wyd. 2, ks. i dodatkowe - M.: ONIX XXI wiek, Świat i edukacja”, 2005. -672 s.

W przewodnik do nauki podano zasady fizyczne, które pozwalają wyjaśnić otaczający nas świat przyrody ożywionej i nieożywionej z punktu widzenia współczesnej, w tym post-nieklasycznej fizyki. Rozważane są ogólne podstawowe fizyczne problemy ruchu przedmioty materialne w pojęciach mechaniki klasycznej, kwantowej i relatywistycznej, relacji czasu i przestrzeni, modeli powstania, ewolucji i organizacji Wszechświata. Nakreślono fizyczne podstawy ekologii oraz rolę biosfery i noosfery w życiu człowieka oraz modele synergii w gospodarce.

Podręcznik zawiera ciekawostki i hipotezy z różnych dziedzin fizyki i techniki, biologii, chemii, socjologii i innych nauk. Książka zawiera pytania do samodzielnego zbadania, obszerny spis literatury, tematy esejów, słowniczek terminów używanych we współczesnej przyrodoznawstwie.

Przeznaczony jest dla studentów, doktorantów i profesorów uczelni. Przydatne dla szerokiego grona czytelników zainteresowanych problematyką współczesnej nauki przyrodniczej.

ZAWARTOŚĆ

PRZEDMOWA 3

Część pierwsza
FIZYCZNE PODSTAWY STRUKTURY MATERIALNEGO ŚWIATA 5
Rozdział 1. OGÓLNE POJĘCIA NAUKI PRZYRODNICZE 5
1.1. Etapy rozwoju i kształtowania się nauk przyrodniczych 11
1.1.1. Program Platona 12
1.1.2. Reprezentacje Arystotelesa 13
1.1.3. Demokryt Model 15
1.2. Problemy nauk przyrodniczych na drodze poznawania świata 16
1.2.1.Racjonalizm fizyczny 16
1.2.2. Metody poznawcze 17
1.2.3. Holistyczne postrzeganie świata 19
1.2.4. Fizyka i mistycyzm wschodni 20
1.2.5. Związek między naukami przyrodniczymi i humanistycznymi 26
1.2.6. Paradygmat synergiczny 30
1.2.7. Uniwersalna zasada nauk przyrodniczych – zasada komplementarności Bohra 31
Pytania testowe. 0,41
Literatura 41
Rozdział 2. MECHANIKA PRZEDMIOTÓW DYSKRETNYCH 42
2.1. Trójwymiarowość przestrzeni 43
2.2. Przestrzeń i czas 48
2.3. Cechy mechaniki Newtona 54
2.4. Ruch w mechanice 59
2.5. Prawa Newtona - Galileo 60
2.6. Prawa ochronne 64
2.7. Zasady optymalności 68
2.8. Mechaniczny obraz świata 71
Pytania bezpieczeństwa 73
Literatura 73
Rozdział 3. FIZYKA POLA 73
3.1. Definicja pola 73
3.2. Faraday - Prawa Maxwella dla elektromagnetyzmu 77
3.3. Pole elektromagnetyczne 79
3.4. Pole grawitacyjne 81
3.5. elektromagnetyczny obraz świata 83
Pytania bezpieczeństwa 84
Literatura 84
Rozdział 4. WZGLĘDNOŚĆ EINSTEINA – POMOST MIĘDZY MECHANIKAMI A ELEKTROMAGNETYZMEM... 85
4.1. Fizyczne zasady szczególnej teorii względności (SRT) 85
4.1.1. Postulaty A. Einsteina w SRT 86
4.1.2. Zasada względności G. Galileo 88
4.1.3. Teoria względności i niezmienności w czasie 91
4.1.4. Stałość prędkości światła 92
4.1.5. Przekształcenia G. Lorenza 93
4.1.6. Zmiana długości i czasu trwania w SRT 94
4.1.7. „Podwójny paradoks” 96
4.1.8. Zmiana masy w SRT 98
4.2. Ogólna teoria względności (GR) 99
4.2.1. Postulaty Ogólnej Teorii Względności 99
4.2.2. Eksperymentalna weryfikacja GR 100
4.2.3. Grawitacja i krzywizna przestrzeni 103
4.2.4. Główne wyniki podstaw teorii względności 106
Pytania bezpieczeństwa 107
Literatura 107
Rozdział 5. PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ I ELEKTRODYNAMIKI KWANTOWEJ 107
5.1. Opis procesów w mikrokosmosie. 107
5.2. Konieczność wprowadzenia mechaniki kwantowej 109
5.3. Przypuszczenie Plancka 113
5.4. Pomiary w mechanice kwantowej 116
5.5. Funkcja falowa i zasada nieoznaczoności W. Heisenberga 117
5.6. Mechanika kwantowa i odwracalność czasowa 119
5.7. Elektrodynamika kwantowa 120
Pytania bezpieczeństwa 121
Literatura 121
Rozdział 6. FIZYKA WSZECHŚWIATA 122
6.1. Kosmologiczny model A. Einsteina - A.A. Fridman 123
6.2. Inne modele powstania wszechświata 125
6.2.1. Model Wielkiego Wybuchu 126
6.2.2. CMB 130
6.2.3. Czy wszechświat rozszerza się czy kurczy? 131
6.2.4. Scenariusz rozwoju Wszechświata po Wielkim Wybuchu 133
6.2.5. Pompowanie modelu wszechświata 136
6.3. Współczesne idee o cząstkach elementarnych jako o fundamentalnej zasadzie budowy materii we Wszechświecie 138
6.3.1. Klasyfikacja cząstek elementarnych 140
6.3.2. Model twarogu 142
6.4. Oddziaływania fundamentalne i stałe światowe. ..... 145
6.4.1. Stałe światowe 147
6.4.2. Oddziaływania fundamentalne i ich rola w przyrodzie 149
6.4.3. Z czego zbudowana jest substancja wszechświata? 150
6.4.4. Czarne dziury 152
6.5. Model zunifikowanego pola fizycznego i wielowymiarowości przestrzeni - czas 156
6.5.1. Możliwość wielowymiarowości przestrzeni 157
6.6. Stabilność Wszechświata i Zasada Antropiczna 160
6.6.1. Wielość światów. . 161
6.6.2. Hierarchiczna struktura Wszechświata 164
6.7. Antymateria we Wszechświecie i Antygalaktyki 167
6.8. Mechanizm powstawania i ewolucji gwiazd 169
6.8.1. Cykl proton-proton 169
6.8.2. Cykl węgiel-azot 171
6.8.3. Ewolucja gwiazdy 172
6.8.4. Pulsary 175
6.8.5. Kwazary 178
Pytania bezpieczeństwa 181
Literatura 181
Rozdział 7 SYNERGICZNE POGLĄDY 182
7.1. Termodynamika nierównowagowa i synergetyka 183
7.2. Dynamika chaosu i porządku 185
7.3. Model E. Lorenza 186
7.4. Struktury rozpraszające 187
7.5. Ogniwa Benarda 187
7.6. Reakcje Biełousowa-Żabotyńskiego 188
7.7. Dynamiczny chaos 190
7.8. Przestrzeń fazowa 191
7.9. Atraktory 192
7.10. Tryb doładowania 198
7.11. Model Poincaré do opisu zmiany stanu systemu 203
7.12. Niestabilności dynamiczne 205
7.13. Zmiana energii podczas ewolucji systemu 206
7.14. Harmonia chaosu i porządku oraz „złoty” odcinek 207
7.15. Systemy otwarte 212
7.16. Zasada wytwarzania minimalnej entropii 213
Pytania bezpieczeństwa 215
Literatura 215
Rozdział 8. SYMETRIA I ASYMETRIA W RÓŻNYCH PRZEJAWACH FIZYCZNYCH 216
8.1. Symetria i prawa zachowania 219
8.2. Symetria-asymetria 221
8.3. Prawo zachowania ładunku elektrycznego 222
8.4. Symetria lustrzana 223
8.5. Inne rodzaje symetrii 224
8.6. Chiralność przyrody ożywionej i nieożywionej 227
8.7. Symetria i entropia 229
Pytania bezpieczeństwa 230
Literatura 230
Rozdział 9
9.1. Klasyfikacja mechaniczna 232
9.2. Współczesny fizyczny obraz świata 234
Pytania bezpieczeństwa 238
Literatura 238

