Jedną z nauk łączących treści nauk przyrodniczych i społecznych jest gerontologia. Nauka ta bada proces starzenia się organizmów żywych, w tym człowieka.
Z jednej strony przedmiot jej badań jest szerszy niż przedmiot wielu dyscyplin naukowych zajmujących się człowiekiem, z drugiej zaś pokrywa się z ich przedmiotami.
Jednocześnie gerontologia koncentruje się przede wszystkim na procesie starzenia się organizmów żywych w ogóle, a człowieka w szczególności, co jest jej przedmiotem. To właśnie uwzględnienie przedmiotu i przedmiotu badań pozwala dostrzec zarówno ogólne, jak i szczegółowe aspekty dyscyplin naukowych zajmujących się człowiekiem.
Ponieważ przedmiotem badań gerontologii są organizmy żywe w procesie starzenia, można powiedzieć, że nauka ta jest jednocześnie dyscypliną nauk przyrodniczych i społecznych. W pierwszym przypadku o jego zawartości decyduje biologiczna natura organizmów, w drugim - właściwości biopsychospołeczne osoby, które polegają na dialektycznej jedności, interakcji i przenikaniu.
Jedną z podstawowych dyscyplin nauk przyrodniczych, mającą bezpośredni związek z pracą socjalną (a także oczywiście z gerontologią) jest medycyna. Ta dziedzina nauki (a zarazem działalności praktycznej) ma na celu zachowanie i wzmacnianie zdrowia człowieka, zapobieganie i leczenie chorób. Medycyna posiadająca rozbudowany system gałęzi w swojej działalności naukowej i praktycznej rozwiązuje problemy utrzymania zdrowia i leczenia osób starszych. Jej wkład w tę świętą sprawę jest ogromny, o czym świadczy praktyczne doświadczenie ludzkości.
Chyba należy zwrócić uwagę na szczególne znaczenie geriatria jako gałąź medycyny klinicznej badająca charakterystykę chorób osób starszych i starczych oraz opracowująca metody ich leczenia i zapobiegania.
Zarówno gerontologia, jak i medycyna opierają się na wiedzy biologia jako zbiór nauk o przyrodzie żywej (ogromnej różnorodności wymarłych i obecnie żyjących stworzeń zamieszkujących Ziemię), o ich budowie i funkcjach, pochodzeniu, rozmieszczeniu i rozwoju, powiązaniach między sobą oraz z przyrodą nieożywioną. Dane biologiczne są naturalną naukową podstawą zrozumienia przyrody i miejsca w niej człowieka.
Pytanie jest niewątpliwie interesujące o związku pracy socjalnej z resocjalizacją, która odgrywa coraz większą rolę w badaniach teoretycznych i działaniach praktycznych. W najbardziej ogólnej formie naukę o rehabilitacji można zdefiniować jako naukę, naukę o rehabilitacji jako dość pojemny i złożony proces.
Rehabilitacja (z późnej łac rehabilitacja - przywrócenie) oznacza: po pierwsze przywrócenie dobrego imienia, dawnej reputacji; przywrócenie dawnych praw, w tym w postępowaniu administracyjnym i sądowym (np. resocjalizacja osób represjonowanych); po drugie, zastosowanie środków wychowawczych lub kar niezwiązanych z pozbawieniem wolności wobec oskarżonych (głównie nieletnich) w celu ich skorygowania; po trzecie, zespół środków medycznych, prawnych i innych mających na celu przywrócenie lub kompensację upośledzonych funkcji organizmu i zdolności do pracy osób chorych i niepełnosprawnych.
Niestety, przedstawiciele przemysłu i konkretnych dyscyplin naukowych nie zawsze wskazują (i uwzględniają) ten drugi rodzaj resocjalizacji. Natomiast resocjalizacja jest sprawą najwyższej wagi w życiu człowieka (przywrócenie podstawowych funkcji społecznych jednostki, instytucji publicznej, grupy społecznej, ich roli społecznej jako podmiotów głównych sfer życia społecznego). Resocjalizacja merytoryczna zasadniczo, w skoncentrowanej formie, obejmuje wszystkie aspekty resocjalizacji. I w tym przypadku można ją uznać za szeroko pojętą resocjalizację, czyli obejmującą wszystkie rodzaje życia ludzkiego. Niektórzy badacze wyróżniają tzw. rehabilitację zawodową, która zaliczana jest do resocjalizacji. Ściślej można by nazwać ten rodzaj resocjalizacji i resocjalizacji zawodowej.
Tym samym resocjalizacja jest jednym z najważniejszych obszarów i technologii w pracy socjalnej.
Aby wyjaśnić związek pomiędzy pracą socjalną a resocjalizacją jako dziedzinami naukowymi, ważne jest zrozumienie przedmiotu i przedmiotu tej ostatniej.
Przedmiotem rehabilitacji są określone grupy ludności, jednostki i warstwy, które wymagają przywrócenia swoich praw, dobrego imienia, socjalizacji i resocjalizacji, przywrócenia ogólnego zdrowia lub naruszonych indywidualnych funkcji organizmu. Przedmiotem nauk resocjalizacyjnych są specyficzne aspekty resocjalizacji tych grup, badanie wzorców procesów resocjalizacyjnych. Takie rozumienie przedmiotu i przedmiotu resocjalizacji ukazuje jej ścisły związek z pracą socjalną zarówno jako nauką, jak i specyficznym rodzajem działalności praktycznej.
Praca socjalna stanowi metodologiczną podstawę nauki o resocjalizacji. Pełnienie funkcji rozwijania i teoretycznego systematyzowania wiedzy o sferze społecznej (wraz z socjologią), analizowania istniejących form i metod pracy socjalnej, opracowywania optymalnych technologii rozwiązywania problemów społecznych różnych obiektów (jednostki, rodziny, grupy, warstwy, zbiorowości ludzkie) ), praca socjalna jako nauka przyczynia się – bezpośrednio lub pośrednio – do rozwiązywania zagadnień stanowiących istotę i treść nauki resocjalizacyjnej.
