2-е изд., испр. и доп. - М.: ОНИКС 21 век, Мир и Образование», 2005. -672 с.

В учебном пособии изложены физические принципы, позволяющие объяснить окружающий нас мир живой и неживой природы с позиций современной, в том числе постнеклассической, физики. Рассмотрены общие фундаментальные физические проблемы движения материальных объектов в представлениях классической, квантовой и релятивистской механик, взаимосвязи пространства и времени, модели происхождения, эволюции и организации Вселенной. Изложены физические основы экологии и роль биосферы и ноосферы в жизни человека и синергетические модели в экономике.

Пособие содержит интересные факты и гипотезы из различных областей физики и техники, биологии, химии, социологии и других наук. В книгу включены вопросы для самопроверки, обширный список литературы, темы рефератов, словарь терминов, используемых в современном естествознании.

Предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов. Полезно широкому кругу читателей, интересующихся проблемами современного естествознания.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ 3

Часть первая
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА 5
Глава 1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ 5
1.1. Этапы развития и становления естествознания 11
1.1.1. Программа Платона 12
1.1.2. Представления Аристотеля 13
1.1.3. Модель Демокрита 15
1.2. Проблемы естествознания на пути познания мира 16
1.2.1.Физический рационализм 16
1.2.2. Методы познания 17
1.2.3. Целостное восприятие мира 19
1.2.4. Физика и восточный мистицизм 20
1.2.5. Взаимосвязь естественных и гуманитарных наук 26
1.2.6. Синергетическая парадигма 30
1.2.7. Универсальный принцип естествознания - принцип дополнительности Бора 31
Контрольные вопросы. .41
Литература 41
Глава 2. МЕХАНИКА ДИСКРЕТНЫХ ОБЪЕКТОВ 42
2.1. Трехмерность пространства 43
2.2. Пространство и время 48
2.3. Особенности механики Ньютона 54
2.4. Движение в механике 59
2.5. Законы Ньютона - Галилея 60
2.6. Законы сохранения 64
2.7. Принципы оптимальности 68
2.8. Механическая картина мира 71
Контрольные вопросы 73
Литература 73
Глава 3. ФИЗИКА ПОЛЕЙ 73
3.1. Определение понятия поля 73
3.2. Законы Фарадея - Максвелла для электромагнетизма 77
3.3. Электромагнитное поле 79
3.4. Гравитационное поле 81
3.5. Электромагнитная картина мира 83
Контрольные вопросы 84
Литература 84
Глава 4. ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА - МОСТ МЕЖДУ МЕХАНИКОЙ И ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМОМ... 85
4.1. Физические начала специальной теории относительности (СТО) 85
4.1.1. Постулаты А. Эйнштейна в СТО 86
4.1.2. Принцип относительности Г. Галилея 88
4.1.3. Теория относительности и инвариантность времени 91
4.1.4. Постоянство скорости света 92
4.1.5. Преобразования Г. Лоренца 93
4.1.6. Изменение длины и длительности времени в СТО 94
4.1.7. «Парадокс близнецов» 96
4.1.8. Изменение массы в СТО 98
4.2. Общая теория относительности (ОТО) 99
4.2.1. Постулаты ОТО 99
4.2.2. Экспериментальная проверка ОТО 100
4.2.3. Гравитация и искривление пространства 103
4.2.4. Основные итоги основ теории относительности 106
Контрольные вопросы 107
Литература 107
Глава 5. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 107
5.1. Описание процессов в микромире. 107
5.2. Необходимость введения квантовой механики 109
5.3. Гипотеза Планка 113
5.4. Измерения в квантовой механике 116
5.5. Волновая функция и принцип неопределенности В. Гейзенберга 117
5.6. Квантовая механика и обратимость времени 119
5.7. Квантовая электродинамика 120
Контрольные вопросы 121
Литература 121
Глава 6. ФИЗИКА ВСЕЛЕННОЙ 122
6.1. Космологическая модель А. Эйнштейна - А.А. Фридмана 123
6.2. Другие модели происхождения Вселенной 125
6.2.1. Модель Большого Взрыва 126
6.2.2. Реликтовое излучение 130
6.2.3. Расширяется или сжимается Вселенная? 131
6.2.4. Сценарий развития Вселенной после Большого Взрыва 133
6.2.5. Модель раздувающейся Вселенной 136
6.3. Современные представления об элементарных частицах как первооснове строения материи Вселенной 138
6.3.1. Классификация элементарных частиц 140
6.3.2. Кварковая модель 142
6.4. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы. ..... 145
6.4.1. Мировые константы 147
6.4.2. Фундаментальные взаимодействия и их роль в природе 149
6.4.3. Из чего же состоит вещество Вселенной?. 150
6.4.4. Черные дыры 152
6.5. Модель единого физического поля и многомерность пространства - времени 156
6.5.1. Возможность многомерности пространства 157
6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип 160
6.6.1. Множественность миров. . 161
6.6.2. Иерархичность структуры Вселенной 164
6.7. Антивещество во Вселенной и антигалактики 167
6.8. Механизм образования и эволюции звезд 169
6.8.1. Протон-протонный цикл 169
6.8.2. Углеродно-азотный цикл 171
6.8.3. Эволюция звезд 172
6.8.4. Пульсары 175
6.8.5. Квазары 178
Контрольные вопросы 181
Литература 181
Глава 7. ПРОБЛЕМА «ПОРЯДОК-БЕСПОРЯДОК» В ПРИРОДЕ И ОБЩЕСТВЕ. СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ 182
7.1. Неравновесная термодинамика и синергетика 183
7.2. Динамика хаоса и порядка 185
7.3. Модель Э. Лоренца 186
7.4. Диссипативные структуры 187
7.5. Ячейки Бенара 187
7.6. Реакции Белоусова - Жаботинского 188
7.7. Динамический хаос 190
7.8. Фазовое пространство 191
7.9. Аттракторы 192
7.10. Режим с обострением 198
7.11. Модель Пуанкаре описания изменения состояния системы 203
7.12. Динамические неустойчивости 205
7.13. Изменение энергии при эволюции системы 206
7.14. Гармония хаоса и порядка и «золотое» сечение 207
7.15. Открытые системы 212
7.16. Принцип производства минимума энтропии 213
Контрольные вопросы 215
Литература 215
Глава 8. СИММЕТРИЯ И АСИММЕТРИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЯХ 216
8.1. Симметрия и законы сохранения 219
8.2. Симметрия-асимметрия 221
8.3. Закон сохранения электрического заряда 222
8.4. Зеркальная симметрия 223
8.5. Другие виды симметрии 224
8.6. Хиральность живой и неживой природы 227
8.7. Симметрия и энтропия 229
Контрольные вопросы 230
Литература 230
Глава 9. СОВРЕМЕННАЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА С ПОЗИЦИИ ФИЗИКИ 231
9.1. Классификация механик 232
9.2. Современная физическая картина мира 234
Контрольные вопросы 238
Литература 238