Część druga
FIZYKA ŻYCIA A EWOLUCJA NATURY I SPOŁECZEŃSTWA 239
Rozdział 10. OGÓLNE PROBLEMY FIZYKI ŻYCIA 239
Rozdział 11. OD FIZYKI ISTNIENIA DO FIZYKI POWSTANIA
11.1. Cechy termodynamiczne rozwoju systemów żywych 243
11.1.1. Rola entropii dla organizmów żywych 244
11.1.2. Niestabilność jako czynnik rozwoju istot żywych 247
11.2. Energetyczne podejście do opisu życia 249
11.2.1. Stabilna nierównowaga 251
11.3. Poziomy organizacji systemów żywych i systematyczne podejście do ewolucji istot żywych 253
11.3.1. Hierarchia poziomów organizacji żyjących 253
11.3.2. Metoda Fibonacciego jako czynnik samoorganizacji harmonicznej 255
11.3.3. Fizyczne i biologiczne metody badania natury istot żywych 257
11.3.4. Zasada antropiczna w fizyce żywych 259
11.3.5. Ewolucja fizyczna L. Boltzmanna i ewolucja biologiczna Ch.Darwina 262
11.4. Fizyczna interpretacja praw biologicznych 264
11.4.1. Modele fizyczne w biologii 265
11.4.2. Czynniki fizyczne w rozwoju istot żywych 268
11.5. Przestrzeń i czas dla żywych organizmów >. . , 270
11.5.1. Komunikacja przestrzeni i energii dla żyjących 271
11.5.2. Czas biologiczny żywego systemu 272
11.5.3. Czas psychologiczny organizmów żywych 276
11.6. Entropia i informacja w żywych systemach 280
11.6.1. Wartość informacji. . 282
11.6.2. Cybernetyczne podejście do opisu żywych 285
11.6.3. Rola praw fizycznych w zrozumieniu żyjących 287
Pytania bezpieczeństwa 289
Literatura 289
Rozdział 12. FIZYCZNE ASPEKTY I ZASADY BIOLOGII 289
12.1. Od atomów do proto-życia 289
12.1.1. Hipotezy powstania życia 289
12.1.2. Czynniki niezbędne do powstania życia 293
12.1.3. Teoria abiogennego pochodzenia życia AI Oparina. . .294
12.1.4. Heterotrofy i autotrofy 297
12.2. Procesy chemiczne i samoorganizacja molekularna 299
12.2.1. Pojęcia i definicje chemiczne 300
12.2.2. Aminokwasy 306
12.2.3. Teoria ewolucji chemicznej w biogenezie 307
12.2.4. Teoria samoorganizacji molekularnej M. Eigena 308
12.2.5. Cykliczna organizacja reakcji chemicznych i hipercykli 310
12. 3. Biochemiczne składniki materii żywej 313
12.3.1. Cząsteczki żywej natury 313
12.3.2. Monomery i makrocząsteczki 315
12.3.3. Wiewiórki 316
12.3.4. Kwasy nukleinowe 321
12.3.5. Węglowodany 323
12.3.6. Lipidy 327
12.3.7. Rola wody dla organizmów żywych 330
12.4. Komórka jako elementarna cząstka biologii molekularnej.... 332
12.4.1. Struktura komórkowa 334
12.4.2. Procesy w komórce 338
12.4.3. Błony komórkowe 339
12.4.4. Fotosynteza 341
12.4.5. Podział komórek i tworzenie organizmów 342
12.5. Rola asymetrii w powstawaniu życia 346
12.5.1. Aktywność optyczna materii i chiralność 347
12.5.2. Homochiralność i samoorganizacja w organizmach żywych 349
Pytania testowe. 353
Literatura 353
Rozdział 13. FIZYCZNE ZASADY REPRODUKCJI I ROZWOJU SYSTEMÓW ŻYWYCH 354
13.1. Cząsteczki informacyjne o dziedziczności 354
13.1.1. Kod genetyczny 355
13.1.2. Geny i świat kwantowy 359
13.2. Reprodukcja i dziedziczenie cech 360
13.2.1. Genotyp i fenotyp 361
13.2.2. Prawa genetyki G. Mendel 362
13.2.3. Chromosomalna teoria dziedziczności 363
13.3. Procesy mutagenezy i przekazywania informacji dziedzicznych 365
13.3.1. Mutacje i mutageneza radiacyjna 365
13.3.2. Mutacje i rozwój organizmu 370
13.4. Macierzowa zasada syntezy makrocząsteczek informacyjnych i genetyki molekularnej 373
13.4.1. Przenoszenie informacji dziedzicznych poprzez replikację. . . 373
13.4.2. Synteza macierzy przez konwariantną reduplikację 375
13.4.3. Transkrypcja 375
13.4.4. Transmisja 376
13.4.5. Różnice między białkami a kwasami nukleinowymi 379
13.4.6. Nowy mechanizm przekazywania informacji dziedzicznych i chorób prionowych 380
Pytania bezpieczeństwa 382
Literatura 382
Rozdział 14 FIZYCZNE ROZUMIENIE EWOLUCYJNEGO I INDYWIDUALNEGO ROZWOJU ORGANIZMÓW
14.1. Ontogeneza i filogeneza. Poziom organizacji życia ontogenetycznego i populacyjnego 383
14.1.1. Prawo Haeckela dla ontogenezy i filogenezy 383
14.1.2. Ontogenetyczny standard życia 384
14.1.3. Populacje i gatunkowo populacje istot żywych 385
14.2. Fizyczna reprezentacja ewolucji 387
14.2.1. Syntetyczna teoria ewolucji 387
14.2.2. Ewolucja populacji 388
14.2.3. Podstawowe czynniki ewolucji 391
14.2.4. Organizm żywy w rozwoju indywidualnym i historycznym 392
14.2.5. Ewolucja geologiczna i ogólny schemat ewolucji Ziemi według N.N. Moisejewa 393
14.3. Aksjomaty Biologii 396
14.3.1. Pierwszy Aksjomat 397
14.3.2. Drugi aksjomat 398
14.3.3. Trzeci aksjomat 400
14.3.4. Czwarty aksjomat 402
14.3.5. Fizyczne reprezentacje aksjomatów biologii 404
14.4. Oznaki życia i definicje życia 406
14.4.1. Całość znaków żyjących 407
14.4.2. Definicje życia 410
14.5. Fizyczny model rozwoju demograficznego SP. Kapita 414
Pytania bezpieczeństwa 419
Literatura 419
Rozdział 15. POLA FIZYCZNE I INFORMACYJNE STRUKTUR BIOLOGICZNYCH 420
15.1. Pola fizyczne i promieniowanie funkcjonującego ciała ludzkiego 420
15.1.1. Pola elektromagnetyczne i promieniowanie żywego organizmu 422
15.1.2. Termiczne i inne rodzaje promieniowania 429
15.2. Mechanizm oddziaływania promieniowania ludzkiego ze środowiskiem. . 431
15.2.1. Promieniowanie elektromagnetyczne i jonizujące 431
15.2.2. Możliwości diagnostyki medycznej i leczenia w oparciu o promieniowanie z organizmu ludzkiego 436
15.3. Urządzenie pamięci. Reprodukcja i przekazywanie informacji w ciele 440
15.3.1. Fizyczne procesy przekazywania sygnału informacyjnego w żywym organizmie 441
15.3.2. Fizyczna podstawa pamięci 444
15.3.3. Ludzki mózg i komputer 448
Pytania bezpieczeństwa 450
Literatura 450
Rozdział 16. FIZYCZNE ASPEKTY BIOSFERY I PODSTAWY EKOLOGII 450
16.1. Strukturalna organizacja biosfery 450
16.1.1. Biocenozy. - 451
16.1.2. Geocenozy i biogeocenozy. Ekosystemy 452
16.1.3. Pojęcie biosfery 453
16.1.4. Cykl biologiczny substancji w przyrodzie 455
16.1.5. Rola energii w ewolucji 456
16.2. Zasady biogeochemiczne V. I. Vernadsky'ego i żywej materii 458
16.2.1. Żywa materia 458
16.2.2. Zasady biogeochemiczne V. I. Vernadsky 460
16.3. Fizyczne reprezentacje ewolucji biosfery i przejścia do noosfery 462
16.3.1. Główne etapy ewolucji biosfery 462
16.3.2. Noosfera 463
16.3.3. Transformacja biosfery w noosferę. 464
16.4. Fizyczne czynniki wpływu kosmicznego na procesy na Ziemi 467
16.4.1. Połączenie przestrzeni z Ziemią według koncepcji A. L. Chizhevsky'ego 470
16.5. Fizyczne podstawy ekologii 474
16.5.1. Rosnąca antropogeniczna presja na środowisko 474
16.5.2. Fizyczne zasady degradacji środowiska 479
16.6. Zasady zrównoważonego rozwoju 481
16.6.1. Ocena stabilności biosfery 481
16.6.2. Koncepcja zrównoważonego rozwoju a potrzeba edukacji ekologicznej 484
Pytania bezpieczeństwa 486
Literatura 486