O ścisłym powiązaniu pracy socjalnej z naukami resocjalizacyjnymi decyduje także fakt, że mają one zasadniczo charakter interdyscyplinarny i uniwersalny pod względem treści. Nawiasem mówiąc, to połączenie na Moskiewskim Państwowym Uniwersytecie Służb zostało również określone organizacyjnie: w ramach Wydziału Pracy Socjalnej w 1999 r. Otwarto nowy wydział - rehabilitację medyczną i psychologiczną. Rehabilitacja lekarsko-psychologiczna do dziś (po przekształceniu katedry) pozostaje najważniejszą jednostką strukturalną Katedry Psychologii.
Mówiąc o metodologicznej roli pracy socjalnej w kształtowaniu i funkcjonowaniu nauki o resocjalizacji, należy wziąć pod uwagę także wpływ wiedzy z zakresu nauk o resocjalizacji na pracę socjalną. Wiedza ta przyczynia się nie tylko do konkretyzacji aparatu pojęciowego pracy socjalnej, ale także do wzbogacenia zrozumienia tych wzorców, które badają i identyfikują socjonomy.
Dotyczący nauki techniczne, to praca socjalna wiąże się z nimi dzięki procesowi informatyzacji, gdyż gromadzenie, synteza i analiza informacji z zakresu pracy socjalnej odbywa się przy wykorzystaniu technologii komputerowej, a upowszechnianie, przyswajanie i wykorzystywanie wiedzy i umiejętności – inne środki techniczne, propaganda wizualna, demonstracja różnych instrumentów i urządzeń, specjalna odzież i obuwie itp., mające na celu ułatwienie samoopieki, poruszania się po ulicy, prowadzenia domu itp. dla niektórych kategorii ludności - emerytów, osób niepełnosprawnych itp. .
Nauki techniczne odgrywają ważną rolę w tworzeniu odpowiedniej infrastruktury, która daje możliwość zwiększenia efektywności wszystkich rodzajów i obszarów pracy socjalnej, w tym infrastruktury różnych sfer życia jako specyficznych obiektów pracy socjalnej.
Chemia – nauka o przemianach substancji związanych ze zmianami w środowisku elektronowym jąder atomowych. W tej definicji konieczne jest dalsze doprecyzowanie terminów „substancja” i „nauka”.
Według Encyklopedii Chemicznej:
Substancja - rodzaj materii, która ma masę spoczynkową. Składa się z cząstek elementarnych: elektronów, protonów, neutronów, mezonów itp. Badania chemiczne zajmują się głównie materią zorganizowaną w atomy, cząsteczki, jony i rodniki. Substancje takie dzieli się zazwyczaj na proste i złożone (związki chemiczne). Substancje proste powstają z atomów jednej substancji chemicznej. pierwiastek i dlatego są formą jego istnienia w stanie wolnym, np. siarka, żelazo, ozon, diament. Substancje złożone składają się z różnych pierwiastków i mogą mieć stały skład.
Istnieje wiele rozbieżności w interpretacji terminu „nauka”. Całkiem trafne jest tutaj stwierdzenie Rene Descartes (1596-1650): „Określ znaczenie słów, a uwolnisz ludzkość od połowy jej błędów”. Nauka zwyczajowo nazywa się sferę ludzkiej działalności, której funkcją jest rozwój i teoretyczne schematyzowanie obiektywnej wiedzy o rzeczywistości; gałąź kultury, która nie istniała przez cały czas i nie wśród wszystkich narodów. Kanadyjski filozof William Hatcher definiuje współczesną naukę jako „sposób poznawania świata rzeczywistego, obejmującego zarówno rzeczywistość odczuwaną zmysłami człowieka, jak i rzeczywistość niewidzialną, sposób poznawania oparty na konstrukcji sprawdzalnych modeli tej rzeczywistości”. Definicja ta jest bliska rozumieniu nauki przez akademika V.I. Vernadsky'ego, angielskiego matematyka A. Whiteheada i innych znanych naukowców.
Naukowe modele świata zazwyczaj wyróżniają trzy poziomy, które w danej dyscyplinie można przedstawić w różnych proporcjach:
* materiał empiryczny (dane eksperymentalne);
* obrazy wyidealizowane (modele fizyczne);
*opis matematyczny (wzory i równania).
Uwzględnienie świata w modelu wizualnym nieuchronnie prowadzi do przybliżonej natury dowolnego modelu. A. Einstein (1879-1955) powiedział: „Dopóki prawa matematyczne opisują rzeczywistość, są one niepewne, a kiedy przestają być niepewne, tracą kontakt z rzeczywistością”.
Chemia to jedna z nauk przyrodniczych, która bada otaczający nas świat z całym bogactwem jego form i różnorodnością zachodzących w nim zjawisk. O specyfice wiedzy przyrodniczej decydują trzy cechy: prawdziwość, intersubiektywność i systematyczność. O prawdziwości prawd naukowych decyduje zasada rozumu dostatecznego: każda prawdziwa myśl musi być uzasadniona innymi myślami, których prawdziwość została udowodniona. Intersubiektywność oznacza, że każdy badacz powinien uzyskiwać takie same wyniki, badając ten sam obiekt w tych samych warunkach. Systematyczny charakter wiedzy naukowej implikuje jej ścisłą strukturę indukcyjno-dedukcyjną.
Chemia to nauka o przemianach substancji. Zajmuje się badaniem składu i budowy substancji, zależności właściwości substancji od ich składu i struktury, warunków i sposobów przemiany jednych substancji w inne. Zmiany chemiczne zawsze wiążą się ze zmianami fizycznymi. Dlatego chemia jest ściśle związana z fizyką. Chemia jest również powiązana z biologią, ponieważ procesom biologicznym towarzyszą ciągłe przemiany chemiczne.
Udoskonalanie metod badawczych, przede wszystkim technik eksperymentalnych, doprowadziło do podziału nauki na coraz węższe obszary. W efekcie ilość i „jakość”, czyli tzw. wzrosła wiarygodność informacji. Jednakże niemożność posiadania przez jedną osobę pełnej wiedzy nawet z pokrewnych dziedzin naukowych zrodziła nowe problemy. Tak jak w strategii wojskowej najsłabsze punkty obrony i ofensywy znajdują się na skrzyżowaniach frontów, tak w nauce obszarami najsłabiej rozwiniętymi pozostają te, których nie da się jednoznacznie sklasyfikować. Między innymi można wskazać trudności w uzyskaniu odpowiedniego poziomu kwalifikacji (stopnia naukowego) przez naukowców pracujących w obszarach „złącza nauk”. Ale tam też dokonuje się najważniejszych odkryć naszych czasów.
