერთი სიდიდის ზუსტ მნიშვნელობას, მაშინ მეორე რჩება სრულიად გაურკვეველი, არსებობს ფუნდამენტური შეზღუდვები ფიზიკური სიდიდეების გაზომვაზე, რომლებიც ახასიათებს მიკრო-ობიექტის ქცევას.

ამრიგად, W. Heisenberg-მა დაასკვნა, რომ რეალობა განსხვავდება იმისდა მიხედვით, ვაკვირდებით თუ არა მას. „კვანტური თეორია აღარ იძლევა ბუნების სრულიად ობიექტურ აღწერას“, წერდა ის. საზომი მოწყობილობა გავლენას ახდენს გაზომვის შედეგებზე, ე.ი. სამეცნიერო ექსპერიმენტში, ადამიანის გავლენა შეუქცევადი აღმოჩნდება. ექსპერიმენტის ვითარებაში ჩვენ წინაშე ვდგავართ საზომი ხელსაწყოს სუბიექტ-ობიექტის ერთიანობისა და შესასწავლი რეალობის წინაშე.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს გარემოება არ არის დაკავშირებული საზომი ხელსაწყოების არასრულყოფილებასთან, არამედ არის მიკრო-ობიექტების ობიექტური, კორპუსკულარულ-ტალღური თვისებების შედეგი. როგორც ფიზიკოსმა მ. ბორნმა თქვა, ტალღები და ნაწილაკები მხოლოდ ფიზიკური რეალობის „პროექციაა“ ექსპერიმენტულ სიტუაციაზე.

კვანტური ფიზიკის ორი ფუნდამენტური პრინციპი - გაურკვევლობის ურთიერთობის პრინციპი და კომპლემენტარობის პრინციპი - მიუთითებს იმაზე, რომ მეცნიერება უარს ამბობს მხოლოდ დინამიური კანონების აღწერაზე. კვანტური ფიზიკის კანონები სტატისტიკურია. როგორც ვ.ჰაიზენბერგი წერს, „ატომურ პროცესებზე ექსპერიმენტებში ჩვენ საქმე გვაქვს საგნებთან და ფაქტებთან, რომლებიც ისეთივე რეალურია, როგორც რეალურია ყოველდღიური ცხოვრების ნებისმიერი ფენომენი. მაგრამ ატომები ან ელემენტარული ნაწილაკები ამ ზომით არ არის რეალური. ისინი უფრო მეტად ქმნიან სამყაროს. ტენდენციებისა და შესაძლებლობების შესახებ, ვიდრე საგნებისა და ფაქტების სამყარო“. შემდგომში კვანტური თეორია გახდა ბირთვული ფიზიკის საფუძველი და 1928წ. პ.დირაკმა საფუძველი ჩაუყარა რელატივისტურ კვანტურ მექანიკას.

3. მექანიკა. მთავარიკლასიკური მექანიკის კანონები

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა მექანიკა კვანტური

კლასიკური მექანიკა არის ფიზიკური თეორია, რომელიც ადგენს მაკროსკოპული სხეულების მოძრაობის კანონებს ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეზე ბევრად ნაკლები სიჩქარით.

კლასიკური მექანიკა იყოფა:

სტატიკა (რომელიც ითვალისწინებს სხეულების წონასწორობას)

კინემატიკა (რომელიც სწავლობს მოძრაობის გეომეტრიულ თვისებებს მისი მიზეზების გათვალისწინების გარეშე)

დინამიკა (რომელიც ითვალისწინებს სხეულების მოძრაობას).

ნიუტონის სამი კანონი წარმოადგენს კლასიკური მექანიკის საფუძველს:

ნიუტონის პირველი კანონი ამტკიცებს სპეციალური მითითების ჩარჩოების არსებობას, რომელსაც ეწოდება შუალედური, რომელშიც ნებისმიერი სხეული ინარჩუნებს დასვენების მდგომარეობას ან ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას, სანამ მასზე არ იმოქმედებენ სხვა სხეულების ძალები (ინერციის კანონი).

ნიუტონის მეორე კანონი ამბობს, რომ ინერციული საცნობარო ჩარჩოებში ნებისმიერი სხეულის აჩქარება პროპორციულია მასზე მოქმედი ძალების ჯამისა და უკუპროპორციულია სხეულის მასისა (F = ma).

ნიუტონის მესამე კანონი ამბობს, რომ როდესაც ნებისმიერი ორი სხეული ურთიერთქმედებს, ისინი განიცდიან ძალებს ერთმანეთისგან, რომლებიც ტოლია სიდიდით და საპირისპირო მიმართულებით (მოქმედება უდრის რეაქციას).

