№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1.1 | 1.2 | 2.1 | 2.2 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | ||||
1 | История и методология химии | + | + | + | + | + | + | + | ||
2 | Научно-исследовательская работа | + | + | + | + | + | + | + | ||
3 | Итоговая государственная аттестация | + | + | + | + | + | + | + |
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1
Тема 1.1. Введение. Роль личности в развитии химической науки. Необходимость исторического анализа деятельности выдающихся химиков — основоположников научных направлений и школ.
Тема 1.2. Основоположники экспериментальной химии. Переход от алхимии к науке. Ятрохимия. Промышленная революция, развитие практической химии. Новая постановка химических задач и возникновение и развитие экспериментального метода. Открытие химических элементов. Появление первых обобщений и классификационных схем. Появление химического образования и первых учебников.
. Представитель ятрохимического направления в химии. Открытие глауберовой соли, введение её в фармацевтическую практику. Получение различных кристаллогидратов и их практическое использование. Обобщение сходных явлений — горение, обжиг металлов, дыхание.
Роберт Бойль. Неутомимый ученый-исследователь и философ. Автор открытия индикаторов, положивший начало развитию аналитической химии как науки. Случайность и необходимость в открытиях Р. Бойля. Автор идей о химических элементах, отрицание им учения алхимиков о трех началах — сере, ртути, соли. Закон Бойля-Мариотта — первый точно сформулированный закон рождающийся физико-химической науки.
Михаил Васильевич Ломоносов. Математик, химик, физик, поэт, философ, геолог, металлург, художник. История открытия закона Ломоносова. — автор обобщений обширного экспериментального материала, позволивших открыть путь, по которому пошли многие ученые.
Джозеф Пристли. Педагог, ученый, философ. Автор книги "История электричества", предсказание им закона Кулона. Открытие углекислого газа, кислорода, аммиака и других газов. Ошибки, связанные с обобщением экспериментального материала на основе теории флогистона.
. Великий экспериментатор, изобретатель разнообразной химической аппаратуры. Открытие и описание им многих соединений и новых химических элементов.
Модуль 2
Тема 2.1. Основоположники количественной химии.
Введение количественных характеристик веществ. Использование инструментальных методов измерения и приборов (весы, термометр, манометр, микроскоп, мерная посуда и др.). Измерение и контроль внешних условий химических превращений. Развитие методов выделения, очистки, анализа и идентификации химических веществ.
Антуан Лоран Лавуазье. Исследователь, философ, общественный деятель. Научное и экспериментальное опровержение теории флогистона. Соавтор книги "Метод химической номенклатуры", положившей начало точному языку химии. Автор первого массового учебника "Начальный курс химии". Лавуазье как ученого и человека.
Клод Луи Бертолле. Путь от аптекаря до великого ученого-химика. Описание количественного соотношения элементов в некоторых химических соединениях. Открытие хлора, хлороводородной кислоты и бертолетовой соли. Общественная деятельность. Организация ряда химических производств. Ученый-теоретик. Правило Бертолле.
Жозеф Луи Пруст. Ученый-исследователь, философ, оратор. Анализ газов, исследования различных взрывчатых пороховых смесей. Открытие различных сульфидов — основа новых методов анализа, на которых строилась зарождающаяся аналитическая химия. Ученый-практик. Производство металлов. Закон Пруста — один из основных законов химии. Многолетняя научная дискуссия между Прустом и Бертолле.
Тема 2.1. Классики количественной химии. Появление важнейших теоретических конструкций: химическая стехиометрия, атомно-молекулярное учение.
Джон Дальтон. Основоположник атомно-молекулярного учения. Определение атомных весов химических элементов. Простые и сложные вещества. Метеоролог. Открытие газовых законов.
Жозеф Луи Гей-Люссак. Законы Гей-Люссака. Открытие бескислородных кислот, иода, дициана, цианостоводородной кислоты. Начало теории замещения. Новые методы анализа органических соединений, применение оксида меди при их анализе. Экспресс-анализ серебряных сплавов. Нитрозный способ получения серной кислоты. Начало теории радикалов.
Гэмфри Дэви. Врач, химик, исследователь, философ, агроном, оратор, актер. Исследование различных газов. Открытие и практическое использование закиси азота. Электричество и химия. Открытие калия, натрия, бария, кальция, стронция и магния.
Майкл Фарадей. Химик и физик, последователь и ученик Дэви. Предпосылки к открытию закона газовой диффузии. Производство сплавов. Проблема сжижения газов и её решение. Исследование разнообразных сортов стекла. Законы Фарадея.