We współczesnym życiu, szczególnie w działalności produkcyjnej człowieka, chemia odgrywa niezwykle ważną rolę. Prawie nie ma branży, w której nie wykorzystuje się chemii. Natura daje nam tylko surowce - drewno, rudę, ropę naftową itp. Poddając naturalne materiały chemicznej obróbce, uzyskujemy różne substancje niezbędne w rolnictwie, produkcji przemysłowej, medycynie, życiu codziennym - nawozy, metale, tworzywa sztuczne, lakiery, farby, produkty lecznicze substancje, mydło itp. Aby przetwarzać naturalne surowce, konieczna jest znajomość praw przemian substancji, a wiedzy tej dostarcza chemia. Rozwój przemysłu chemicznego jest jednym z najważniejszych warunków postępu technicznego.
Układy chemiczne
Przedmiot studiów z chemii – układ chemiczny . Układ chemiczny to zbiór substancji, które oddziałują ze sobą i są mentalnie lub faktycznie odizolowane od środowiska. Przykładami systemu mogą być zupełnie różne obiekty.
Najprostszym nośnikiem właściwości chemicznych jest atom – układ składający się z jądra i poruszających się wokół niego elektronów. W wyniku chemicznego oddziaływania atomów powstają cząsteczki (rodniki, jony, kryształy atomowe) - układy składające się z kilku jąder, w ogólnym polu, w którym poruszają się elektrony. Makrosystemy składają się ze zbioru dużej liczby cząsteczek - roztworów różnych soli, mieszaniny gazów nad powierzchnią katalizatora w reakcji chemicznej itp.
W zależności od charakteru interakcji systemu z otoczeniem wyróżnia się systemy otwarte, zamknięte i izolowane. Otwarty system to układ zdolny do wymiany energii i masy z otoczeniem. Na przykład podczas mieszania sody z roztworem kwasu solnego w otwartym naczyniu zachodzi następująca reakcja:
Na 2CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Masa tego układu maleje (odparowuje dwutlenek węgla i częściowo para wodna), część uwolnionego ciepła jest wykorzystywana na ogrzewanie otaczającego powietrza.
Zamknięte to układ, który może wymieniać energię jedynie ze swoim otoczeniem. Przykładem układu zamkniętego byłby omówiony powyżej system, umieszczony w naczyniu zamkniętym. W tym przypadku wymiana masy jest niemożliwa i masa układu pozostaje stała, natomiast ciepło reakcji przekazywane jest do otoczenia przez ścianki probówki.
Odosobniony Układ to układ o stałej objętości, w którym ani masa, ani energia nie podlegają wymianie z otoczeniem. Koncepcja izolowanego systemu jest abstrakcyjna, ponieważ W praktyce całkowicie izolowany system nie istnieje.
Nazywa się odrębną część systemu, ograniczoną od innych co najmniej jednym interfejsem faza . Na przykład system składający się z wody, lodu i pary składa się z trzech faz i dwóch faz (ryc. 1.1). Fazę można oddzielić mechanicznie od innych faz układu.Rys. 1.1 – Układ wielofazowy.
Faza nie zawsze ma takie same właściwości fizyczne i jednorodny skład chemiczny. Przykładem jest atmosfera ziemska. W dolnych warstwach atmosfery stężenie gazów jest wyższe, a temperatura powietrza wyższa, natomiast w górnych warstwach powietrza następuje rozrzedzenie i temperatura spada. Te. W tym przypadku nie obserwuje się jednorodności składu chemicznego i właściwości fizycznych w całej fazie. Również faza może być nieciągła, na przykład kawałki lodu unoszące się na powierzchni wody, mgła, dym, piana - układy dwufazowe, w których jedna faza jest nieciągła.
Układ składający się z substancji znajdujących się w tej samej fazie nazywa się jednorodny . Układ składający się z substancji znajdujących się w różnych fazach i posiadający co najmniej jedną granicę faz nazywa się heterogeniczny .
Substancje tworzące układ chemiczny są składnikami. Część można oddzielić od systemu i istnieć poza nim. Wiadomo np., że chlorek sodu rozpuszczony w wodzie rozkłada się na jony Na+ i Cl –, jednak jonów tych nie można uważać za składniki układu – roztworu soli w wodzie, gdyż nie można ich wyodrębnić z danego rozwiązania i istnieją one oddzielnie. Składnikami będą woda i chlorek sodu.
O stanie systemu decydują jego parametry. Parametry można ustawiać zarówno na poziomie molekularnym (współrzędne, pęd każdej cząsteczki, kąty wiązań itp.), jak i na poziomie makro (np. ciśnienie, temperatura).
Struktura atomu.
Powiązana informacja.
Jednym ze wzorców rozwoju nauk przyrodniczych jest interakcja nauk przyrodniczych, połączenie wszystkich gałęzi nauk przyrodniczych. Nauka stanowi zatem jedną całość.
Główne sposoby interakcji są następujące:
Badanie jednego przedmiotu jednocześnie przez kilka nauk (na przykład badanie człowieka);
Wykorzystywanie przez jedną naukę wiedzy zdobytej przez inne nauki, np. osiągnięcia fizyki, są ściśle powiązane z rozwojem astronomii, chemii, mineralogii, matematyki i wykorzystywania wiedzy zdobytej przez te nauki;
Używanie metod jednej nauki do badania obiektów i procesów innej nauki. Metoda czysto fizyczna - metoda „znakowanych atomów” - jest szeroko stosowana w biologii, botanice, medycynie itp. Mikroskop elektronowy ma zastosowanie nie tylko w fizyce: jest również niezbędny do badania wirusów. Zjawisko rezonansu paramagnetycznego jest wykorzystywane w wielu dziedzinach nauki. W wielu żywych obiektach natura zawiera narzędzia czysto fizyczne, na przykład grzechotnik ma narząd zdolny do odbierania promieniowania podczerwonego i wykrywania zmian temperatury o tysięczną część stopnia; nietoperz posiada ultradźwiękowy lokalizator, dzięki któremu może poruszać się w przestrzeni kosmicznej i nie wpadać na ściany jaskiń, w których zwykle żyje itp.;
Interakcja poprzez technologię i produkcję, realizowaną tam, gdzie wykorzystywane są dane z kilku nauk, np. w inżynierii przyrządów, przemyśle stoczniowym, kosmicznym, automatyce, przemyśle wojskowym itp.;
Interakcja poprzez badanie ogólnych właściwości różnych rodzajów materii, czego uderzającym przykładem jest cybernetyka - nauka o kontroli w złożonych układach dynamicznych dowolnego rodzaju (technicznych, biologicznych, ekonomicznych, społecznych, administracyjnych itp.), które wykorzystują sprzężenie zwrotne . Proces zarządzania w nich realizowany jest zgodnie z postawionym zadaniem i trwa do momentu osiągnięcia celu zarządzania.
