Первые экспериментальные факты, указывающие на сложное строение атома.

· Открытие катодных лучей. Существование катодных лучейбыло продемонстрировано в 70-х годах 19 века. У. Крукс и Эуген Гольдштейн проводили ряд экспериментов (катодные лучи вращали крохотную турбинку, подвешенную на стеклянной нити). Стало понятно, что электрич.ток возникает на катоде и движется к аноду, где ударяется о стекло и создаёт свечение. Исследователи придерживались двух точек зрения:

- катодные лучи - одна из разновидностей света и обладают волновым характером (Э.Видеман, Г.Герц, Е.Гольдштейн);
- катодные лучи – материальные частицы, движущиеся с огромной скоростью (У.Крукс, А.Шустер).

· Открытие электрона (1897). Джозеф Джон Томсон усовершенствовал трубку Крукса, снабдив её дополнительно отклоняющей системой- прообразом отклоняющих систем электронно-лучевых телевизоров и компьютерных мониторов. Томсон пришёл к выводу: катодные лучи- поток отрицательно заряженных частиц- электронов (названных по инициативе ирландского физика Джорджа Джонстона Стоуни). Томсон измерил их скорость (в 2000 раз <световой), вычислил отношение заряда электрона к его масс (оставалось неизменным).

В 1909 г. америк.физик Роберт Эндрюс Милликен- эксперимент: создавал электрические заряды на мельчайших капельках масла, которые оседали между двумя горизонтальными пластинами кондкнсатора. Массу отдельной капельси удалось установить, измеряя скорость её падения. Заряжая пластины конденсатора, можно было изменить скорость падения масляных шариков. Измерения скорости падения позволили Милликену вычислить электрические заряды этих масляных капель. Милликен определил массу электрона.

· Фотоэлектрический эффект (1887) открыт немец.физиком Генрихом Рудольфом Герцем. Он экспериментировал с разрядником для излучения электромагнитных волн- парой металлических шаров. Если к этим шарам приложить разность потенциалов- между ними проскакивает искра. Г.Герц обнаружил: электрический заряд усиливается, если один из шаров освещать УФ лучами. Так был установлен внешний фотоэффект.
1888 г- второе открытие фотоэффекта: немец.учёный Вильгельм Гальвакс наблюдал, что облученная УФ светом металлическая пластинка заряжается положительно.
Аугусто Риги обнаружил фотоэффект в металлах и диэлектриках, сконструировал фотоэлемент- прибор, преобразующий световое излучение в электрический ток.
1888 г- Александр Григорьевич Столетов вывел основные закономерности фотоэффекта: в возникновении фототока в цепи, содержащей металлические электроды и источник напряжения, существенную роль играет освещение отрицательного электрода; сила фототока пропорциональна интенсивности света.

· Рентгеновское излучение открыл Вильгельмом Конрад Рентген. Это всепроникающее излучение, ионизирующее окружающий воздух, он назвал Х-лучами. Рентгеновские лучи- вид электромагнитных колебаний, обладающий высокой энергией и проникающей способностью.

· Открытие естественной радиоактивности. Антуан Анри Беккерель исследовал флуоресценцию- свечение, наблюдаемое у некоторых веществ после воздействия на них видимого света. Пьер Кюри и Мария Склодовская –Кюри установили, что эффектом радиоактивности обладает не всё соединение в целом, а только атом урана; открыли полоний и радий.
1899 г- Андре Луи Дебьерн обнаружил актиний.
1900 г- Ф.Дорн открыл радиоактивный газ –радон.

· Открытие протона и нейтрона. В 1913 г. Э. Резерфорд выдвинул гипотезу: одна из частиц, входящих в ядро атома любого химического элемента - ядро атома водорода; поставил опыт по исследованию взаимодействия альфа-частиц с ядрами атома азота. В результате взаимодействия из ядра атома азота вылетала частица, которую Резерфорд назвал протоном и предположил, что это ядро атома водорода. Позднее с помощью камеры Вильсона было доказано, что эта частица действительно является ядром атома водорода. Англ. ученый Дж. Чедвик выдвинул гипотезу о существовании нейтральных частиц, близких по размерам и массе к протонам. Эти частицы -нейтронами. При прохождении через вещество нейтроны не теряют энергию на ионизацию атомов вещества, поэтому имеют огромную проникающую способность. Масса нейтрона чуть больше массы протона (примерно на 2,5 массы электрона).
______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Билет № 2.