Модуль 3
Тема 3.1. Европейские химики классического периода. Развитие учения о химическом сродстве, методов синтеза и анализа.
Иенс Якоб Берцелиус. Ученый, исследователь, аналитик. Развитие идей Дальтона. Установление истинных величин атомных весов элементов. Исследование химических элементов и соединений. Теория химического сродства. Введение химических знаков элементов. Разработка и применение сухого анализа. Открытие новых химических элементов: селена, кремния, титана, тория, циркония и ванадия. Влияние катализаторов на химические реакции.
Фридрих Вёлер. Ученый, педагог, врач. Автор первого органического синтеза. Последователь экспериментальной химии Дэви, ученик Берцелиуса. Исследователь свойств нерастворимых в воде тиоцианатов серебра и ртути, циановой кислоты и её солей. История синтеза мочевины. Плодотворное сотрудничество Ф. Велера и К. Либиха. Метод получения фосфора по Велеру. Ученый-практик. Утилизация отходов металлургических заводов. Получение высокосортного никеля. Промышленное производство алюминия. Изучение алкалоидов. Получение кокаина. Убежденный сторонник возможности синтеза самых сложных органических соединений.
Юстус Либих. Фармаколог, химик, аналитик, ученик Гей-Люссака, ученый-педагог. Автор новой системы обучения студентов: качественный и количественный анализ, неорганический синтез, извлечение веществ из природных продуктов и цикл самостоятельных исследований студентов. Анализ органических соединений, его усовершенствование — ключ к просторам органической химии. Соавторство Вёлера и Либиха по получению и изучению свойств бензойной кислоты и её производных. Либих — автор открытия хлороформа, ацетальдегида. Агрохимик. Изучение влияния минеральных солей на развитие растений. Автор книги "Органическая химия в приложении к земледелию и физиологии". Начало производства минеральных удобрений.
Тема 3.2. Российские химики классического периода. Развитие структурных представлений и теории химического строения. Развитие химии элементов. Периодический закон и периодическая таблица Менделеева.
Николай Николаевич Зинин. Математик, физик, химик, педагог, ученый-теоретик, химик-технолог. Получение анилина. Реакция Зинина. Промышленное производство анилиновых красителей. Нитроглицерин. Конструкция морских мин с нитроглицерином. Философские категории. Необходимость и случайность при открытии динамита. Закономерность научных открытий.
Александр Михайлович Бутлеров. Ученик . Экспериментатор-исследователь, аналитик. Педагог. Незаурядный химик и талантливый ботаник. Анализ теории типов. Теория о строении органических веществ Бутлерова. Изомерия. Автор учебника "Введение к полному изучению органической химии". Общественная деятельность. Организация Высших женских курсов при медико-хирургической академии. Участие в работе Экономического общества. Просветительская деятельность.
Дмитрий Иванович Менделеев. Начало научной деятельности. Преподаватель математики, физики и естественных наук. — технолог. Переработка нефти и способы транспортировки продуктов переработки. Производство стекла. Ученый-экспериментатор. Гидратная теория растворов. Уравнение состояния газов. Автор ряда учебников и руководств по химии. Систематизация и обобщение основных химических теорий, описание химических элементов. 1869 год. Открытие периодического закона и его триумф.
Тема 3.3. Нобелевские лауреаты по химии. Обзор Нобелевских премий по химии за период 1901 – 2011 гг.
6. Планы семинарских занятий.
Тема 1.2. Основоположники экспериментальной химии. (2 час.)
Переход от алхимии к науке. Ятрохимия. Промышленная революция, развитие практической химии. Новая постановка химических задач и возникновение и развитие экспериментального метода. Открытие химических элементов. Появление первых обобщений и классификационных схем. Появление химического образования и первых учебников.
. Роберт Бойль. . Джозеф Пристли. .
Тема 2.1. Основоположники количественной химии. (2 час.)
Введение количественных характеристик веществ. Использование инструментальных методов измерения и приборов (весы, термометр, манометр, микроскоп, мерная посуда и др.). Измерение и контроль внешних условий химических превращений. Развитие методов выделения, очистки, анализа и идентификации химических веществ.
Антуан Лоран Лавуазье. Клод Луи Бертолле. Жозеф Луи Пруст.
Тема 2.2. Классики количественной химии. (2 час.)
Появление важнейших теоретических конструкций: химическая стехиометрия, атомно-молекулярное учение.
Джон Дальтон. Жозеф Луи Гей-Люссак. Гэмфри Дэви. Майкл Фарадей.
Тема 3.1. Европейские химики классического периода. (2 час.)
Развитие учения о химическом сродстве, методов синтеза и анализа.