W procesie rozwoju ludzkiego poznania nauka ulega coraz większemu zróżnicowaniu na odrębne gałęzie, które badają poszczególne zagadnienia wieloaspektowej rzeczywistości. Nauka natomiast wypracowuje jednolity obraz świata, odzwierciedlający ogólne wzorce jego rozwoju, co prowadzi do szerszej syntezy nauk, tj. coraz głębszą wiedzę o przyrodzie. Jedność świata leży u podstaw jedności nauk, ku którym ostatecznie zmierza rozwój wiedzy na każdym indywidualnym zwrocie wiedzy ludzkiej. Droga do jedności nauk wiedzie przez integrację poszczególnych jej gałęzi, co wiąże się z integracją różnych teorii i metod badawczych. Tak więc w procesie rozwoju nauk współczesnych procesy różnicowania splatają się z procesami integracji nauk: fizyka dzieli się na mechanikę, a ta z kolei na kinematykę, dynamikę i statykę; fizyka molekularna, atomowa, jądrowa, termodynamika, elektryczność, magnetyzm, optyka itp.; Instytuty medyczne kształcą lekarzy różnych specjalności: terapeutów, chirurgów, psychiatrów, kardiologów, okulistów, urologów itp. – zakres specjalizacji jest bardzo szeroki, ale lekarzem jest każdy absolwent instytutu medycznego.
Zróżnicowanie wiedzy naukowej na odrębne obszary skłania do poszukiwania niezbędnych powiązań pomiędzy nimi. Powstaje wiele nauk granicznych, np. na pograniczu fizyki i chemii, powstały nowe gałęzie nauki: chemia fizyczna i fizyka chemiczna (w Moskwie, w ramach Rosyjskiej Akademii Nauk (RAS), działają instytuty chemii fizycznej i fizyka chemiczna); na pograniczu biologii i chemii - biochemia; biologia i fizyka – biofizyka. Ze względu na jedność nauki integracja zasad w jednym z jej obszarów jest koniecznie związana z integracją w innym. Podsumowując powyższe, można stwierdzić, że różnicowanie i integrowanie nauk przyrodniczych jest procesem niepełnym, otwartym. Przyrodoznawstwo nie jest systemem zamkniętym, a pytanie o istotę nauk przyrodniczych staje się jaśniejsze z każdym nowym odkryciem.
Zgodnie z ogólną teorią systemów (GTS) najważniejszą właściwością systemów o złożonej strukturze jest ich hierarchia (z greckiej hierarchii - drabina podporządkowania), charakteryzująca się występowaniem podporządkowania lub podporządkowania jego podsystemów lub poziomów strukturalnych. Hierarchia istnieje także w naukach przyrodniczych. Po raz pierwszy zwrócił na to uwagę francuski fizyk Andre Ampere (1775-1836), który próbował znaleźć zasadę naturalnej klasyfikacji wszystkich znanych mu wówczas nauk przyrodniczych. Na pierwszym miejscu umieścił fizykę jako naukę bardziej podstawową.
Pomysły na podporządkowanie nauk przyrodniczych są dziś szeroko dyskutowane. W tym przypadku istnieją dwa kierunki w nauce: redukcjonizm(od łacińskiej redukcji - powrót), zgodnie z którą wszystko „wyższe” sprowadza się do prostszego – „niższego”, tj. wszystkie zjawiska biologiczne do chemicznych, a chemiczne do fizycznych, i integratyzm(jest na odwrót).
Różnica między redukcjonizmem a integratyzmem polega jedynie na kierunku myślenia naukowca. Ponadto hierarchia podstawowych nauk przyrodniczych ma charakter cyklicznie zamknięty. Cykliczność– jest to właściwość tkwiąca w samej Naturze. Podajmy przykłady: cykl substancji w Naturze, zmiana dnia i nocy, zmiana pór roku, roślina umierając pozostawia na Ziemi nasiona, z których następnie pojawia się nowe życie. Dlatego nauki przyrodnicze, które mają jeden przedmiot badań - przyrodę, która ma tę właściwość, również ją mają.
KULTURY PRZYRODNICZE I HUMANISTYCZNE
Kultura jest jedną z najważniejszych cech życia człowieka. Każda jednostka jest złożonym systemem biospołecznym, który istnieje poprzez interakcję ze środowiskiem. Niezbędne naturalne powiązania ze środowiskiem determinują jego potrzeby, które są istotne dla jego prawidłowego funkcjonowania, życia i rozwoju. Większość swoich potrzeb człowiek zaspokaja pracą.
Zatem system kultury ludzkiej można rozumieć jako świat rzeczy, przedmiotów stworzonych przez człowieka (jego działalność, praca) w ramach jego historycznego rozwoju. Pomijając kwestię złożoności i niejednoznaczności pojęcia kultury, możemy zatrzymać się na jednej z jego najprostszych definicji. Kultura to ogół wartości materialnych i duchowych stworzonych przez człowieka, a także ludzka zdolność do wytwarzania i korzystania z tych wartości.
Jak widać, pojęcie kultury jest bardzo szerokie. W rzeczywistości obejmuje nieskończoną różnorodność bardzo różnorodnych rzeczy i procesów związanych z działalnością człowieka i jej skutkami.Zróżnicowany system współczesnej kultury, w zależności od celów działalności, dzieli się zwykle na dwa duże i ściśle ze sobą powiązane obszary - materialny (nauki przyrodnicze) i kultura duchowa (humanitarna).