Часть вторая
ФИЗИКА ЖИВОГО И ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА 239
Глава 10. ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ФИЗИКИ ЖИВОГО 239
Глава 11. ОТ ФИЗИКИ СУЩЕСТВУЮЩЕГО К ФИЗИКЕ ВОЗНИКАЮЩЕГО 241
11.1. Термодинамические особенности развития живых систем 243
11.1.1. Роль энтропии для живых организмов 244
11.1.2. Неустойчивость как фактор развития живого 247
11.2. Энергетический подход к описанию живого 249
11.2.1. Устойчивое неравновесие 251
11.3. Уровни организации живых систем и системный подход к эволюции живого 253
11.3.1. Иерархия уровней организации живого 253
11.3.2. Метод Фибоначчи как фактор гармонической самоорганизации 255
11.3.3. Физический и биологический методы изучения природы живого 257
11.3.4. Антропный принцип в физике живого 259
11.3.5. Физическая эволюция Л. Больцмана и биологическая эволюция Ч. Дарвина 262
11.4. Физическая интерпретация биологических законов 264
11.4.1. Физические модели в биологии 265
11.4.2. Физические факторы развития живого 268
11.5. Пространство и время для живых организмов >. . , 270
11.5.1. Связь пространства и энергии для живого 271
11.5.2. Биологическое время живой системы 272
11.5.3. Психологическое время живых организмов 276
11.6. Энтропия и информация в живых системах 280
11.6.1. Ценность информации, . . 282
11.6.2. Кибернетический подход к описанию живого 285
11.6.3. Роль физических законов в понимании живого 287
Контрольные вопросы 289
Литература 289
Глава 12. ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ПРИНЦИПЫ БИОЛОГИИ 289
12.1. От атомов к протожизни 289
12.1.1. Гипотезы происхождения жизни 289
12.1.2. Необходимые факторы возникновения жизни 293
12.1.3. Теория абиогенного происхождения жизни А. И. Опарина. . .294
12.1.4. Гетеротрофы и автотрофы 297
12.2. Химические процессы и молекулярная самоорганизация 299
12.2.1. Химические понятия и определения 300
12.2.2. Аминокислоты 306
12.2.3. Теория химической эволюции в биогенезе 307
12.2.4. Теория молекулярной самоорганизации М. Эйгена 308
12.2.5. Циклическая организация химических реакций и гиперциклы 310
12. 3. Биохимические составляющие живого вещества 313
12.3.1. Молекулы живой природы 313
12.3.2. Мономеры и макромолекулы 315
12.3.3. Белки 316
12.3.4. Нуклеиновые кислоты 321
12.3.5. Углеводы 323
12.3.6. Липиды 327
12.3.7. Роль воды для живых организмов 330
12.4. Клетка как элементарная частица молекулярной биологии.... 332
12.4.1. Строение клетки 334
12.4.2. Процессы в клетке 338
12.4.3. Клеточные мембраны 339
12.4.4. Фотосинтез 341
12.4.5. Деление клеток и образование организма 342
12.5. Роль асимметрии в возникновении живого 346
12.5.1. Оптическая активность вещества и хиральность 347
12.5.2. Гомохиральность и самоорганизация в живых организмах 349
Контрольные вопросы. 353
Литература 353
Глава 13. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА И РАЗВИТИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ 354
13.1. Информационные молекулы наследственности 354
13.1.1. Генетический код 355
13.1.2. Гены и квантовый мир 359
13.2. Воспроизводство и наследование признаков 360
13.2.1. Генотип и фенотип 361
13.2.2. Законы генетики Г. Менделя 362
13.2.3. Хромосомная теория наследственности 363
13.3. Процессы мутагенеза и передача наследственной информации 365
13.3.1. Мутации и радиационный мутагенез 365
13.3.2. Мутации и развитие организма 370
13.4. Матричный принцип синтеза информационных макромолекул и молекулярная генетика 373
13.4.1. Передача наследственной информации через репликации. . . 373
13.4.2. Матричный синтез путем конвариантной редупликации 375
13.4.3. Транскрипция 375
13.4.4. Трансляция 376
13.4.5. Отличия белков и нуклеиновых кислот 379
13.4.6. Новый механизм передачи наследственной информации и прионные болезни 380
Контрольные вопросы 382
Литература 382
Глава 14. ФИЗИЧЕСКОЕ ПОНИМАНИЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО И ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ 383
14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный уровни организации жизни 383
14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза 383
14.1.2. Онтогенетический уровень жизни 384
14.1.3. Популяции и популяционно-видовой уровень живого 385
14.2. Физическое представление эволюции 387
14.2.1. Синтетическая теория эволюции 387
14.2.2. Эволюция популяций 388
14.2.3. Элементарные факторы эволюции 391
14.2.4. Живой организм в индивидуальном и историческом развитии 392
14.2.5. Геологическая эволюция и общая схема эволюции Земли по Н.Н. Моисееву 393
14.3. Аксиомы биологии 396
14.3.1. Первая аксиома 397
14.3.2. Вторая аксиома 398
14.3.3. Третья аксиома 400
14.3.4. Четвертая аксиома 402
14.3.5. Физические представления аксиом биологии 404
14.4. Признаки живого и определения жизни 406
14.4.1. Совокупность признаков живого 407
14.4.2. Определения жизни 410
14.5. Физическая модель демографического развития СП. Капицы 414
Контрольные вопросы 419
Литература 419
Глава 15. ФИЗИЧЕСКИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПОЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР 420
15.1. Физические поля и излучения функционирующего организма человека 420
15.1.1. Электромагнитные поля и излучения живого организма 422
15.1.2. Тепловое и другие виды излучений 429
15.2. Механизм взаимодействия излучений человека с окружающей средой. . 431
15.2.1. Электромагнитное и ионизирующее излучения 431
15.2.2. Возможности медицинской диагностики и лечения на основе излучений из организма человека 436
15.3. Устройство памяти. Воспроизводство и передача информации в организме 440
15.3.1. Физические процессы передачи информационного сигнала в живом организме 441
15.3.2. Физическая основа памяти 444
15.3.3. Человеческий мозг и компьютер 448
Контрольные вопросы 450
Литература 450
Глава 16. ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОСФЕРЫ И ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ 450
16.1. Структурная организованность биосферы 450
16.1.1. Биоценозы. - 451
16.1.2. Геоценозы и биогеоценозы. Экосистемы 452
16.1.3. Понятие биосферы 453
16.1.4. Биологический круговорот веществ в природе 455
16.1.5. Роль энергии в эволюции 456
16.2. Биогеохимические принципы В. И. Вернадского и живое вещество 458
16.2.1. Живое вещество 458
16.2.2. Биогеохимические принципы В. И. Вернадского 460
16.3. Физические представления эволюции биосферы и переход к ноосфере 462
16.3.1. Основные этапы эволюции биосферы 462
16.3.2. Ноосфера 463
16.3.3. Преобразование биосферы в ноосферу. 464
16.4. Физические факторы влияния Космоса на земные процессы 467
16.4.1. Связь Космоса с Землей по концепции А. Л. Чижевского 470
16.5. Физические основы экологии 474
16.5.1. Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду 474
16.5.2. Физические принципы ухудшения экологии 479
16.6. Принципы устойчивого развития 481
16.6.1. Оценки устойчивости биосферы 481
16.6.2. Концепция устойчивого развития и необходимость экологического образования 484
Контрольные вопросы 486
Литература 486