Część trzecia
KONCEPCJE NAUK PRZYRODNICZYCH W HUMANISTYCE 487
Rozdział 17
17.1. Podstawowe zasady uniwersalnego ewolucjonizmu 489
17.2. Uniwersalny ewolucjonizm i metodologia zastosowania triady darwinowskiej w ewolucji złożone systemy dowolna natura. . 490
17.3. Uniwersalny ewolucjonizm i synergetyka 493
17.4. Współczesny racjonalizm i uniwersalny ewolucjonizm. 0,498
17.5. Fizyczne rozumienie teorii namiętności LN Gumilyova 503
Rozdział 18. GLOBALNE PROBLEMY WSPÓŁCZESNOŚCI 505
18.1. Powstanie społeczeństwa informacyjnego 505
18.2. Globalizacja i zrównoważony rozwój 512
18.3. Socjosynergetyka 515
18.4. Cywilizacja i synergia 521
18.5. Globalizacja i synergiczna prognoza rozwoju człowieka 527
Rozdział 19. SYNERGICZNE POGLĄDY NA ROZWÓJ GOSPODARCZY I ZARZĄDZANIE
19.1. Fizyczne modele samoorganizacji w ekonomii 533
19.2. Ekonomiczny model fal długich N. D. Kondratieva 537
19.3. Odwracalność i nieodwracalność procesów w gospodarce 540
19.4. Synergiczne reprezentacje zrównoważonego rozwoju w gospodarce 541
19.5. Fizyczne modelowanie rynku 543
19.6. Cykliczność procesów gospodarczych w modelu N.D. Kondratiewa 544
19.7. Model procesów oscylacyjnych w gospodarce 548
19.8. Zarządzanie ewolucyjne 550
Pytania bezpieczeństwa 555
Literatura 555