1. Культура человечества, ее материальная и духовная составляющие

Культура – специфический способ организации и развития жизнедеятельности человека, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и духовных ценностей.
Иоганн Годфрид Гердер: культура- историческая ступень совершенствования человечества, связанная с уровнем развития наук и просвещения.
Культура складывается из составляющих - материальной и духовной. Материальная составляющая (большинство отраслей науки) опирается на достижения науки и влияет на духовный, интеллектуальный и социальный уровень развития общества в целом.
Во все исторические эпохи человек стремился осуществить химические превращения веществ. Отдельные периоды эволюции химии различались лишь глубиной понимания законов этих превращений.

Духовная деятельность человека (гуманитарные науки: философия, психология, филология, социология и др.) связана с осознанием ценности процесса познанияокружающего мира, человечества в целом.

Использование химических процессов в ремесленном производстве → естественное разделение труда → расширение ассортимента производимых изделий →возникновение торгового обмена→ потребность людей в новых более качественных товарах→ появление всеобщего эквивалента (денег). Химические ремесла способствовали возникновению культурного обмена, совершенствованию языка и письменности, расцвету поэзии и искусства.
В процессе научных изысканий увлеченный исследователь зачастую находится в состоянии эмоционального подъема. Совершенствуется не только разум, но и душа человека. Великие научные открытия Н. Коперника, И. Ньютона, Ч. Дарвина, Л. Пастера, К. Циолковского, А. Эйнштейна изменяли человеческое мировоззрение, приводя к скачкообразным изменением всей культуры в целом. Миропонимание людей теснейшим образом связано с наукой, но оно неотделимо от других видов деятельности человека, и, прежде всего, от искусства.
Достижения науки влияют на развитие языка как средства общения людей. Большую роль в проникновении научных терминов в литературный язык играет научно-популярная литература.

2. Первые факты и представления о строении химических веществ в XVIII – XIX вв.Представления Г. Бургаве, Г. Дэви. Дуалистическая теория Й.Я. Берцелиуса

Созданная система атомных масс и изображения формул химических элементов получила название «дуалистическая теория». Эта теория- развитие представлений Деви. Отличие: Б считал, что электрические заряды уже присутствуют в атомах до их контакта, поэтому можно разделить элементы на электроотрицательные и положительные. Согласно теории электрическая полярность элементов не исчезает после образования ими сложных веществ. Поэтому процесс электролиза объясняется тем, что при прохождении электрического тока атомы восстанавливают свою исходную полярность, которой они обладали до вступления в соединение, вследствие чего и возникает их миграция к электроду с противоположным электрическим зарядом. Цель: найти отправной пункт для суждения о конституции соединений. Попытка установить формулы соединений привела к созданию дуалистической системы, которая предполагает, что каждое соединение состоит из 2 частей, имеющих различную электрополярность.
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Билет № 3.

1. Влияние химии на эволюцию человечества

Достижения химии, одной из ветвей естественных наук, на всех стадиях развития человеческого общества были неразрывно связаны с общим уровнем научно-технического прогресса. Успехи и выдающиеся открытия в других сферах материальной деятельности человека, прежде всего таких, как физика, математика, биология и медицина, стимулировали процесс научного поиска и в области химии. И наоборот, многие достижения ученых-химиков практически мгновенно использовались либо в практической деятельности человека, промышленном производстве и с/х, либо давали импульс к проведению научных исследований в сопредельных разделах естествознания. В конце XVIII в.:потребности медицины в действенных лекарственных препаратах, потребности текстильной промышленности в новых стойких красителях. Это вызвало зарождение, а затем и стремительное развитие органической химии. Изобретение паровой машины и широкомасштабное внедрение ее в промышленное производство- мотивом к развитию химической термодинамики. Целые эпохи в развитии человеческого общества называют по имени тех материалов, которые являлись основными в производстве орудий труда. И если каменный век еще не связан напрямую с применением химических знаний в изготовлении оружия и орудий труда, то в бронзовый век, а тем более в век железа, обойтись в их производстве без химических процессов было уже просто невозможно. Со второй половины ХХ века по настоящий день - век кремния.
Однако не все изобретения, связанные с химией и химической технологией, служили прогрессу и гуманизму: открытие пороха, взрывчатых веществ и разработка технологии разделения изотопов урана.

От доисторических времен до сегодняшнего дня зависимость человека от достижений химической науки и химического производства постоянно возрастает.

2. Э. Франкленд и его представления о валентности. Значение структурных формул