იმისათვის, რომ გამოვთვალოთ ფიზიკური სხეულების მოძრაობა ნიუტონის მექანიკის ამ ძირითადი კანონების საფუძველზე, მათ უნდა დაემატოს ძალების აღწერა, რომლებიც წარმოიქმნება სხეულებს შორის ურთიერთქმედების სხვადასხვა გზით. თანამედროვე ფიზიკაში განიხილება მრავალი განსხვავებული ძალა: გრავიტაცია, ხახუნი, წნევა, დაძაბულობა, არქიმედეს, ამწე, კულონი (ელექტროსტატიკური), ლორენცი (მაგნიტური) და ა.შ. ყველა ეს ძალა დამოკიდებულია ურთიერთმოქმედი სხეულების შედარებით მდებარეობასა და სიჩქარეზე.

კლასიკური მექანიკა არის ერთგვარი მექანიკა (ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სხეულების პოზიციების ცვლილების კანონებს და მის გამომწვევ მიზეზებს), დაფუძნებული ნიუტონის 3 კანონსა და გალილეოს ფარდობითობის პრინციპზე. ამიტომ მას ხშირად „ნიუტონის მექანიკას“ უწოდებენ. კლასიკურ მექანიკაში მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს ინერციული სისტემების არსებობას. კლასიკური მექანიკა იყოფა სტატიკად (რომელიც ითვალისწინებს სხეულების წონასწორობას) და დინამიკას (რომელიც ითვალისწინებს სხეულების მოძრაობას). კლასიკური მექანიკა იძლევა ძალიან ზუსტ შედეგებს ყოველდღიურ გამოცდილებაში. მაგრამ სისტემებისთვის, რომლებიც მოძრაობენ მაღალი სიჩქარით, რომლებიც უახლოვდებიან სინათლის სიჩქარეს, რელატივისტური მექანიკა იძლევა უფრო ზუსტ შედეგებს, მიკროსკოპული განზომილებების სისტემებისთვის - კვანტური მექანიკა, ხოლო ორივე მახასიათებლის მქონე სისტემებისთვის - ველის კვანტური თეორია. მიუხედავად ამისა, კლასიკური მექანიკა ინარჩუნებს თავის მნიშვნელობას, რადგან მისი გაგება და გამოყენება ბევრად უფრო ადვილია, ვიდრე სხვა თეორიები, და ფართო დიაპაზონში იგი საკმაოდ კარგად უახლოვდება რეალობას. კლასიკური მექანიკა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ობიექტების მოძრაობის აღსაწერად, როგორიცაა ტოტები და ბეისბოლები, მრავალი ასტრონომიული ობიექტი (როგორიცაა პლანეტები და გალაქტიკები) და მრავალი მიკროსკოპული ობიექტიც კი, როგორიცაა ორგანული მოლეკულები. მიუხედავად იმისა, რომ კლასიკური მექანიკა ფართოდ არის თავსებადი სხვა "კლასიკურ თეორიებთან", როგორიცაა კლასიკური ელექტროდინამიკა და თერმოდინამიკა, მე -19 საუკუნის ბოლოს აღმოჩენილი იქნა შეუსაბამობები, რომელთა მოგვარება მხოლოდ უფრო თანამედროვე ფიზიკურ თეორიებში შეიძლებოდა. კერძოდ, კლასიკური ელექტროდინამიკა პროგნოზირებს, რომ სინათლის სიჩქარე მუდმივია ყველა დამკვირვებლისთვის, რაც ძნელია კლასიკურ მექანიკასთან შეჯერება და რამაც განაპირობა ფარდობითობის სპეციალური თეორიის შექმნა. კლასიკურ თერმოდინამიკასთან ერთად განხილვისას, კლასიკურ მექანიკას მივყავართ გიბსის პარადოქსამდე, რომელშიც შეუძლებელია ენტროპიის ოდენობის ზუსტად დადგენა და ულტრაიისფერი კატასტროფა, რომელშიც შავი სხეული უნდა ასხივებდეს უსასრულო ენერგიას. ამ პრობლემების გადაჭრის მცდელობებმა განაპირობა კვანტური მექანიკის განვითარება.

მასპინძლობს Allbest.ru-ზე

...

მსგავსი დოკუმენტები

    საბუნებისმეტყველო მეცნიერების, როგორც საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების სისტემის ძირითადი კომპონენტები. მეცნიერების განვითარების ალექსანდრიული პერიოდი. ნიუტონის მექანიკის ძირითადი კანონები. ელექტრომაგნიტიზმის დოქტრინის შექმნის ეტაპები. Კვანტური მექანიკა. სტექიომეტრიული კანონები. კატალიზის ფენომენი.