Часть третья
КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ГУМАНИТАРНЫХ НАУКАХ 487
Глава 17. ОБЩИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ И МЕХАНИЗМЫ В ЭВОЛЮЦИОННОЙ КАРТИНЕ МИРА 487
17.1. Основные принципы универсального эволюционизма 489
17.2. Универсальный эволюционизм и методология применения дарвиновской триады в эволюции сложных систем любой природы. . 490
17.3. Универсальный эволюционизм и синергетика 493
17.4. Современный рационализм и универсальный эволюционизм. .498
17.5. Физическое понимание теории пассионарности Л. Н. Гумилева 503
Глава 18. ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ 505
18.1. Возникновение информационного общества 505
18.2. Глобализация и устойчивое развитие 512
18.3. Социосинергетика 515
18.4. Цивилизация и синергетика 521
18.5. Глобализация и синергетический прогноз развития человечества 527
Глава 19. СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И МЕНЕДЖМЕНТА 533
19.1. Физические модели самоорганизации в экономике 533
19.2. Экономическая модель длинных волн Н. Д. Кондратьева 537
19.3. Обратимость и необратимость процессов в экономике 540
19.4. Синергетические представления устойчивости в экономике 541
19.5. Физическое моделирование рынка 543
19.6. Циклический характер экономических процессов в модели Н. Д. Кондратьева 544
19.7. Модель колебательных процессов в экономике 548
19.8. Эволюционный менеджмент 550
Контрольные вопросы 555
Литература 555