Wniosek
PARADYGMAT EWOLUCYJNO-SYNERGETYCZNY: OD HOLISTYCZNEJ NAUKI PRZYRODNICZEJ DO HOLISTYCZNEJ KULTURY 503
Aplikacje
1. Newtonowskie koncepcje czasu i przestrzeni 566
2. Zasada antropiczna (AL) 567
3. Złota proporcja jako kryterium harmonii 570
4. Paradygmat synergiczny 576
5. Rola wody w przyrodzie i organizmach żywych, 580
6. Wpływ oddziaływań radiacyjnych na środowisko 584
Notatki 587
Literatura 593
Motywy prace semestralne, abstrakty i raporty 600
Pytania do zaliczenia i egzaminu 604
Słowniczek pojęć 608

Wykorzystanie utworów beletrystycznych na lekcjach chemii

Dzieła artystyczne pozwalają zaktywizować uwagę, utrzymać stałe zainteresowanie uczniów zdobywaniem nowej wiedzy na lekcjach chemii i pozostawić emocjonalny ślad w ich duszy, gdyż to literatura wpływa korzystnie na rozwój wyobraźni uczniów, skłania do myślenia. A. M. Gorky napisał także: „Wartość edukacyjna fikcji jest ogromna, ponieważ wpływa na myślenie i uczucia jednocześnie i w równym stopniu”.

Fragmenty utworów literackich mogą być ilustracją tworzonych przez studentów pojęć chemicznych, źródłem wiedzy, fascynującym początkiem lub formą wprowadzenia do tematu, a także mogą służyć jako zadanie badawcze w badaniu podstawowych pojęć chemia. Umiejętnie wykorzystane dzieła sztuki nie tylko ożywiają lekcję i przykuwają uwagę uczniów, ale także pomagają dostrzec chemiczne zjawiska w otaczającym życiu. W końcu chemia w historii ludzkości wydawała się romantycznym tematem. Cecha ta skłoniła więc wielu pisarzy i poetów do tworzenia obrazów inspirowanych refleksją nad materią i jej przemianami, porównaniami i emocjonalnym opisem zjawisk i procesów. Wszystko to sprawiło, że ich prace były najbardziej żywe, kolorowe, pomysłowe i wyjątkowe.

Zwracam uwagę na kilka przykładów które wykorzystuję w swojej praktyce nauczycielskiej.

8 KLASA

Na pierwszych lekcjach w 8 klasie ważne jest, aby wykazać się ogromnym rola chemii w życiu człowieka, w przyrodzie, społeczeństwie, historii. Posługuję się w tym celu fragmentem powieści W. Collinsa „Kobieta w bieli”. Jeden z bohaterów powieści, hrabia Fosco, bardzo przenośnie i emocjonalnie wypowiada się o nieskończonej mocy chemii: „Chemia zawsze miała dla mnie nieodparty pociąg ze względu na ogromną, nieograniczoną moc, jaką obdarza tych, którzy ją znają. Chemicy - mówię to z pełną odpowiedzialnością - mogą, jeśli chcą, zmienić losy ludzkości.

... Mówią, że umysł kontroluje wszechświat. Ale co rządzi umysłem? Ciało jest w mocy najpotężniejszych władców - chemii. Daj mi chemię, Fosco, a kiedy Szekspir pocznie Hamleta i usiądzie przy stole, aby odtworzyć swój plan, z kilkoma ziarnami wrzuconymi do jedzenia, doprowadzę jego umysł poprzez uderzenie w jego ciało do takiego stanu, że jego pióro zaczynają tkać najbardziej niedorzeczne bzdury, jakie kiedykolwiek zbezcześciły gazetę. W podobnych okolicznościach wskrześ dla mnie wspaniałego Newtona. Gwarantuję, że gdy zobaczy spadające jabłko, zje je zamiast odkrywać prawo przyciągania. Kolacja Nerona, zanim go przetrawi, zamieni Nerona w najłagodniejszego z ludzi, a poranne śniadanie Aleksandra Wielkiego sprawi, że w ciągu dnia ucieknie z pełną prędkością przy pierwszym pojawieniu się wroga. Przysięgam na mój święty honor, ludzkość ma szczęście: współcześni chemicy, w większości, z woli niezrozumiałego szczęśliwego przypadku, są najbardziej nieszkodliwi ze śmiertelników ... ”.

mówić o znaczeniu chemii cytuję słowa A.M. Gorkiego: „Chemia to dziedzina cudów, w niej kryje się szczęście ludzkości, w tej dziedzinie dokonywane będą największe podboje umysłu”.

W sztuce „Dzieci Słońca” A.M. Gorkiego profesor Protasow mówi: „Uważnie studiuj chemię! To niesamowita nauka! Jej przenikliwe spojrzenie wnika w ognistą masę Słońca, w ciemność skorupy ziemskiej, w niewidzialne cząstki Twojego serca, w tajemnice budowy kamienia i ciche życie drzewa. Wszędzie szuka i wszędzie odkrywając harmonię, wytrwale poszukuje początku życia.. I znajdzie, znajdzie. Badając tajniki budowy materii, tworzy żywą substancję w szklanej kolbie…”

Odsłoń zamknij połączenie chemia z innymi naukami przyrodniczymi mogą być słowami jednego z bohaterów powieści „Frankenstein”.

„W chemii, jak w żadnej innej naukach przyrodniczych, dokonano i nadal będą dokonywane największe odkrycia. Dlatego wybrałem ją, nie zaniedbując jednocześnie innych nauk. Ten chemik, którego nie interesuje nic poza tematem, jest zły. Jeśli chcesz zostać prawdziwym naukowcem, a nie zwykłym eksperymentatorem, radzę zająć się wszystkimi naukami przyrodniczymi, nie zapominając o matematyce.”

O mocy synteza chemiczna można opowiedzieć ustami profesora Protasowa - bohatera sztuki A.M. Gorkiego "Dzieci słońca":

„Przede wszystkim i najdokładniej studiuj chemię. Wiesz, to niesamowita nauka. Jest jeszcze mało rozwinięty w porównaniu z innymi, ale nawet teraz wydaje mi się jakimś wszechwidzącym okiem. Jej przenikliwe, śmiałe spojrzenie wnika w ognistą masę słońca i w ciemność skorupy ziemskiej i niewidzialne cząstki Twojego serca, w tajemnice budowy kamienia i ciche życie drzewa. Wszędzie szuka i wszędzie odkrywając harmonię, z uporem szuka początku życia... I znajdzie, znajdzie. Badając tajniki budowy materii, tworzy żywą substancję w szklanej kolbie…”.

Podczas nauki sposoby rozdzielania mieszanek , metody oczyszczania wody, możesz użyć fragmentu bajki „Moroz Iwanowicz”:

„Tymczasem szwaczka wraca, przecedza wodę, nalewa ją do dzbanka; a co za artysta: jeśli woda jest nieczysta, składa kartkę papieru, wkłada do niej węgle i wsypuje gruboziarnisty piasek, wkłada ten papier do dzbanka i wlewa do niego wodę, ale wiesz, że woda przepływa przez piasek i przez węgle i kapie czysto do dzbanka jak kryształ…”

Fragment historii K.G. Paustovsky'ego pomoże przyciągnąć uwagę studentów podczas studiowania koncepcji o procesie krystalizacji :

„Istnieją bardzo bogate źródła mineralne. W takie źródło warto włożyć gałązkę czy gwóźdź, a w krótkim czasie porośną licznymi białymi kryształkami i zamienią się w prawdziwe dzieła sztuki.

Nauka o zjawiska fizyczne i chemiczne Zacznę od wersów z poezji Jewgienija Baratyńskiego:

"... A oto wrzesień! Spowalnia wschód słońca,

Słońce świeci zimnym blaskiem,

I jego promień w zwierciadle niestabilnych wód,

Drży niewiernym złotem.

Szara mgła pełza po wzgórzach,

Równiny są zalane rosą;

Baldachim kręconych dębów żółknie,

A okrągły liść osiki jest czerwony.

Żywe głosy ptaków ucichły ... ..

Las milczy, niebiosa milczą!

Następnie proponuję, aby uczniowie ustalili: jakie właściwości chemiczne i fizyczne leżą u podstaw obrazów poetyckich?

Epigraf do lekcji "Pierwiastki chemiczne" może wiersz S. Szczipaczowa „Czytanie Mendelejewa”:

W naturze nie ma nic innego

Ani tu, ani tam w głębinach kosmosu.