    ტესტი, დამატებულია 01/16/2009

    კურსის მიზნები და ამოცანები „თანამედროვე ბუნებისმეტყველების ცნებები“, ამ დისციპლინის ადგილი სხვა მეცნიერებათა სისტემაში. ფ.ენგელსის მიერ შემოთავაზებული მეცნიერებათა კლასიფიკაცია. ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური ცოდნის ურთიერთობა. ბუნებაში ატმოსფერული პროცესების სახეები.

    საკონტროლო სამუშაო, დამატებულია 13/06/2013

    ბუნებისმეტყველების ადგილი მსოფლიოს თანამედროვე სამეცნიერო სურათში. შუა საუკუნეების მეცნიერების წვლილი სამეცნიერო ცოდნის განვითარებაში. არქეოლოგიაში პარადიგმის ცვლილების მაგალითია ბრძოლა ევოლუციონიზმისა და მიგრაციონიზმის ცნებებს შორის. მეცნიერების განვითარება შუა საუკუნეებში, ლეონარდო და ვინჩის წვლილი.

    რეზიუმე, დამატებულია 12/09/2010

    მეცნიერების მნიშვნელობა თანამედროვე კულტურაში და მეცნიერული ცოდნის სტრუქტურა. ევროპის საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ევოლუციის ძირითადი ეტაპები. ფიზიკური ურთიერთქმედების სახეები. სამყაროს მექანიკური, ელექტრომაგნიტური და კვანტურ-რელატივისტური სურათი. ატომის სტრუქტურის მოდელები.

    სახელმძღვანელო, დამატებულია 01/27/2010

    ბუნებისმეტყველების, როგორც მეცნიერული ცოდნის დარგის განმარტება, მისი განსხვავება სხვა მეცნიერებებისგან, საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განყოფილებებისაგან. მეცნიერება, როგორც სოციალური ცნობიერების ერთ-ერთი ფორმა. რეალობის სხვადასხვა პროცესისა და ფენომენის აღწერა და ახსნა, როგორც მეცნიერების მთავარი მიზნები.

    რეზიუმე, დამატებულია 16/04/2011

    კლასიკური მექანიკა, როგორც საბუნებისმეტყველო თეორიის საფუძველი. კლასიკური საბუნებისმეტყველო მეცნიერების გაჩენა და განვითარება. კოპერნიკის სისტემა. გალილეო გალილეი. Ისააკ ნიუტონი. კლასიკური მექანიკის საფუძვლების ფორმირება. ფლუქსის მეთოდი.

    საკონტროლო სამუშაო, დამატებულია 06/10/2007

    ცოდნის სისტემატიზაცია ცალკეულ მეცნიერებებად. ბუნებისმეტყველების გაჩენა და განვითარება, ძირითადი ცნებები და მიზნები. ბუნების შესახებ მეცნიერული ცოდნის კავშირი ადამიანის საწარმოო და შრომით საქმიანობასთან. ბუნებისმეტყველებისა და საზოგადოების ურთიერთობა და ურთიერთდამოკიდებულება.

    ტესტი, დამატებულია 04/04/2009

    კონცეფცია, როგორც კვლევის მეთოდების ძირითადი იდეების ერთობლიობა და შედეგების აღწერა, მეცნიერების ფუნქციები. მსოფლიოს სურათები - მეცნიერული, მექანიკური, ელექტრომაგნიტური და თანამედროვე (ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერების გაერთიანება). ძირითადი პრინციპები, რომლებსაც ისინი ეფუძნება.

    რეზიუმე, დამატებულია 06/10/2010

    საბუნებისმეტყველო მეცნიერება, როგორც ბუნების, საზოგადოებისა და აზროვნების შესახებ მეცნიერული ცოდნის სისტემა, რომელიც აღებულია მათ ურთიერთკავშირში. მატერიის მოძრაობის ფორმები ბუნებაში. საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარების საგანი, მიზნები, ნიმუშები და თავისებურებები, ემპირიული, თეორიული და გამოყენებითი ასპექტები.

    რეზიუმე, დამატებულია 15/11/2010

    ფიზიკა და საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები. კვანტური მექანიკის და კვანტური ფიზიკის ფორმირება, მათი კანონებისა და პრინციპების სპეციფიკა. ძირითადი ცნებები "დაწყებითი", "მარტივი-კომპლექსური", "გაყოფა". ელემენტარული ნაწილაკების მრავალფეროვნება და ერთიანობა, მათი კლასიფიკაციის პრობლემა.