Иенс Якоб Берцелиус. Фридрих Вёлер. Юстус Либих.
Тема 3.2. Российские химики классического периода. (2 час.) Развитие структурных представлений и теории химического строения. Развитие химии элементов. Периодический закон и периодическая таблица Менделеева.
Николай Николаевич Зинин. Александр Михайлович Бутлеров. Дмитрий Иванович Менделеев.
Тема 3.3. Нобелевские лауреаты по химии. (8 час.)
Обзор Нобелевских премий по химии за период 1901 – 2011 гг. (доклады-презентации)
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
8. Примерная тематика курсовых работ.
Курсовые работы учебным планом ООП не предусмотрены.
9. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).
Самостоятельная работа студентов направлена на развитие и закрепление знаний, умений и навыков.
Виды самостоятельной работы студентов: подготовка к семинарским занятиям, подготовка реферата и устного доклада в виде презентации, к текущему контролю (в форме собеседования), изучение теоретического материала по учебникам и учебным пособиям, приведённым в списке литературы (п. 11.1 и п. 11.2).
Темы рефератов
Требования, предъявляемые к рефератам
В реферате необходимо
- не только изложить биографию ученого, но и подчеркнуть общие черты развития химии в тот период, обратить внимание на историческую ситуацию, развитие производства и современные им философские концепции;
- осветить исследовательскую, педагогическую и общественную деятельность ученого, творческие связи ученых между собой;
- отразить подлинные причины, которые заставляли начинать поиск в определенном направлении, исходные позиции этого поиска, пути (в том числе и ошибочные), которыми они шли к намеченной цели;
- проанализировать, что может позаимствовать химик нашего времени из опыта жизни и работы великих химиков прошлого и настоящего.
Зарубежные химики | Российские химики |
Теофаст Парацельс | Александр Абрамович Воскресенский |
Амедео Авогадро | Александр Порфирьевич Бородин |
Жан Батист Андре Дюма | Александр Васильевич. Марковников |
Герман Иванович Гесс | |
Огюст Лоран | |
Дмитрий Петрович. Коновалов | |
Шарль Фредерик Жерар | Александр Евграфович Фаворский |
Николай Семенович Курнаков | |
Николай Дмитриевич Зелинский | |
Станислао Канниццаро | Сергей Васильевич Лебедев |
Марселен Бертло | Александр Ермингельдович Арбузов |
Август Кекуле | Николай Николаевич Бекетов |
Адольф Байер | Николай Александрович Меншуткин |
Джозайя Уиллард Гиббс | Лев Владимирович Писаржевский |
Якоб Вант-Гофф | Лев Александрович Чугаев |
Эмиль Фишер | Владимир Николаевич Ипатьев |
Вильгельм Оствальд | Илья Ильич Черняев |
Свантэ Аррениус | Иван Алексеевич Каблуков |
Михаил Григорьевич Кучеров | |
Мария Склодовская-Кюри | Павел Полиэктович Шорыгин |
Альфред Вернер | Александр Наумович Фрумкин |
Поль Сабатье | Александр Васильевич Топчиев |
Герман Штаудингер | Петр Александрович Ребиндер |
Лайнус Полинг | Николай Николаевич Семенов |
Кристофер Ингольд | Сергей Семенович Наметкин |
Карл Циглер | Александр Николаевич Несмеянов |
Роберт Вудворд | Георгий Константинович Боресков |
Роальд Хоффман | Алексей Александрович Баландин |
Контрольные вопросы к зачету
1. Какие события оказывают влияние на прогресс в области химии?
2. На конкретном примере покажите, что наука развивается благодаря совместным усилиям ученых многих стран мира.
3. Назовите крупнейшие открытия в области химии, связанные с именами российских ученых.
4. В чем заключается идейно-воспитательное значение изучения исторических аспектов химии?
5. Из каких элементов состоят все тела, согласно учения Аристотеля?
6. Из каких начал состоят все элементы по Парацельсу?
7. В какой исторический период развития химии жил Парацельс? Какова его основная профессия?
8. Назовите основоположников химической атомистики.
9. Представителем какого социального слоя общества был Бойль?
10. Кто является автором книги «Химик-скептик»?
11. Кто ввел в химию термин «анализ»?
12. Кто разработал основные способы анализа «мокрым» и «сухим» путем?
13. Кто ввел в химию понятие кислотно-основного индикатора?
14. Как называлась Академия наук в Англии в XVII веке?
15. Почему закон связывающий давление газов с его объемом назван именами двух ученых?
16. Кто впервые сформулировал закон постоянства состава?