Tematyką pierwszego są zjawiska i właściwości czysto naturalne, powiązania i zależności rzeczy, „działanie” w świecie kultury ludzkiej w postaci nauk przyrodniczych, wynalazków i urządzeń technicznych, stosunków produkcji itp. Drugi typ kultury (humanitarnej) obejmuje obszar zjawisk, w których reprezentują właściwości, powiązania i relacje samych ludzi, zarówno społeczne, jak i duchowe (religia, moralność, prawo itp.).
Strona 7
Zjawiska ludzkiej świadomości i psychiki (myślenie, wiedza, ocenianie, wola, uczucia, doświadczenia itp.) należą do świata idealnego, duchowego. Świadomość duchowa jest bardzo ważna, ale tylko jedną z właściwości złożonego systemu, jakim jest osoba. Jednakże osoba musi istnieć materialnie, aby ujawniła się jej zdolność do tworzenia idealnych, duchowych rzeczy. Życie materialne ludzi to obszar działalności człowieka związany z wytwarzaniem przedmiotów, rzeczy zapewniających samo istnienie, aktywność życiową człowieka i zaspokajających jego potrzeby (żywność, odzież, mieszkanie itp.).
Na przestrzeni dziejów ludzkości wiele pokoleń stworzyło kolosalny świat kultury materialnej. Domy, ulice, zakłady, fabryki, transport, infrastruktura komunikacyjna, instytucje życia codziennego, zaopatrzenie w żywność, odzież itp. – to wszystko są najważniejsze wskaźniki charakteru i poziomu rozwoju społeczeństwa. Na podstawie pozostałości kultury materialnej archeolodzy są w stanie dość dokładnie określić etapy rozwoju historycznego, cechy społeczeństw, państw, ludów, grup etnicznych i cywilizacji.
Kultura duchowa wiąże się z działaniami mającymi na celu zaspokojenie nie materialnych, ale duchowych potrzeb jednostki, tj. potrzeb rozwoju, doskonalenia wewnętrznego świata człowieka, jego świadomości, psychologii, myślenia, wiedzy, emocji, doświadczeń itp. Istnienie potrzeb duchowych i odróżnia człowieka od zwierzęcia. Potrzeby te są zaspokajane nie w procesie materialnej, ale duchowej produkcji, w procesie duchowej aktywności.
Produktami produkcji duchowej są idee, koncepcje, idee, hipotezy naukowe, teorie, obrazy artystyczne, normy moralne i prawa prawne, poglądy religijne itp., Które są zawarte w ich specjalnych mediach materialnych. Takimi nośnikami są język, książki, dzieła sztuki, grafika, rysunki itp.
Analiza systemu kultury duchowej jako całości pozwala zidentyfikować następujące jego główne elementy: świadomość polityczna, moralność, sztuka, religia, filozofia, świadomość prawna, nauka. Każdy z tych elementów ma określoną tematykę, własny sposób refleksji, pełni określone funkcje społeczne w życiu społeczeństwa, zawiera aspekty poznawcze i wartościujące – system wiedzy i system ocen.
Strona 8
Nauka jest jednym z najważniejszych składników kultury materialnej i duchowej. Jej szczególne miejsce w kulturze duchowej wyznacza znaczenie wiedzy w sposobie egzystencji człowieka w świecie, w praktyce, w materialnym i obiektywnym przekształceniu świata.
Nauka jest historycznie ustalonym systemem wiedzy o obiektywnych prawach świata. Wiedza naukowa, zdobywana w oparciu o sprawdzone w praktyce metody poznania, wyraża się w różnych formach: w pojęciach, kategoriach, prawach, hipotezach, teoriach, naukowym obrazie świata itp. Umożliwia przewidywanie i przekształcanie rzeczywistości w interesy społeczeństwa i ludzi.
Współczesna nauka to złożony i różnorodny system poszczególnych dyscyplin naukowych, których jest kilka tysięcy i które można połączyć w dwa obszary: nauki podstawowe i stosowane.
Nauki podstawowe mają na celu zrozumienie obiektywnych praw świata, istniejących niezależnie od interesów i potrzeb człowieka. Należą do nich nauki matematyczne, przyrodnicze (mechanika, astronomia, fizyka, chemia, geologia, geografia itp.), humanistyczne (psychologia, logika, językoznawstwo, filologia itp.). Nauki podstawowe nazywane są naukami fundamentalnymi, ponieważ ich wnioski, wyniki i teorie wyznaczają treść naukowego obrazu świata.
Nauki stosowane mają na celu opracowanie sposobów zastosowania wiedzy zdobytej przez nauki podstawowe o obiektywnych prawach świata do zaspokojenia potrzeb i zainteresowań ludzi. Do nauk stosowanych zalicza się cybernetykę, nauki techniczne (mechanika stosowana, technologia maszyn i mechanizmów, materiały wytrzymałościowe, metalurgia, górnictwo, elektrotechnika, energia jądrowa, astronautyka itp.), nauki rolnicze, medyczne i pedagogiczne. W naukach stosowanych podstawowa wiedza nabiera praktycznego znaczenia i jest wykorzystywana do rozwoju sił wytwórczych społeczeństwa, doskonalenia przedmiotu ludzkiej egzystencji i kultury materialnej.
W nauce panuje powszechne przekonanie o „dwóch kulturach” – naukach przyrodniczych i humanistycznych. Według angielskiego historyka i pisarza Charlesa Snowa między tymi kulturami istnieje ogromna przepaść, a naukowcy zajmujący się naukami humanistycznymi i naukami ścisłymi coraz częściej się nie rozumieją (spory między „fizykami” a „autorami tekstów”).
Problem ten ma dwa aspekty. Pierwsza wiąże się ze wzorami współdziałania nauki i sztuki, druga – z problemem jedności nauki.
Strona 9
W systemie kultury duchowej nauka i sztuka nie wykluczają się, lecz zakładają i uzupełniają, gdy mówimy o kształtowaniu się całościowej, harmonijnej osobowości, o kompletności światopoglądu człowieka.