Wszystko - od małych ziarenek piasku po planety,
Składa się z pojedynczych elementów

Podczas nauki substancje proste i złożone wiersze można podać:
Jest tylko gaz - najlżejszy wodór,
Jest tylko tlen, a razem jest -
Czerwcowy deszcz ze wszystkich twoich nagród
Wrześniowe mgły o świcie.

Znaczenie wody podkreślają takie stwierdzenia: „Woda jest eliksirem życia”, „Najbardziej niezwykła substancja na świecie”, „Woda to cud natury”.
Organizowany jest konkurs na znajomość wierszy, przysłów, powiedzeń o wodzie. Dzieci zadają sobie nawzajem wybrane zagadki dotyczące wody.
Z mówienia o wielkim znaczeniu wody wynika logiczne i naturalne przejście do kwestii jej ekonomicznego wykorzystania i ostrożnego podejścia do niej.

Podczas nauki tematy „Tlen” wersety brzmią na początku lekcji z pytaniem „O jakim elemencie będziemy dzisiaj rozmawiać?”.

Ten gaz zaskoczenia jest godny -
Jest teraz używany
Do cięcia metalu i produkcji stali,
I w potężnych wielkich piecach.
Pilot zabiera go na duże odległości
Okręt podwodny zabiera ze sobą,
Zgadłeś dobrze
Co to za gaz ... (tlen ).

Dający pojęcie katalizatorów można odwołać się do powieści A. Kazantseva „The Burning Island”.

Na nieistniejącej wyspie Arenida odkryto fioletowy gaz – niezwykle aktywny katalizator reakcji oddziaływania azotu z tlenem: w jego obecności wystarczy zapalić zapałkę, aby rozpocząć reakcję. Postanowili wykorzystać ten gaz do zniszczenia wielu krajów. Naukowiec, który odkrył gaz, chce temu zapobiec i podpala powietrze nad wyspą. Ale katalizator nie jest zużywany podczas reakcji, w wyniku czego wyspa zamienia się w ogromną roślinę, która przekształca azot i tlen z ziemskiej atmosfery w tlenek azotu. Dopiero wysiłki naukowców z wielu krajów pomogły uratować ziemską atmosferę.

Otwierają się bogate możliwości wykorzystania fikcji i podczas studiowania tematu „Woda” . Hymn do tej niezwykłej substancji, podstawy wszelkiego życia na Ziemi, brzmi słowami wspaniałego francuskiego pisarza A. Saint-Exupery'ego:
„Woda nie masz koloru, smaku, zapachu, nie da się cię opisać, cieszysz się, nie wiedząc, kim jesteś. Nie można powiedzieć, że jesteś niezbędny do życia: jesteś samym życiem. Napełniasz nas radością, której nie da się wytłumaczyć naszymi uczuciami. Wraz z Tobą wracają do nas siły, z którymi już się pożegnaliśmy. Dzięki Twojemu miłosierdziu suche źródła naszych serc zaczynają w nas wrzeć.

Woda naturalna nie może być chemicznie czysta, ponieważ zawiera wiele różnych zanieczyszczeń, których nie ma w wodzie destylowanej, czyli chemicznie czystej wodzie, której poświęcony jest wiersz L. Martynova:

“Woda faworyzowana do nalewania!
Ona świeciła. Tak czysta
Co pić lub myć.
I to nie był przypadek.
Tęskniła za wierzbą, tala
I gorycz kwitnących winorośli.
Tęskniła za wodorostami
I ryby tłuste z ważek.
Tęskniła za falowaniem
Tęskniła za przepływem wszędzie
Nie miała dość życia.
Czysta - woda destylowana!

Uczniom można zadać pytania typu „Jakie właściwości fizyczne wody zostały wymienione? Co to jest woda destylowana? Czy można destylować naturalną wodę? Czym różni się woda destylowana od wody z kranu?

Trudne warunki Wielkiej Wojny Ojczyźnianej doprowadziły do ​​przemyślenia wielu rzeczy na nowo, na przykład do nowej oceny wody, substancji znanej i dostępnej w życiu codziennym.

„...Woda!... Kiedyś wstawałaś wcześnie rano,

A kran z białym metalem

Bulgocząc jak słowik na wiosnę

A woda z kranu będzie płynąć przez długi czas.

Tak więc, jakby o cudzie, poetka Vera Inber przypomniała sobie zwykłą wodę z kranu podczas tragicznych dni oblężenia Leningradu.

Lub te linie:

Na wojnie, w kurzu marszu,

W letnie upały i chłód,

Nie ma lepszego prostego, naturalnego-

Ze studni, ze stawu,

Z fajki wodnej

Od odcisku kopyt, od rzeki, cokolwiek

Ze strumienia, spod lodu, -

Lepiej nie zimna woda,

Tylko woda byłaby wodą”.

(A. Twardowski „Wasilij Terkin”)

J. Verne pisał o możliwości wykorzystania wody jako źródła energii cieplnej:

„- Jakie paliwo zastąpi węgiel? — Woda — odparł inżynier. - Woda? zapytał Pencroff...

Tak, ale woda jest podzielona na części składowe” – wyjaśnił Sayers Smith. „Bez wątpienia dokona się to za pomocą elektryczności, która w rękach człowieka stanie się potężną siłą. Tak, jestem pewien, że nadejdzie dzień, w którym woda zastąpi paliwo. Wodór i tlen, z których się składa, będą używane oddzielnie. Okażą się niewyczerpane i tak potężne źródło ciepła i światła, że ​​węgiel jest od nich daleko! Nadejdzie dzień, moi przyjaciele, a nie węgiel, ale butle z tymi dwoma sprężonymi gazami zostaną załadowane do ładowni statków parowych i będą palić z ogromną mocą cieplną... Woda to węgiel nadchodzących stuleci.

