CC BY
28
колледжа приводит к повышению уровня интеллектуального и творческого потенциалов молодого поколения нашей страны.
Список использованной литературы:
1. Каримов М.Ф. Информационные моделирование и технологии в научном познании школьниками действительности // Наука и школа. - 2006. - №3.- С.34 - 38.
2. Каримов М.Ф., Закирова С.И. Учебное информационное моделирование междисциплинарной связи естествознания, обществознания и языкознания // Инновационное развитие. - 2018. - № 2. - С.99-100
3. Каримов М.Ф., Костюкевич Ю.В. Междисциплинарное изучение студентами высшей школы законов основоположника классической механики И.Ньютона // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. - 2015. - № 4. - С. 564 - 577.
© Каримов М.Ф., Гайнуллина Т.И., 2019
УДК 373
Каримов М.Ф.
к.ф.-м.н,, доцент кафедры физики, Бирский филиал БашГУ г. Бирск, Российская Федерация Комарова У. А. студент факультета химии и биологии г. Бирск, Российская Федерация
ИЗУЧЕНИЕ СТАРШЕКЛАССНИКАМИ НАЧАЛ КВАНТОВОЙ ХИМИИ НА ЗАНЯТИЯХ В СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Аннотация
Выделен ряд дидактических элементов изучения учащимися старших классов средних общеобразовательных школ начал квантовой химии на теоретических и практических занятиях по химии, физике и математике.
Ключевые слова
Корпускулярно-волновой дуализм, квантовая механика и химия.
Действующие с конца двадцатого и начала двадцать первого веков государственные образовательные стандарты основного общего образования по химии включают в себя обязательное изучение старшеклассниками общих представлений о строении атомов с ядром, протонами, нейтронами, электронами, о строении электронных оболочек атомов согласно периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, о строении молекул, о ковалентной, ионной и металлической химической связи между атомами вещества.
Для решения выделенной общегосударственной задачи дидактики средней общеобразовательной школы следует установить и развивать междисциплинарные связи между учебными предметами «Химия», «Физика» и «Математика» при проектировании и реализации в учебном процессе со старшеклассниками нижеследующих тем по началам квантовой химии.
1. Гипотеза древнегреческого ученого Демокрита (ок. 460 до н.э., Абдеры - ок. 370 до н.э., Греция) об атомном строении вещества [1].
2. Использование понятия об атомах и молекулах Джоном Дальтоном (1766, Иглсфилд - 1844,
~ 140 ~
Манчестер) и Амедео Авогадро (1776, Турин - 1856, Турин) для объяснения структуры вещества.
3. Работы Дмитрия Ивановича Менделеева (1834, Тобольск - 1907, Санкт-Петербург) по созданию периодической системы химических элементов [2] и труды Александра Михайловича Бутлерова (1828, Чистополь - 1886, Бутлеровка) по построению теории химического строения органических веществ.
4. Ультрафиолетовая катастрофа второй половины девятнадцатого века в классической физике при попытке объяснения. ею явления излучения абсолютно черного тела.
5. Преодоление в 1900 году ультрафиолетовой катастрофы Максом Планком (1858, Киль - 1947, Гёттинген) посредством гипотезы о квантах энергии излучения и кванте действия.
6. Достоверное объяснение с помощью квантовой теории Альбертом Эйнштейном явления внешнего фотоэффекта и зависимости теплоемкости твердых тел от температуры.
7. Создание в 1913 году Нильсом Бором (1885, Копенгаген - 1962, Копенгаген) первой квантовой модели атома вещества, пригодной для объяснения структуры атомных спектров.
8. Принцип корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц, основанный на идеи волн Луи де Бройля (1892, Дьепп - 1987, Лувесьен).
9. Разработка в конце первой четверти двадцатого века Эрвином Шредингером (1887, Вена - 1961, Вена), Вернером Гейзенбергом (1901, Вюрцбург - 1976, Мюнхен) и Полем Дираком (1902, Бристоль - 1984, Таллахасси) квантовой механики - раздела теоретической физики, описывающего физические явления, в которых действие сравнимо по величине с постоянной Планка.
10. Решение дифференциального уравнения Шредингера для водородоподобного атома с выделением главного, орбитального и магнитного квантовых чисел.
11. Принцип Вольфганга Паули (1900, Вена - 1958, Цюрих), согласно которому два электрона с полуцелыми спинами не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии атома.
12. Объяснение строения периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева на основе законов и правил квантовой физики.
13. Квантовая химия как наука, рассматривающая строение и свойства химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических реакций на основе квантовой физики [3].
14. Методы квантовой химии для расчета электронной структуры и свойств низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений.
15. Использование языков программирования высокого уровня и систем математического проектирования в современной квантовой химии.
Дидактический опыт изучения учащимися старших классов средних общеобразовательных школ начал квантовой химии на лекционных, практических и лабораторных занятиях показывает его положительное влияние на повышение уровня интеллектуального и творческого потенциала учащейся молодежи.
Анализируя и обобщая приведенный выше краткий материал, можно сформулировать вывод о необходимости междисциплинарного включения начал квантовой химии в дидактику средней общеобразовательной школы.
Список использованной литературы:
1. Каримов М.Ф. Атомистическая исследовательская программа Демократа и её значение для дидактики химии, физики и языкознания // Башкирский химический журнал. - 2012. - Т. 19. - № 3. - С. 67 - 70.
2. Каримов М.Ф. Научное и дидактическое значения «Основ химии» Д.И.Менделеева // Башкирский химический журнал. -2007. -Т.14.-№ 3.-С.119-124.
3. Каримов М.Ф. Фундаментальные труды по квантовой химии в свободном компьютерном доступе для настоящих и будущих исследователей природной и технической действительности // Башкирский химический журнал. - 2011. - Т.18. - № 3. - С. 83 - 89.
© Каримов М.Ф., Комарова У.А., 2019