Przyrodoznawstwo, będąc podstawą wszelkiej wiedzy, od zawsze wpływało na rozwój nauk humanistycznych (poprzez metodologię, światopoglądy, obrazy, idee itp.). Bez wykorzystania metod nauk przyrodniczych nie do pomyślenia byłyby wybitne osiągnięcia współczesnej nauki z zakresu genezy człowieka i społeczeństwa, historii, psychologii itp. Nowe perspektywy wzajemnego wzbogacania wiedzy przyrodniczej i humanistycznej otwierają się wraz z stworzenie teorii samoorganizacji - synergetyki.
Zatem to nie konfrontacja różnych „kultur w nauce”, ale ich ścisła jedność, interakcja i przenikanie się jest naturalną tendencją współczesnej wiedzy naukowej.
Jakość kształcenia inżynierów w istotny sposób zależy od poziomu ich wykształcenia w zakresie nauk podstawowych: matematyki, fizyki i chemii. Rolę i miejsce chemii w systemie nauk przyrodniczych wyznacza fakt, że w dziedzinie produkcji materialnej człowiek zawsze ma do czynienia z materią.
W życiu codziennym obserwujemy, jak substancje ulegają różnym przemianom: stalowy przedmiot rdzewieje w wilgotnym powietrzu; drewno w piecu pali się, pozostawiając jedynie niewielką kupkę popiołu; benzyna spala się w silniku samochodu, uwalniając do środowiska około dwustu różnych substancji, w tym toksycznych i rakotwórczych; opadłe liście drzew stopniowo gniją, zamieniając się w próchnicę itp.
Znajomość właściwości substancji, budowy, charakteru chemicznego jej cząstek, mechanizmów ich oddziaływania, możliwych sposobów przemiany jednej substancji w drugą - zagadnienia te stanowią przedmiot chemii.
Chemia to nauka o substancjach i prawach ich przemian.
Jako jedna z dziedzin nauk przyrodniczych, chemia jest powiązana z innymi naukami przyrodniczymi. Zmianom chemicznym zawsze towarzyszą zmiany fizyczne. Powszechne stosowanie fizycznych metod badawczych i aparatury matematycznej w chemii zbliżyło ją do fizyki i matematyki. Chemia jest również powiązana z biologią, ponieważ procesom biologicznym towarzyszą ciągłe przemiany chemiczne. Do rozwiązywania problemów geologicznych stosuje się metody chemiczne. Związek między różnymi naukami przyrodniczymi jest bardzo ścisły, na styku nauk powstają nowe nauki, na przykład chemia nuklearna, biochemia, geochemia, kosmochemia itp.
Badanie szeregu problemów technicznych metodami chemicznymi łączy chemię z dyscyplinami inżynierskimi, technicznymi i specjalnymi niezbędnymi do praktycznej działalności inżyniera. Zatem produkcja stali i innych stopów, czystych metali i półprzewodników, wytwarzanie z nich produktów i ich dalsze wykorzystanie, działanie różnych mechanizmów w odpowiednich środowiskach gazowych i ciekłych - wszystko to wymaga szczególnej wiedzy chemicznej i umiejętności stosowania to w praktyce.
Prawie nie ma branży, w której nie wykorzystuje się chemii. Natura daje nam surowce: drewno, rudę, ropę, gaz itp. Poddając naturalne materiały chemicznej obróbce, człowiek otrzymuje różnorodne substancje niezbędne w rolnictwie, przemyśle i gospodarstwie domowym: nawozy, metale, tworzywa sztuczne, farby, leki substancje, mydło, soda itp. Ludzkość potrzebuje chemii, aby uzyskać wszystko, czego potrzebuje z substancji naturalnych - metali, cementu i betonu, ceramiki, porcelany i szkła, gumy, tworzyw sztucznych, włókien sztucznych, farmaceutyków. Do chemicznego przetwarzania surowców naturalnych konieczna jest znajomość ogólnych praw przemian substancji, a wiedzę tę zapewnia chemia.
We współczesnych warunkach, gdy stało się jasne, że zasoby wielu zasobów naturalnych są ograniczone i nie są odnawiane, gdy obciążenie środowiska przez człowieka stało się tak duże, a zdolność przyrody do samooczyszczania jest ograniczona, szereg na pierwszy plan wysuwają się zasadniczo nowe problemy, których rozwiązania nie da się rozwiązać bez wiedzy chemicznej. Należą do nich przede wszystkim zagadnienia ochrony środowiska i spełniania wymagań środowiskowych w nowych procesach technologicznych, tworzenia zamkniętych cykli produkcyjnych i technologii bezodpadowych, teoretycznego uzasadnienia oraz rozwoju technologii oszczędzających energię i zasoby. Realizacja wymagań dotyczących wysokiej jakości produktów i ich trwałości jest nie do pomyślenia bez zrozumienia, że kontrola składu chemicznego jest najważniejszym etapem cyklu technologicznego. Walka z korozją materiałów i wyrobów z nich wykonanych oraz nowe metody obróbki powierzchni wymagają od inżyniera głębokiego zrozumienia istoty procesów chemicznych.
Powyższe problemy mogą rozwiązać wszechstronnie kompetentni inżynierowie, którzy przy innych zadaniach potrafią zrozumieć i samodzielnie poruszać się po zagadnieniach chemicznych.
Podstawowe pojęcia chemii
Przedmiotem badań w chemii są pierwiastki chemiczne i ich związki.
Pierwiastek chemiczny to rodzaj atomów o tym samym ładunku jądrowym. Atom to najmniejsza cząstka pierwiastka, która ma swoje właściwości chemiczne.
Cząsteczka to najmniejsza cząsteczka pojedynczej substancji, zdolna do samodzielnego istnienia, posiadająca podstawowe właściwości chemiczne i składająca się z identycznych lub różnych atomów.
Jeśli cząsteczki składają się z identycznych atomów, wówczas substancję nazywa się prostą lub elementarną, na przykład He, Ar, H 2, O 2, S 4. Substancja prosta jest formą istnienia pierwiastka chemicznego w stanie wolnym. Jeśli cząsteczka substancji składa się z różnych atomów, wówczas substancję nazywa się kompleksem (lub związkiem chemicznym), na przykład CO, H 2 O, H 3 PO 4.