Studiując temat „Woda” zawsze staram się angażować uczniów w selekcję wymagany materiał(wiersze, przysłowia, zagadki, aforyzmy, ilustracje, rysunki). Zebrany materiał wykorzystywany jest podczas wydarzeń poświęconych Międzynarodowemu Dniu Wody.

wymowny o planetarnym modelu atomu cytuję początek słynnego wiersza V. Ya Bryusova „Świat elektronu”:

Może te elektrony
Światy, w których jest pięć kontynentów,
Sztuka, wiedza, wojny, trony
I pamięć o czterdziestu wiekach.
Może też każdy atom
Wszechświat, w którym sto planet;
Wszystko, co jest tutaj, w skompresowanym tomie,
Ale także czego tu nie ma.

9 KLASA

Lekcja „Termiczne skutki reakcji chemicznych” Zaczynam od poezji lirycznej Ogień świec, ognisko...”, co nie może pozostawić nikogo obojętnym.Następnie zapraszam uczniów do odpowiedzi na pytanie: Jakie reakcje będą omawiane na lekcji?

Świeca, ognisko,
Ogień potężnego ognia.
Światła - wszyscy są mistrzami
Prezent wysłany do ludzi.

Pan posłał dwóch mistrzów,
A nasz świat stał się taki przytulny.
A trzeci jest wyraźnie ciałem diabła,
Tylko rozwiązły mistrz poniósł kłopoty

Świeca dawała światło ludziom,
Ogień stał się paleniskiem w ich domu.
I straszna odpowiedź piekła -
Ogień ryczał jak dzikie zwierzę.

Kto powie: co to jest ogień?
Czy jest karą czy błogosławieństwem?
Co oznaczał dym i smród?
W upale płonącego Reichstagu?

A jednak ludzie bez ognia
Życie byłoby niezwykle trudne...
Nie warto nam tego obwiniać ogień,
Aby życie stało się nieskrępowane i ciemne.

Szampan i blask świec
Światło latarni, które jest potrzebne w ,
Spalanie drewna opałowego w piecu
Wszystko to jest szczęściem, a nie smutkiem...

Studiowanie tematu Kwas chlorowodorowy" Cytuję fragment pracy M. Prishvina „Kwas solny”:

„... Czy wiesz, że samiec wilka uczestniczy również w karmieniu wilczych młodych?

W mleku matki nie ma wystarczającej ilości kwasu solnego niezbędnego do żywienia młodych wilków, a aby uzupełnić ten niedobór, oprócz mleka, maluch musi odbić pokarm kwasem solnym. W takim karmieniu bierze również udział samiec wilka…”

W lekcji na temat badania właściwości siarkowodór Zapraszam uczniów do wysłuchania wiersza

Y. Kuznetsova „Sekrety Morza Czarnego”

Wstrząsający Krym w dwudziestym ósmym roku,

A morze się podniosło

Emitując, ku przerażeniu ludzi,

Ogniste filary siarki.

Wszystko przepadło.

Znowu piana idzie,

Ale od tamtego czasu jest wyżej

gęstnieć

Ponura Gehenna Siarka

Zbliża się do dna statków.

Następnie zapraszam uczniów do odpowiedzi na pytanie: Jak autor nazywa hienę w wierszu? A następnie nazwij temat lekcji i cele. Na lekcji po raz kolejny proponuję wrócić do linijek tej poezji i sporządzić równanie reakcji opisanej w wierszu.

Podczas studiowania warunków oddziaływania azotu z tlenem aby pamiętać o potrzebie katalizatora zapewniającego tę reakcję, „chemiczne płótno” fabuły powieści „Płonąca wyspa” słynnego pisarza science fiction A.P. Kazantseva pomoże zapamiętać potrzebę obecności katalizatora: fioletu Na nieistniejącej wyspie Arenidzie odkryto gaz - niezwykle aktywny katalizator reakcji oddziaływania azotu z tlenem - w jego obecności zapala się zapalniczka do rozpoczęcia reakcji. Postanowili wykorzystać ten gaz do zniszczenia wielu krajów. Naukowiec, który odkrył gaz, postanowił temu zapobiec i podpalił powietrze nad wyspą. Jednak katalizator nie jest zużywany podczas reakcji, w wyniku czego wyspa zamienia się w ogromny zakład przetwarzający azot i tlen z ziemskiej atmosfery na tlenek azotu (II). Dopiero wysiłki naukowców z wielu krajów pomogły uratować ziemską atmosferę.

Rozważając właściwości fizyczne fosforu białego przeczytałem opis psa Baskerville'a z powieści A. Conan Doyle'a o tym samym tytule "

„...Tak! To był pies, ogromny, czarny jak smoła. Ale żaden z nas, śmiertelników, nigdy takiego psa nie widział. którego rozpalony mózg nie mógł zobaczyć straszniejszej, bardziej odrażającej niż ta piekielna istota wyskoczyć z mgły na nas... Straszny pies, wielkości młodej lwicy. dzikie oczy były podkrążone, dotknąłem tej świetlistej głowy i cofając rękę zobaczyłem, że moje palce również świecą w ciemności.Fosfor, powiedziałem.

Proszę uczniów, aby wymienili, jaki błąd chemiczny popełnił A. Conan Doyle. W tym prostym zadaniu uczniowie podsumowują właściwości fizyczne fosforu i jego alotropową modyfikację. Taka metodyczna technika nie tylko wzbudza zainteresowanie badanym tematem, ale także podnosi poziom przyswajania i zapamiętywania materiału.