Заключение
ЭВОЛЮЦИОННО-СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА: ОТ ЦЕЛОСТНОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ К ЦЕЛОСТНОЙ КУЛЬТУРЕ 503
Приложения
1. Ньютоновские представления о времени и пространстве 566
2. Антропный принцип (АЛ) 567
3. Золотая пропорция как критерий гармонии 570
4. Синергетическая парадигма 576
5. Роль воды в природе и живых организмах, 580
6. Влияние радиационных воздействий на экологию 584
Примечания 587
Литература 593
Темы курсовых работ, рефератов и докладов 600
Вопросы к зачету и экзамену 604
Словарь терминов 608

Использование произведений художественной литературы на уроках химии

Художественные произведения позволяют активизировать внимание, поддерживать у учеников устойчивый интерес к приобретению новых знаний на уроках химии и оставляют эмоциональный след в их душе, так как именно литература оказывает благотворное влияние на развитие у учащихся воображения, заставляет их думать. Ещё А.М.Горький писал: «Воспитательное значение художественной литературы огромно, потому что она воздействует одновременно и одинаково на мысль и чувство».

Фрагменты литературных произведений могут быть иллюстрацией к формируемым у учащихся химическим понятиям, источником знания, увлекательным началом или формой введения в тему, а также применяться как исследовательская задача при изучении основополагающих понятий химии. Умело использованные художественные произведения не только оживляют урок и привлекают внимание учащихся, но и помогают увидеть химические явления в окружающей жизни. Ведь химия на протяжении всей истории человечества представлялась предметом романтическим. Поэтому многих писателей и поэтов побуждала эта особенность к созданию образов, навеянных размышлениями о веществе и его превращениях, сравнении и эмоциональном описании явлений и процессов. Всё это делало их произведения наиболее яркими, колоритными, образными и особенными.

Предлагаю вашему вниманию некоторые примеры , которые я использую в своей педагогической практике.

8 КЛАСС

На первых уроках в 8 классе важно показать огромную роль химии в жизни человека, в природе, обществе, истории. С этой целью я использую отрывок из романа У.Коллинза “Женщина в белом”. Один из героев романа, граф Фоско, очень образно и эмоционально говорит о безграничной власти химии: “Химия всегда имела для меня неотразимую привлекательность благодаря огромной, безграничной власти, которую она дарует тем, кто ее познает. Химики – я утверждаю это с полной ответственностью – могут, если захотят, изменить судьбы человечества.

…Говорят, разум управляет Вселенной. Но что правит разумом? Тело находится во власти самого всесильного властителей – химии. Дайте мне, Фоско, химию – и, когда Шекспир задумает Гамлета и сядет за стол, чтобы воспроизвести задуманное, несколькими крупинками, оброненными в его пищу, я доведу его разум посредством воздействия на его тело до такого состояния, что его перо начнет плести самый несообразный вздор, который когда-либо осквернял бумагу. При подобных же обстоятельствах воскресите мне славного Ньютона. Я гарантирую, что, когда он увидит падающее яблоко, он съест его, вместо того чтобы открыть закон притяжения. Обед Нерона, прежде чем он его переварит, превратит Нерона в кротчайшего из людей, а утренний завтрак Александра Македонского заставит его днем удирать во все лопатки при первом же появлении врага. Клянусь своей священной честью, человечеству повезло: современные химики по большей части волею непостижимого счастливого случая – безобиднейшие из смертных…”.

Говоря о значении химии , привожу слова А.М.Горького: «Химия – это область чудес, в ней скрыто счастья человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области».

В пьесе А.М.Горького «Дети солнца» профессор Протасов говорит: «Внимательней всего изучайте химию! Это изумительная наука, знайте! Ее зоркий взгляд проникает и в огненную массу Солнца, и во тьму земной коры, в невидимые частицы вашего сердца, в тайны строения камня и в безмолвную жизнь дерева. Она смотрит повсюду и, везде открывая гармонию, упорно ищет начало жизни..И она найдет его, она найдет. Изучая тайны строения материи, она создает в стеклянной колбе живое вещество…»

Раскрыть тесную связь химии с другими естественными науками можно словами одного из героев романа “Франкенштейн”.

“В химии, как ни в одной другой из естественных наук сделаны и еще будут сделаны величайшие открытия. Вот почему я избрал ее, не пренебрегая вместе с тем и другими науками. Плох тот химик, который не интересуется ничем, кроме своего предмета. Если вы желаете, стать настоящим ученым, а не рядовым экспериментатором, я советую вам заняться всеми естественными науками, не забыв и о математике.”

О могуществе химического синтеза можно рассказать устами профессора Протасова – персонажа пьесы А.М.Горького “Дети солнца”:

“Прежде всего, и внимательнее всего изучайте химию. Это изумительная наука, знаете. Она еще мало развита сравнительно с другими, но уже и теперь она представляется мне каким-то всевидящим оком. Ее зоркий, смелый взгляд проникает в огненную массу солнца и во тьму земной коры, а невидимые частицы вашего сердца, и в тайны строения камня, и в безмолвную жизнь дерева. Она смотрит всюду и, везде открывая гармонию, упорно ищет начало жизни… И она найдет его, она найдет. Изучая тайны строения материи, она создает в стеклянной колбе живое вещество…”.

При изучении способов разделения смесей , методов очистки воды можно использовать отрывок из сказки “Мороз Иванович”:

“Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшин нальет; да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в нее воды, а вода-то знай проходит сквозь песок да сквозь угольки и капает в кувшин чистая, словно хрустальная…”.

Отрывок из повести К.Г.Паустовского поможет привлечь внимание учащихся при изучении понятия о процессе кристаллизации :

“Есть очень насыщенные минеральные источники. Стоит положить в такой источник ветку или гвоздь, что угодно, как через короткое время они обрастут множеством белых кристаллов и превратятся в подлинные произведения искусства”.

Изучение физических и химических явлений начинаю строками из поэзии Евгения Баратынского:

"…И вот сентябрь! Замедля свой восход,

Сияньем хладным солнце блещет,

И луч его в зерцале зыбком вод

Неверным золотом трепещет.

Седая мгла въётся вкруг холмов,

Росой затоплены равнины;

Желтеет сень кудрявая дубов,

И красен круглый лист осины.

Замолкли птиц живые голоса…..

Безмолвлен лес, беззвучны небеса!"

После этого предлагаю учащимся определить: какие химические и физические свойства лежат в основе поэтических картин?