Właściwości chemiczne substancji charakteryzują jej zdolność do uczestniczenia w reakcjach chemicznych, czyli w procesach przekształcania jednych substancji w inne.
Masy atomów i cząsteczek są bardzo małe. Na przykład masy poszczególnych atomów wynoszą 10–24–10–22 g. Masy atomów i cząsteczek wyrażane są albo w jednostkach względnych (przez masę dowolnego określonego typu atomu), albo w jednostkach masy atomowej (amu). .
1 amu to 1/12 masy atomu izotopu węgla C. 1a.m.=1,66053*10 -24 g.
Względna wartość masy atomowej (A r) lub masy cząsteczkowej (M r) pokazuje, ile razy masa atomu lub cząsteczki jest większa niż 1/12 masy atomu izotopu węgla C (skala masy atomowej węgla). A r i M r są bezwymiarowe. Wartości Ar podane są w układzie okresowym pierwiastków przez D.I. Mendelejew pod symbolem żywiołu. Liczbowo Ar i A (amu) pokrywają się. Znając względną masę atomową, można łatwo znaleźć masę atomową wyrażoną w gramach. Zatem masa atomu węgla-12 w g jest równa: 12* 1,66053*10 -24 = 1,992636*10 -23 g . Masa cząsteczki jest równa sumie mas atomów tworzących jej skład.
Ilość substancji (n;n) to liczba jednostek strukturalnych (atomów, cząsteczek, jonów, równoważników, elektronów itp.) w układzie. Jednostką miary ilości substancji jest mol. Mol to ilość substancji, która zawiera tyle konkretnych jednostek strukturalnych, ile jest atomów zawartych w 12 g izotopu węgla 12 C. Liczba jednostek strukturalnych zawartych w 1 molu dowolnej substancji w dowolnym stanie skupienia jest stałą Avogadro: N A = 6,02 * 10 23 mol -1 .
Ilość substancji (n) jest równa stosunkowi liczby jednostek strukturalnych (atomów, cząsteczek, jonów, równoważników, elektronów itp.) w układzie (N) do ich liczby w 1 molu substancji (N A ):
Masa molowa (M) to masa 1 mola substancji, równa stosunkowi masy substancji (m) do jej ilości (n):
Podstawową jednostką masy molowej jest g/mol (kg/mol). Masa molowa substancji wyrażona w gramach jest liczbowo równa względnej masie cząsteczkowej tej substancji.
Objętość molowa (V m) to objętość zajmowana przez 1 mol substancji gazowej, równa stosunkowi objętości substancji gazowej (V) do jej ilości():
Pod nr. (273,15 K i 101,325 kPa) dla dowolnej substancji w stanie gazowym V m = 22,4 l/mol.
Równoważnik (E) to rzeczywista lub fikcyjna cząstka substancji, która może zastąpić, dodać, uwolnić lub w inny sposób być równoważna jednemu jonowi wodoru w reakcjach kwasowo-zasadowych lub wymianie jonowej lub jednemu elektronowi w reakcjach redoks(OVR). Odpowiednik jest bezwymiarowy, jego skład wyraża się znakami i wzorami w taki sam sposób, jak w przypadku cząsteczek, atomów czy jonów.
Aby wyznaczyć wzory równoważnika substancji i poprawnie zapisać jej wzór chemiczny, należy wyjść od konkretnej reakcji, w której bierze udział dana substancja.
Spójrzmy na kilka przykładów zdefiniowania równoważnej formuły:
A. 2NaOH+H2SO4=2H2O+Na2SO4.
Krótkie równanie jonowo-molekularne procesu:
2OH - +2H + =2H2O.
W tej reakcji wymiany jonowej biorą udział dwa jony wodoru. Na jeden jon wodorowy przypada:
NaOH+1/2H 2 SO 4 = H 2 O + 1/2 Na 2 SO 4,
te. jeden jon wodorowy odpowiada: jednej cząsteczce NaOH, 1/2 cząsteczce H 2 SO 4, jednej cząsteczce H 2 O, 1/2 cząsteczce Na 2 SO 4, zatem E(NaOH) = NaOH; E(H2SO4) = 1/2H2SO4; E(H2O)=H2O; E(Na2SO4) = 1/2Na2SO4.
B. Zn+2HCl=ZnCl2+H2
Równania jonowo-elektronowe procesów utleniania i redukcji:
Ten ORR obejmuje dwa elektrony. Dla jednego elektronu mamy:
1/2Zn+HCl=1/2ZnCl2 +1/2H2,
te. jeden elektron odpowiada 1/2 atomu Zn, jednej cząsteczce HСl, 1/2 cząsteczki ZnCl 2 i 1/2 cząsteczki H 2, zatem E(Zn) = 1/2Zn; E(HCl) = HCl; E(ZnCl2) = 1/2ZnCl2; E(H2) = 1/2H2.
Liczba wskazująca, jaki ułamek cząstki rzeczywistej odpowiada jednemu jonowi wodorowemu lub jednemu elektronowi, nazywa się współczynnikiem równoważności f e. Na przykład w rozważanych reakcjach f e (Zn) = 1/2, f e (NaOH) = 1.
W przypadku reakcji redoks stosuje się tę koncepcję „liczba równoważna” (Z), która jest równa liczbie elektronów przyłączonych do jednej cząsteczki środka utleniającego lub oddanych przez jedną cząsteczkę środka redukującego.
Równoważnik molowy to ilość substancji zawierająca 6,02*10 23 równoważników. Masę jednego równoważnika molowego substancji nazywa się masą molową równoważnej substancji (M e), mierzone w g/mol i obliczane przy użyciu wzorów:
M mi = m/n mi; M e =f mi *M,
gdzie M jest masą molową substancji, g/mol; ν e – ilość równoważnika substancji, mol.
Aby obliczyć równoważnik masy molowej substancji, można skorzystać z następujących wzorów:
1. Dla prostej substancji:
M mi = M A / B, fa mi = 1 / B,
gdzie MA jest masą molową atomów danej substancji; B to wartościowość atomu, na przykład M e (Al) = 27/3 = 9 g/mol.