Podczas nauki właściwości tlenków węgla Ponownie zwracam się do bajki „Moroz Iwanowicz”, której materiał wykorzystałem już w nauce chemii 8 klasy:

„Dlaczego jesteś, Morozie Iwanowiczu”, zapytała szwaczka, „zimą chodzisz po ulicach i pukasz do okna?

„A potem pukam do okien”, odpowiedział Moroz Iwanowicz, „aby nie zapomnieli ogrzać pieców i zamknąć rur na czas; inaczej wiem, są takie dziwki, że zagrzeją piec, a komin zamkną, to nie zamkną, albo zamkną, ale w złym momencie, kiedy nie wszystkie węgle się wypaliły, a ponieważ z tego, tlenek węgla dzieje się w górnym pokoju, bolą głowy ludzi, w oczach zieleni; Możesz nawet umrzeć całkowicie od zatrucia.” (Pytania: Dlaczego nie możesz zamknąć rury, skoro nie wszystkie węgle się wypaliły? Co to jest odurzenie? Dlaczego możesz umrzeć z odurzenia?).

Lepiej o tym pamiętać węglan wapnia CaCO 3 tworzy kilka naturalnych związków, wiersze z „Wiersza o minerałach” N. M. Fedorowskiego pomogą uczniom:

Zgodnie z formułą, bez względu na to, jak wyglądasz,
W żaden sposób się nie różnią.
Wszystkie te same tse wapnia około trzech,
Zarówno marmur, jak i wapień.

wymowny o produkcji szkła w Rosji używam wiersza poety O. Kolycheva „Szkło”:

„Kiedy przezroczysty, cienki, muzykalny

Wkładam do ust szklankę wody

Widzę dziewczynę z fabryki Gusa-Khrustalnego,

kto stworzył to piękno.

Zainwestowała w fasety słońca

Wszystkie umiejętności nie są łatwe,

I odbite w prostym szkle

Jej uśmiech i jej dusza.

Wzmocnienie koncepcji esencji proces korozji należy użyć linii A. Achmatowej:

“Przy mojej umywalce
Miedź zmieniła kolor na zielony.
Ale tak gra na nim wiązka,
Co za fajnie oglądać”.

Zadaję uczniom pytanie: Wyjaśnij procesy chemiczne wymienione w tych wierszach.

Przedmiot "Aluminium" Zaczynam od fragmentu powieści N.G. Czernyszewskiego „Co robić?” (czwarty sen Very Pavlovna): „... Ale jakie są te podłogi i sufity? Z czego wykonane są te drzwi i ramy okienne? Co to jest? Srebro? Platyna? Tak, a meble są takie same - meble z drewna to tylko fanaberia, to tylko dla odmiany, z której reszta mebli, sufity, podłogi. „Spróbuj przesunąć to krzesło” — mówi starsza królowa. Ten metalowy mebel jest lżejszy niż orzechowy... Ale jaki to metal? Ach, już wiem, Sasza pokazała mi taki talerz, była lekka jak szkło, a teraz są już takie kolczyki, broszki, tak, Sasza mówiła, że ​​prędzej czy później aluminium zastąpi drewno, może kamień. Ale jak bogate jest to? Wszędzie jest aluminium i aluminium, a wszystkie szczeliny w oknach pokryte są ogromnymi lustrami. A jakie dywany na podłodze! W tej hali połowa podłogi jest otwarta, a tutaj widać, że jest z aluminium.

KLASA 10 (substancje organiczne)

Rozpoczęcie studiowania tematu „Ostateczne węglowodory” Przeczytałem fragment opowiadania B. Wasiliewa „Tu świt jest cicho”:

„Ogromna brązowa bańka nabrzmiała przed nią głośno. Było tak szybko i tak blisko niej, że Liza, nie mając czasu na krzyk, instynktownie rzuciła się w bok. Zaledwie krok w bok, a jej nogi natychmiast straciły wsparcie , wisiała gdzieś w drżącej pustce, a bagno ściskało biodra miękkim imadlem.

Postawiłem chłopakom pytanie: „Jaki gaz spowodował śmierć Lisy?”

Studiowanie tematu „Alkohole wielowodorotlenowe” , proponuję studentom następującą zagadkę literacko-chemiczną:

“Piję w najmniejszych dawkach
kapie roztwór na cukier,
I potrafi rzucać w powietrze
Dowolna z pobliskich gór.

(pytania. O jakiej substancji mówimy? Jakie są jego właściwości? Odpowiedź. Ta substancja to nitrogliceryna.)

Mówiąc o znalezieniu kwasy karboksylowe w naturze, korzystając z fragmentu Dziedzictwo Lemesurier Agathy Christie:

„...Poirot schylił się i ostrożnie wyjął coś ze swojego prawa ręka. Odwrócił się do mnie i zobaczyłem małą strzykawkę w jego dłoni. Wzdrygnąłem się.

Co w tym jest? I?

Myślę, że kwas mrówkowy.

Kwas mrówkowy?

Tak. Prawdopodobnie pochodzi z jadu mrówek. Pamiętajcie, że był też chemikiem. Przyczyną śmierci prawdopodobnie uznano by za użądlenie pszczoły”.

Dzieci mogą być oferowane następne pytanie:

Gdzie w przyrodzie występuje kwas mrówkowy? Następnie należy zauważyć, że kwas mrówkowy jest częścią żrącej wydzieliny mrówek, ale znajduje się również w liściach pokrzywy, igłach świerka, a także jako środek ochrony przed wrogami u pszczół.

Podczas badania właściwości glukoza