Исторический подход к изучению углеводородов в курсе химии средней школы

С органическими веществами человек знаком с давних времен. Наши далекие предки применяли природные красители для окраски тканей, использовали в качестве продуктов питания растительные масла, животные жиры, тростниковый сахар, получали брожением спиртовых жидкостей уксус…

Но наука о соединениях углерода возникла лишь в первой половине ХIХ века.

К первой половине XIX века в органической х

имии был накоплен громадный фактический материал, дальнейшее изучение которого тормозилось отсутствием какой-либо систематизирующей основы. Начиная с 20-х годов XIX века стали появляться сменяющие друг друга теории, претендующие на обобщенное описание строения органических соединений.

Доструктурные теории.

Доструктурные теории непосредственно предшествовали теории химического строения и внутри них были выработаны предпосылки для ее возникновения. К доструктурным теориям относились

1. Дуалистические теории.

- теория этерина

- теория радикалов

2. Типические теории

- теория замещения

- теория ядер

-теория типов

3. Теории конца 50-х годов

- теория многоатомных радикалов. Тип метана

- теория атомности

- «Новая химическая теория» Купера.

Подробнее мы рассмотрим несколько теорий.

Важным событием в химии был Международный конгресс химиков (1860, г.Карлсруэ), где были четко определены понятия об атоме, молекуле, атомном весе, молекулярном весе. До этого не было общепризнанных критериев для определения этих понятий, поэтому была путаница в написании формул веществ. А.М. Бутлеров считал самым существенным успехом химии за период с 1840 по 1880г. Установление понятий об атоме и молекуле, что дало толчок развитию учения о валентности и позволило перейти к созданию теории химического строения.

Объективными предпосылками появления теории химического строения явились:

а). Введение в химию понятий о валентности и особенно, о четырехвалентности атома углерода,

б). Введение понятия об углерод-углеродной связи.

В). Выработка правильного представления об атомах и молекулах.

Теоретические разработки добутлеровского периода внесли определенный вклад в познание строения органических соединений.

Свою теорию химического строения Бутлеров изложил 16 сентября 1861 года на 36-м съезде немецких врачей и естествоиспытателей в Шпейере.

Основные направления развития ТХС А.М. Бутлерова.

Строение бензола.

Взаимное влияние атомов.

Явление изомерии.

Теория электронных смещений.

История открытия и основные этапы развития представлений об углеводородах.

История химии углеводородов настолько содержательна, что, вероятно, знакомство с ней достаточно для того, чтобы составить начальное представление о возникновении и развитии всей органической химии. Например, ациклические соединения были известны химикам до начала XIX века. Именно их наиболее широко и интенсивно изучали в первой половине XIXв., знание о них послужило фактической основой для создания всех доструктурных теорий, классической теории химического строения, а затем и стереохимии. Благодаря относительной простоте строение ациклических соединений было определено в первую очередь.

Уже в XX в. ациклические углеводороды и их производные приобрели исключительное значение в качестве моторных топлив, смазочных, поверхностно-активных и моющих веществ, мономеров в химии и промышленности полимеров, в первую очередь эластомеров, пластмасс и искусственного волокна. На развитии химии ациклических соединений в XX в. Сказалась и возможность использования простейших предельных углеводородов, содержащихся в нефти и природном газе, а также ацетилена для получения практически важных органических соединений.

После создания теории строения бензола и его производных ациклические соединения стали терять свое доминирующее положение в исследованиях химиков-органиков, но даже и в это время некоторые важнейшие процессы, например реакции полимеризации, были разработаны на основе изучения ациклических этиленовых и диеновых углеводородов.

Рассмотрим хронологию и историю открытий важнейших углеводородов.

Вывод: Изучение истории химии имеет большое значение для постижения её основ и дальнейшего развития этой науки. Значение открытий тех или иных соединений не только для своего времени, но и для химии наших дней трудно переоценить. Они стали основанием этой науки.

Развитие любой науки можно сравнить с развитием народа или государства, а ведь каждый народ, каждое государство имеет свою историю развития. Вот и химия тоже имеет свою историю развития, историю открытия веществ, с которыми в настоящее время имеет дело человечество.

Изучение хронологической последовательности открытий в любой науке, в том числе и в химии, даёт возможность составить относительно достоверные представления об этой науке. Использование исторических сведений позволяет рассматривать науку в динамике и даёт представления о значимости событий для развития науки и человеческого общества в целом. Исследование исторических закономерностей доказывает, что достижения современной химии – это результат длительного исторического пути её развития, продукт общественно-исторической практики. Историзм не только раскрывает диалектику научно познания, но и позволяет изучить методы, которыми пользовались учёные, совершая открытия.

Открытие любых химических соединений во всех отношениях исторически равноценны. Вряд ли можно сказать, что открытие хотя бы одного из них имеет меньшую практическую ценность, меньшее значение, чем открытие других. Исторический процесс закономерен, последователен и един. Пропуск отдельных его этапов затрудняет целостное, правильное восприятие действительности.

Однако не следует забывать, что в ходе утверждения некоторых теорий и открытия многих соединений было немало ошибок, неоправданно сложных путей познания. Поэтому применение исторического подхода не означает строго, слепого следования за историей. Необходимо оправдание и чёткое согласование соотношений исторического, логического и дидактического материалов при изучении химии.

Анализ программ и учебников по данной проблеме

В соответствии с Законом РФ “Об образовании” осуществляется постепенный переход от унитарной школы к вариативному образованию. При этом приоритетными целями общего среднего образования становятся формирование и свободное всестороннее развитие личности средствами обучения и воспитания, обеспечение условий для её самоопределения. В условиях дифференцированной системы образования до выхода Закона о государственном образовательном стандарте утверждены требования к обязательному минимуму содержания основного общего образования, которое отображают современные тенденции развития науки химии, а также многолетний опыт преподавания химии в средней школе, мнения специалистов (методистов) и учителей.

На основе обязательного минимума содержания кроме примерной программы, разработаны её варианты, в которых использованы различные подходы к отбору и структурированию содержания курса химии. Они разнообразны по строению, глубине изучения вопросов, подходам к обучению: одни рассчитаны на концентрическое обучение, другие – на линейное; одни - на классы с гуманитарным профилем, другие – на классы с углубленным изучением химии. В связи с этим учитель стоит перед проблемой выбора программы и учебника, по которым необходимо преподавать химию в классах с различными профилями в обучении.