2. W przypadku substancji złożonej:
M e =M/B*n, fa e = 1/B*n,
gdzie B jest wartościowością grupy funkcyjnej; n to liczba grup funkcyjnych we wzorze cząsteczki substancji.
W przypadku kwasów grupą funkcyjną jest jon wodoru, dla zasad - jon hydroksylowy, dla soli - jon metalu, dla tlenków - pierwiastek tworzący tlenek.
M kwas = M kwas / zasadowość kwasu.
Zasadowość kwasu określa się na podstawie liczby protonów, które cząsteczka kwasu oddaje podczas reakcji z zasadą..
Na przykład M e (H2SO4) = 98/2 = 49 g/mol.
M e zasady = M zasady / kwasowość zasady.
Kwasowość zasady zależy od liczby protonów dodanych do cząsteczki zasady, gdy ta oddziałuje z kwasem.
Na przykład M e (NaOH) = 40/1 = 40 g/mol.
M e sól = M sól / (liczba atomów metalu * wartościowość metalu).
Na przykład M e (Al 2 (SO 4) 3) = 342/(2*3) = 57 g/mol.
M e tlenek = M tlenek / (liczba atomów pierwiastka tworzącego tlenek * wartościowość pierwiastka).
Na przykład M e (Al 2 O 3) = 102/(2*3) = 17 g/mol.
Ogólnie rzecz biorąc, równoważnik masy molowej związku chemicznego jest równy sumie równoważników masy molowej jego części składowych.
3. Dla utleniacza, reduktora:
gdzie Z jest liczbą równoważną (Z=1/f e).
Jak wiadomo, mol dowolnego gazu w normalnych warunkach (T=273,15 K, P=101,325 kPa lub 760 mmHg) zajmuje objętość równą 22,4 litra; objętość ta nazywana jest objętością molową V m. Na podstawie tej wartości można obliczyć objętość jednego mola równoważnika gazu (V e, l/mol) w normalnych warunkach. Na przykład dla wodoru E(H2) = 1/2H2 równoważnik molowy wodoru jest dwa razy mniejszy niż jego mol cząsteczek, a zatem objętość jednego równoważnika molowego wodoru jest również dwa razy mniejsza niż jego objętość molowa: 22,4 l/2 = 11, 2 l. Dla tlenu E(O 2) = 1/4 O 2, stąd objętość jednego mola równoważnika tlenu jest czterokrotnie mniejsza od jego objętości molowej: 22,4 l/4 = 5,6 l.
Ogólnie: V e =f e *V m; V mi = V/ .
Podstawowe prawa chemii
1. Prawo zachowania masy substancji(M.V. Łomonosow; 1756):
masa substancji, które weszły w reakcję, jest równa masie substancji powstałych w wyniku reakcji.
2. Prawo stałości składu.
Ma różne formuły:
Skład struktury molekularnej związków jest stały niezależnie od sposobu przygotowania (bardziej precyzyjna, współczesna formuła);
- każda złożona substancja, niezależnie od metody jej przygotowania, ma stały skład jakościowy i ilościowy;
Stosunki mas pierwiastków tworzących dany związek są stałe i niezależne od metody otrzymywania tego związku.
3. Prawo wielokrotności(Dalton, 1803):
jeśli dwa pierwiastki tworzą ze sobą kilka związków chemicznych, wówczas masy jednego z pierwiastków przypadające w tych związkach na tę samą masę drugiego są ze sobą powiązane jako małe liczby całkowite.
Prawo stanowiło, że pierwiastki wchodzą w skład związków tylko w określonych proporcjach i potwierdzało idee atomistyczne. Najmniejszą ilością pierwiastka wchodzącą w skład związku jest atom. W związku z tym do związku może wejść tylko cała liczba atomów, a nie ułamkowa. Na przykład stosunki masowe C:O w tlenkach CO2 i CO wynoszą 12:32 i 12:16. Dlatego stosunek masowy tlenu związany ze stałą masą węgla w CO 2 i CO wynosi 2:1.
4. Prawo stosunków objętościowych(Prawo Gay-Lussaca):
Objętości reagujących gazów odnoszą się do siebie nawzajem oraz do objętości powstałych gazowych produktów reakcji jako małe liczby całkowite.
5.Prawo Avogadra( 1811) :
równe objętości dowolnych gazów pobranych w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem zawierają tę samą liczbę cząsteczek. Stała Avogadra N A = 6,02*10 23 mol -1 – liczba jednostek strukturalnych w jednym molu substancji.
Wnioski z prawa Avogadro:
A) w określonej temperaturze i ciśnieniu 1 mol dowolnej substancji w stanie gazowym zajmuje tę samą objętość;
b) pod nr. (273,15 K i 101,325 kPa) objętość molowa (V·m) dowolnego gazu wynosi 22,4 l mol.
6. Równanie stanu gazu doskonałego – Mendelejewa-Clapeyrona:
gdzie P – ciśnienie gazu, Pa; V – objętość gazu, m3; m – masa substancji, g; M to jego masa molowa, g/mol; T – temperatura bezwzględna, K; R jest uniwersalną stałą gazową równą 8,314 J/mol*K.
7. Prawo ciśnień cząstkowych(Prawo Daltona):
Ciśnienie mieszaniny gazów, które nie oddziałują ze sobą chemicznie, jest równe sumie ciśnień cząstkowych gazów tworzących mieszaninę.
8. Prawo ekwiwalentów.
Ma kilka preparatów:
1) masy substancji biorących udział w reakcji są proporcjonalne do ich równoważnych mas molowych:
m 1 / m 2 = M E1 / M E2 = ...;
2) wszystkie substancje reagują ze sobą w równoważnych ilościach, te. liczba moli równoważnych substancji biorących udział w reakcji jest sobie równa:
ν e1 = ν e2 = …;
m 1 / M E1 = m 2 / M E2 =…. .
3) dla substancji reagujących w roztworze, prawo ekwiwalentów napisane w następujący sposób:
S mi 1 * V 1 = C mi 2 * V 2,
gdzie SE 1, SE 2 to normalne stężenia lub stężenia molowe odpowiedników pierwszego i drugiego roztworu, mol/l; V 1 i V 2 – objętości reagujących roztworów, l.