Эпиграфом к уроку «Химические элементы» может быть стихотворение С. Щипачёва «Читая Менделеева»:

Другого ничего в природе нет

Ни здесь, ни там в космических глубинах.

Всё – от песчинок малых до планет,
Из элементов состоит единых

При изучении простых и сложных веществ можно привести строки:
Есть просто газ – легчайший водород,
Есть просто кислород, а вместе это –
Июньский дождь от всех своих щедрот,
Сентябрьские туманы на рассветах .

Значение воды подчёркивается такими высказываниями: «Вода – это эликсир жизни», «Самое необыкновенное вещество в мире», «Вода – чудо природы».
Проводится конкурс на знание стихов, пословиц, поговорок о воде. Ребята друг другу задают заранее подобранные загадки о воде.
От разговора о большом значении воды следует логический и естественный переход к вопросам экономного её расходования и бережного отношения к ней.

При изучении темы «Кислород» стихи звучат в начале урока вопросом «О каком элементе сегодня пойдёт речь?».

Достоин тот газ удивленья-
Его применяют сейчас
Для резки металлов и в сталеваренье,
И в доменных мощных печах.
Берёт его лётчик в высотные дали
Подводник с собою берёт,
Вы верно уже угадали,
Что газ этот…(кислород ).

Давая понятие о катализаторах можно обратиться к роману А.Казанцева “Пылающий остров”.

На несуществующем острове Аренида был обнаружен фиолетовый газ – чрезвычайно активный катализатор реакции взаимодействия азота с кислородом: в его присутствии для начала реакции достаточно зажечь спичку. Этот газ решили использовать для уничтожения ряда стран. Ученый, открывший газ, хочет помешать этому и поджигает воздух над островом. Но катализатор не расходуется в процессе реакции, в следствии чего остров превращается в огромный завод, перерабатывающий азот и кислород земной атмосферы в оксид азота. Лишь усилия ученых многих стран помогли спасти атмосферу Земли.

Богатые возможности использования художественной литературы открываются и при изучении темы « Вода» . Гимном этому необыкновенному веществу, основе всего живого на Земле, звучат строки замечательного французского писателя А. Сент-Экзюпери:
«Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты исполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас начинают бурлить высохшие родники нашего сердца».

Природная вода не может быть химически чистой, так как содержит самые разнообразные примеси, которые отсутствуют в дистиллированной, т. е. химически чистой воде, которой посвящено стихотворение Л. Мартынова:

“Вода благоволила литься!
Она блистала. Столь чиста,
Что ни напиться, ни умыться.
И это было неспроста.
Ей не хватало ивы, тала
И горечи цветущих лоз.
Ей водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз.
Ей не хватало быть волнистой,
Ей не хватало течь везде,
Ей жизни не хватало
Чистой – дистиллированной воде!”.

Учащимся могут быть заданы вопросы: « Какие физические свойства воды были упомянуты? Что такое дистиллированная вода? Может ли природная вода быть дистиллированной? Чем дистиллированная вода отличается от водопроводной?».

Суровые условия Великой Отечественной войны привели к переосмысливанию многих вещей, например, к новой оценке воды- вещества, которое в обыденной жизни является привычным и доступным.

"…Вода!... Бывало, встанешь утром рано,

И кран, с его металла белизной,

Забулькает, как соловей весной,

И долго будет течь вода из крана.

Так, словно о чуде, вспоминала о простой водопроводной воде поэтесса Вера Инбер в трагические дни блокады Ленинграда.

Или такие строки:

На войне, в пыли походной,

В летний зной и в холода,

Лучше нет простой, природной-

Из колодца, из пруда,

Из трубы водопроводной,

Из копытного следа, из реки, какой угодно,

Из ручья, из-подо льда,-

Лучше нет воды холодной,

Лишь вода была б вода."

(А. Твардовский "Василий Теркин")

О возможности использования воды как источника тепловой энергии писал Ж.Верн:

“- Какое топливо заменит уголь? – Вода, – ответил инженер. – Вода? – переспросил Пенкроф…

Да, но вода, разложенная на составные части, – пояснил Сайерс Смит. – Без сомнения, это будет делаться при помощи электричества, которое в руках человека станет могучей силой. Да, я уверен, что наступит день и вода заменит топливо. Водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться и раздельно. Они окажутся неисчерпаемым и таким мощным источником тепла и света, что углю до них далеко! Наступит день, друзья мои, и в трюмы пароходов станут грузить не уголь, а баллоны с двумя этими сжатыми газами, и они будут сгорать с огромнейшей тепловой отдачей… Вода – это уголь грядущих веков”.

