Контрольная работа: Закон природы
Молекулярные
связи образуют, например, следующие вещества: H2, N2, O2,
CO2, H2O.
Типы
химической связи – это удобное упрощение. Более точно поведение электрона в
кристалле описывается законами квантовой механики. Говоря о типе связи в кристалле,
необходимо иметь в виду следующее: связь между двумя атомами никогда полностью
не соответствует одному из описанных типов. В ионной связи всегда присутствеет
элемент ковалентной связи и т.п.
Многообразие
соединения углерода связано с тем, что в сложных веществах связь между разными
атомами может быть разного типа. Так например, в кристалле белка связь в
молекуле белка ковалентная, а между молекулами (или разными частями одной
молекулы) водородная.
Существуют
четыре аллотропных модификации углерода: алмаз, графит, карбин и букибол.
Кристаллическая
решетка алмаза состоит из атомов углерода, соединенных между собой очень
прочными s-связями. В кристалле алмаза все связи эквивалентны и атомы образуют
трехмерный каркас из сочлененных тетраэдров. Алмаз – самое твердое вещество,
найденное в природе.
Графит
представляет собой темно-серое с металлическим блеском, мягкое, жирное на ощупь
вещество. Хорошо проводит электрический ток. В графите атомы углерода
расположены в параллельных слоях, образуя гексагональную сетку. Внутри слоя
атомы связаны гораздо сильнее, чем один слой с другим, поэтому свойства графита
сильно различаются по разным направлениям.
Карбин – получен
искусственным путем. Существует два вида карбина: поликумулен =С=С=С=С= и
полиин – C=C-C=C-C=C –.
Букибол – получен
в 1985 г., имеет сферическую форму (как футбольный мяч), состоит из 60 или
70 атомов углерода.
Углерод в
виде сажи, кокса, древесного угля, костных углей широко используется в
металлургии, синтезе органических веществ, как топливо, в быту.
Особенности
строения углерода. Соединения, в состав которых входит углерод, называются органическими.
Кроме
углерода, они почти всегда содержат водород, довольно часто – кислород, азот и
галогены, реже – фосфор, серу и другие элементы. Однако сам углерод и некоторые
простейшие его соединения, такие как оксид углерода (II), оксид углерода (IV),
угольная кислота, карбонаты, карбиды и т.п., по характеру свойств относятся к
неорганическим соединениям.
В атоме
углерода можно увеличить число неспаренных электронов на внешнем втором слое,
если распарить электронную пару 2s-подуровня, «выселив» электрон в свободную
атомную орбиталь на р-подуровне. Тогда атом углерода сможет образовать четыре
связи с другими атомами, проявляя валентность IV.
6. Поясните
принцип неопределенности, понятия детерминизма и индетерминизма. Как изменились
представления о случайном и закономерном? Поясните роль прибора в квантовой
механике
Принцип
неопределенности Гейзенберга указывает естественный предел познания микромира.
Ошибка в измерении количества движения, то есть импульса частицы, и погрешность
измерения ее координаты оказываются связанными постоянной Планка, и любые
попытки повысить точность измерения импульса приводят к росту погрешности
определения координаты, и наоборот. Так проявляется антиномия «волна – частица»
в квантовой физике. Возникает неустранимая неопределенность из-за влияния
наблюдателя на наблюдаемый процесс. Возникает двунаправленный поток информации
между субъектом и объектом исследования. В этой квантовой капле микромира
отражаются проблемы познания сложных макросистем, грубо, искаженно, но
отражаются.
Детерминизм и
индетерминизм – противоположные философские концепции по вопросу о месте и роли
причинности. Детерминизмом называется учение о всеобщей, закономерной связи,
причинной обусловленности всех явлений. Последовательный детерминизм утверждает
объективный характер причинности. Для индетеминизма характерно отрицание
всеобщего характера причинности (в крайней форме – отрицание причинности
вообще). Идеи детерминизма появляются уже в древней философии, получая свое
наиболее яркое выражение в античной атомистике. Дальнейшее развитие и
обоснование детерминизма получает в естествознании и материалистической
философии нового времени (Ф. Бэкон, Галилей, Декарт, Ньютон, Ломоносов, Лаплас,
Спиноза, французские материалисты 18 в.). В соответствии с уровнем развития
естествознания детерминизм этого периода носит механистический, абстрактный
характер. Это находит свое выражение в абсолютизации формы причинности,
описываемой строго динамическими законами механики, что ведет к отождествлению
причинности с необходимостью и отрицанию объективного характера случайности.
Наиболее выпукло такая точка зрения была сформулирована Лапласом (отсюда др.