17. Именами каких ученых названы соединения переменного и постоянного состава?
18. Кто из ученых Ломоносов (1711 – 1765) или Дальтон (1766 – 1844) не видел различий между атомами и молекулами?
19. Кто сформулировал закон кратных отношений?
20. В чем суть принципа «наибольшей простоты», использовавшегося Дальтоном для определения атомных масс элементов, входящих в состав химических соединений?
21. Что понимали под термином «флогистон»?
22. Кто был основоположником теории флогистона?
23. Перечислите основные противоречия теории флогистона.
24. Кого называли флогистиками?
25. Какая теория пришла на смену теории флогистона?
26. Кто заложил основы современной теории горения?
27. Кто заложил основы современной химической номенклатуры?
28. Какие соединения во времена Лавуазье называли кислотами, металлическими известями?
29. Какое химическое соединение называлось «меловой кислотой» или «связанным воздухом»?
30. Какие вещества Лавуазье называл «чистым воздухом», «безжизненным воздухом», «воспламеняемым воздухом»?
31. С именами каких ученых связано открытие кислорода?
32. Кто из ученых открыл водород?
33. Кому принадлежит честь открытия природы воды?
34. О ком из великих ученых сказал знаменитый математик Жозеф Луи Лагранж: «Достаточно было одного мгновения, чтобы отрубить эту голову, и потребуется, вероятно, целое столетие, чтобы породить ей подобную»?
35. Чем занимался Генеральный откуп, членом которого был Лавуазье?
36. Чьими именами назван закон сохранения материи?
37. К какой деятельности готовили в славяно-греко-латинской академии (Спасских школах), основанной в Москве в 1687 году?
38. Представителей каких сословий запрещалось принимать в Спасские школы?
39. В каких областях науки прославился ?
40. Чем занимался адъюнкт?
41. В чем заключалось различие между приват-доцентом, экстраординарным и ординарным профессором в России в XIX веке?
42. Кто ввел в химию понятие изомерии?
43. В чем суть электрохимической теории Берцелиуса?
44. Основы какой теории подрывала реакция металепсии, открытая Жаном Батистом Дюма? В чем заключалось противоречие?
45. Кто из ученых первым предложил использование минеральных удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур?
46. Почему теория минеральных удобрений Либиха была встречена в штыки? В чем заключались ее основные ошибки?
47. Кто основал крупнейший химический журнал «Анналы химии и фармации», издающийся и в настоящее время?
48. На каких принципах основывалось университетское образование в Германии в XIX веке? Чем оно отличалось от университетского образования Франции?
49. Какие Вам известны попытки систематизации химических элементов до Менделеева?
50. Назовите дату открытия периодического закона Менделеевым.
51. Перечислите области научных интересов .
52. Перечислите области научных интересов . В какие области знаний, кроме химии, он внес значительный вклад?
53. Какие структурные теории существовали в органической химии до теории химического строения Бутлерова.
10. Образовательные технологии.
Виды учебной работы | Образовательные технологии |
Аудиторные занятия | а) Чтение лекций (мультимедийные и видео-демонстрации, письменное тестирование по пройденному материалу (7 тестов по 10 вопросов в каждом). б) Проведение семинарских занятий (углубленное рассмотрение учебного материала, групповое обсуждение и анализ проблем, мультимедийные демонстрации, заслушивание и обсуждение устных докладов, сообщений, выступлений, встречи с преподавателями других дисциплин). в) Интерактивные технологии (групповые дискуссии, разбор конкретных ситуаций). г) Модульно-рейтинговая технология контроля успеваемости. |
Самостоятельная работа | а) Изучение учебной и методической литературы, т. ч. поиск информации в электронных сетях и базах данных, подготовка презентаций. б) подготовка реферата и устного доклада (в виде презентации) |
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
11.1. Основная литература:
1. Волков, химики мира: биограф. справ. / , , ; под ред. .- М.: Высшая школа, 1991.
2. Великие химики. М.: Мир, 1986. Т. 1 и 2.
11.2. Дополнительная литература:
1. , Черняк химики мира. М.:Книга,1971.
2. , Бесков русские ученые-химики. М.: Просвещение, 1972.
11.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
www. /
www. *****/great/great0.html
www.
www. *****
12. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором. Для лекционных и семинарских занятий имеется мультимедийная аудитория и переносной мультимедийный комплект (проектор, ноутбук, экран).
Для проведения лабораторного практикума имеется прибор NanoEducator и оборудованная лаборатория.
Для самостоятельной работы студентов необходим доступ в компьютерный класс, имеющий выход в Интернет.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