Изучая тему «Вода» всегда стараюсь привлечь учащихся к подбору необходимого материала (стихи, пословицы, загадки, афоризмы, иллюстрации, рисунки). Собранный материал использую при проведении мероприятий к Международному дню воды.

Рассказывая о планетарной модели атома , цитирую начало известного стихотворения В. Я. Брюсова «Мир электрона»:

Быть может, эти электроны -
Миры, где пять материков,
Искусство, знанья, войны, троны
И память сорока веков.
Ещё, быть может, каждый атом-
Вселенная, где сто планет;
Там всё, что здесь, в объёме сжатом,
Но также то, чего здесь нет.

9 КЛАСС

Урок «Тепловые эффекты химических реакций» начинаю с лирической поэзии «Огонь свечи, огонь костра…» , которая никого не может оставить равнодушными.После чего предлагаю учащимся ответить на вопрос: О каких реакциях пойдёт речь на уроке?

Огонь свечи, огонь костра,
Огонь могучего пожара.
Огни – они все мастера
Ниспосланного людям дара.

Двух мастеров прислал Господь,
И Мир наш стал таким уютным.
А третий – явно чёрта плоть,
Беду лишь мастер нёс беспутный

Свеча дарила людям свет,
Костёр стал очагом в их доме.
И Ада страшного ответ –
Пожар рычал, как зверь в загоне.

Кто скажет: что же есть огонь?
Он наказание иль благо?
Что означали дым и вонь
В пылу горящего Рейхстага?

И все же людям без огня
Жить стало бы на редкость трудно…
Не стоит нам, огонь виня,
Жизнь делать тёмной беспробудно.

Шампанское и свет свечи,
Свет маяка, что нужен в ,
Дрова, горящие в печи –
Всё это счастье, а не горе…

Изучая тему " Соляная кислота" привожу отрывок из произведения М. Пришвина "Соляная кислота":

"…Известно ли вам, что в кормлении волчат участвует и самец-волк?

У матери в молоке не хватает необходимой для питания молодых волчат соляной кислоты, и, чтобы пополнить этот недостаток, в добавку к молоку надо отрыгнуть маленькому своей пищи с соляной кислотой. В таком кормлении принимает участие и волк-самец…"

На уроке по изучению свойств сероводорода предлагаю учащимся прослушать стихотворение

Ю.Кузнецова «Тайны Чёрного моря»

Трясся Крым двадцать восьмого года,

И вставало море на дыбы,

Испуская, к ужасу народа,

Огненные серные столбы.

Всё прошло.

Опять гуляет пена,

Но с тех пор всё выше,

всё плотней

Сумрачная серная геенна

Подступает к днищам кораблей.

После чего предлагаю учащимся ответить на вопрос: Что называет автор гиеной в стихотворении? А затем назвать тему урока и цели. В ходе урока ещё раз предлагаю вернуться к строкам этой поэзии и составить уравнение реакции, описанной в стихотворении.

При изучении условий взаимодействия азота с кислородом запомнить необходимость присутствия катализатора для обеспечения этой реакции поможет «химическая канва» сюжета романа «Пылающий остров» известного писателя-фантаста А. П. Казанцева: на несуществующем острове Аренида был обнаружен фиолетовый газ – чрезвычайно активный катализатор реакции взаимодействия азота с кислородом – в его присутствии для начала реакции достаточно зажечь спичку. Этот газ решили использовать для уничтожения ряда стран. Учёный, открывший газ, решил помешать этому и поджёг воздух над островом. Но катализатор не расходуется в процессе реакции, вследствие чего, остров превращается в огромный завод, перерабатывающий азот и кислород земной атмосферы в оксид азота(II). Лишь усилия учёных многих стран помогли спасти атмосферу Земли.

Рассматривая физические свойства белого фосфора , зачитываю описание собаки Баскервилей из одноимённой повести А. Конан-Дойла "

"...Да! Это была собака, огромная, черная, как смоль. Но такой собаки еще никто из нас, смертных, не видывал. Из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку мерцал переливающийся огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана... Страшный пес, величиной с молодую львицу. Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. Фосфор, - сказал я".

Прошу учащихся назвать, какую химическую ошибку допустил А. Конан-Дойл. В этом несложном задании учащиеся обобщают физические свойства фосфора и его аллотропного видоизменения. Такой методический прием не только вызывает интерес к изучаемой теме, но и повышает уровень усвоения и запоминания материала.

При изучении свойств оксидов углерода снова обращаюсь к сказке “Мороз Иванович”, материал которой уже использовала при изучении химии 8 класса:

“– А, зачем ты, Мороз Иванович, – спросила Рукодельница, – зимою по улицам ходишь да в окошко стучишься?

– А я затем в окошки стучусь, – отвечал Мороз Иванович, – чтоб не забывали печей топить да трубы вовремя закрывать; а не то ведь, я знаю, есть такие неряхи, что печку истопят, а трубу закрыть, не закроют, или и закрыть закроют, да не вовремя, когда еще не все угольки прогорели, а оттого в горнице угарно бывает, голова у людей болит, в глазах зелено; даже и совсем умереть от угара можно”. (Вопросы: Почему нельзя закрывать трубу, когда не все угли прогорели? Что такое угар? Почему от угара можно умереть?).

Лучше запомнить, что карбонат кальция СаСО 3 образует несколько природных соединений, учащимся помогут строки из «Поэмы о минералах» Н. М. Федоровского:

По формуле, как ни смотри,
Они не разнятся никак.
Всё те же кальций це о три,
Как мрамор, так и известняк.

Рассказывая о производстве стекла в России использую стихотворение поэта О.Колычева «Стакан»:

«Когда прозрачный, тонкий, музыкальный

Стакан с водой я подношу ко рту,

Я вижу девушку с завода Гусь-Хрустальный,

Создавшую вот эту красоту.

Она вложила в солнечные грани

Все мастерство нелегкое свое,

И отражаются в простом стакане

Ее улыбка и душа ее».

Закрепляя понятие о сущности процесса коррозии уместно использовать строки А.Ахматовой:

“На рукомойнике моем
Позеленела медь.
Но так играет луч на нем,
Что весело глядеть”.

Учащимся задаю вопрос: Объясните химические процессы, упоминаемые в этих строчках.

Тему «Алюминий» начинаю отрывком из романа Н.Г.Чернышевского «Что делать?» (четвертый сон Веры Павловны): «…Но какие это полы и потолки? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина? Да и мебель всю такая же – мебель из дерева тут лишь каприз, она только для разнообразия, из чего остальная мебель, потолки, полы». «Попробуй подвинуть это кресло», - говорит старшая царица. Эта металлическая мебель легче, чем ореховая.…Но что же это за металл? Ах, знаю теперь, Саша показывал мне такую дощечку, она была легка как стекло, и теперь уже есть такие серьги, брошки, да, Саша говорил, что рано или поздно алюминий заменит собой дерево, может быть и камень. Но как же это все богато?! Везде алюминий и алюминий, и все промежутки окон одеты огромными зеркалами. И какие ковры на полу! Вот в этом зале половина пола открыта, тут и видно, что он из алюминия».

10 КЛАСС (органические вещества)

Начиная изучать тему " Предельные углеводороды" зачитываю отрывок из повести Б. Васильева " А зори здесь тихие":

"Огромный бурый пузырь гулко вспучился перед ней. Это было так быстро и так близко от неё, что Лиза, не успев вскрикнуть, инстинктивно рванулась в сторону. Всего шаг в сторону, а ноги сразу потеряли опору, повисли где-то в зыбкой пустоте, и топь мягкими тисками сдавила бедра".

Перед ребятами ставлю вопрос: " Какой газ явился причиной гибели Лизы?"

Изучая тему «Многоатомные спирты» , предлагаю учащимся следующую литературно-химическую загадку:

“Я пью его в мельчайших дозах,
На сахар капаю раствор,
А он способен бросить в воздух
Любую из ближайших гор”.

(Вопросы . О каком веществе идет речь? Каковы его свойства? Ответ. Это вещество – нитроглицерин.)

Говоря о нахождении карбоновых кислот в природе, использую отрывок из " Наследство Лемезюрье" Агаты Кристи ":

"…Пуаро наклонился и осторожно извлек что-то из его правой руки. Он повернулся ко мне, и я увидел у него на ладони маленький шприц. Я содрогнулся.

Что в нем? Яд?

Муравьиная кислота, я полагаю.

Муравьиная кислота?

Да. Вероятно, полученная из муравьиного яда. Он же был химиком, как вы помните. Причиной смерти, наверное, сочли бы пчелиный укус."

Ребятам можно предложить следующий вопрос:

Где в природе встречается муравьиная кислота? После чего следует заметить, что муравьиная кислота входит в состав едких выделений муравьёв, но и содержится в листьях крапивы, хвое ели, а также как средство защиты от врагов у пчел.

При изучении свойств глюкозы