наименование механического детерминизма – лапласовский детерминизм), считавшим,
что значение координат и импульсов всех частиц во вселенной в данный момент
времени совершенно однозначно определяет ее состояние в любой прошедший или
будущий момент. Развитие науки отвергло лапласовский детерминизм не только в
органической природе и общественной жизни, но и в сфере физики. Установление
соотношения неопределенностей в квантовой механике показало его
несостоятельность, но вместе с тем было истолковано идеалистической философией
в духе индетерминизма (выводы о «свободе воли» электрона, об отсутствии
причинности в микропроцессах и т.д.).
Диалектический
материализм преодолевает ограниченность механистического детерминизма и,
признавая объективный и всеобщий характер причинности, не отождествляет ее с
необходимостью и не сводит ее проявление только к динамическому типу законов (Статистическая
и динамическая закономерность).
Индетерминизм
(от латинского in – приставка, означающая отрицание, и детерминизм),
философское учение, отрицающее объективность и всеобщность причинной связи
природных или социальных явлений, а также причинное объяснение в науке.
Применительно к объяснению человеческого поведения индетерминизм рассматривает
волю как самостоятельную автономную силу, признавая ее абсолютную свободу.
Классическая
физика предполагает, что характеристики объекта – скорость, координаты, импульс
и т.д. – существуют как бы сами по себе вне зависимости от их измерения, то
есть как объективные для данной системы свойства. С точки зрения квантовой
физики у микрообъекта до измерения объективно нет таких характеристик – они появляются
только в процессе взаимодействия частицы с макротелом – прибором. Этот процесс
взаимодействия частицы с прибором в квантовой механике определяется как
«затвердевание» частицы, которая обычно рассматривается как волна.
Представления
о случайном и закономерном изменялись на протяжении всего времени.
Так,
концепция постепенных изменений противоречит известным биологическим фaктaм. Но
и предстaвление о быстрых изменениях стaлкивaется с нерaзрешимой проблемой
ничтожной вероятности случaйного совпaдения одновременных блaгоприятных
мутaций.
Абсолютно
случайные события, то есть события, происходящие без причин, существуют.
Неуместно задавать вопрос: «почему такое событие произошло?», так как оно
произошло без причины. Осуществление случайного события всегда ведет к
появлению нового качества, новой информации.
Детерминированные
события, то есть события необходимые, существуют. Неуместно задавать вопрос: «почему
необходимое событие произошло?», так как оно необходимо. Осуществление
детерминированного события всегда ведет к изменению количества.
Подобное
представление о необходимом и случайном может оказаться полезным при серьезном
анализе понятия «время».
7. Поясните процессы в расплавах и растворах. Почему при
растворении обычно температура понижается? Каковы особенности растворения в
воде? Какую роль играют гидрофильные и гидрофобные процессы в живых организмах?
Рассмотрим
процессы, происходящие в расплавах. Стоит говорить о двух типах зарождения
магм, на разных уровнях Земли, в разных геодинамических условиях: первые – основные
и ультраосновные базальтоидные, возникшие на ранних этапах развития планеты в
условиях развития мантийного вещества, в образование которого ведущая роль,
повидимому, принадлежало плазме, коллапсу и другим термоядерным процессам.
Вторые – расплавы кислого и среднего состава, возникшие многократно на разных
уровнях земной коры, путем плавления пород, при складкообразовании.
Температура
при растворении понижается, это означает что тепловой эффект растворения положителен.
Самая
удивительная особенность воды – ее способность растворять другие вещества.
Способность веществ к растворению зависит от их диэлектрической постоянной. Чем
она выше, тем больше способно вещество растворять другие. Так вот, для воды эта
величина выше, чем для воздуха или вакуума в 9 раз. Поэтому пресные или чистые
воды практически не встречаются в природе. В земной воде всегда что-то
растворено. Это могут быть газы, молекулы или ионы химических элементов.
Считается, что в водах Мирового океана могут быть растворены все элементы
таблицы периодической системы элементов, по крайней мере, на сегодня их
обнаружено более 80.
Гидрофильные
процессы играют важную роль в поддержании онкотического давления.
Гидрофобные
процессы играют важную роль образовании пространственной структуры казеина.
8. Опишите функции клеточных мембран. Что такое «ионный насос»?
Охарактеризуйте строение и биологическое значение АТФ, почему АТФ называют
основным источником энергии в клетке?
Не останавливаясь
подробно на строении мембран, можно лишь подчеркнуть, что, несмотря на
существование многочисленных моделей мембран и различия в их некоторых деталях,
все они основываются на представлениях о мембране как о жидком бислое
определенным образом ориентированных фосфолипидных молекул, в который
вмонтированы собранные в сетку-каркас белки. Согласно этой жидкостно-мозаичной
гипотезе строения, мембрана состоит из бислоя липидных молекул, которые
повернуты друг к другу гидрофобными концами, жестко не закреплены и постоянно
меняются местами в пределах одного монослоя или путем перестановки двух
липидных молекул из разных монослоев.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |