«Д. И. Менделеев на службе Родины»
| Вид материала | Реферат |
- Дмитрий Иванович Менделеев, 26.03kb.
- Доклад по химии: «Дмитрий Иванович Менделеев», 35.99kb.
- «Д. И. Менделеев основатель рхо», 311.14kb.
- Менделеев, Дмитрий Иванович, 44.79kb.
- Менделеев, Дмитрий Иванович, 41.88kb.
- Полоний: что нового?, 462.58kb.
- Учитель географии, 165.81kb.
- Задачи: Показать своеобразие языка есенинской лирики. Показать взаимосвязь образа Родины, 100.79kb.
- Понятие продвижения военнослужащих по службе, 282.64kb.
- Конкурс сочинений «Мой папа защитник Родины», «Мой дедушка защитник Родины», «Мой брат, 15.1kb.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Поволжская социально-гуманитарная академия
Научно- исследовательский конкурс
по естествознанию «Мир, в котором я живу»
научно-исследовательская работа
по теме: «Д.И. Менделеев на службе Родины»
Выполнила:
Костикова Виктория Владимировна
МОУ «Утевская средняя
общеобразовательная школа»
«Образовательный центр»
учащаяся 10 класса В
Научный руководитель:
Сураева Светлана Имрановна
учитель химии высшей
квалификационной категории
Самара 2010 г.
Содержание
Содержание ………………………………………………………………………………2
Введение ……………………………………………………………………………….3
Цели и задачи …………………………………………………………………………… ..3
Глава I. Изучение литературы по используемой теме ………………………………….4
1.1.Научная деятельность Д. И. Менделеева. …. ………………………………….4
1.2. Педагогическая деятельность Д.И. Менделеева………………………………..6
1.3. Вклад Д.И.Менделеева в развитие промышленности
и сельское хозяйство ………………………………………………………..8
Глава II. Исследование научных трудов Д.И. Менделеева и отношение
Россиян 21 века к его деятельности …………... ……………………….......11
- Создание и структура учебника «Органическая химия». ……………………..11
2.2. Исследование знаний учащихся о деятельности Д.И. Менделеева………….17
2.3. Д.И. Менделеев и «Имя Россия». …………………............................................21
Глава III. Оценка полученных результатов …………………………………………….22
Выводы …………………………………………………………………………………..23
Заключение ………………………………………………………………………………24
Список литературы ………………………………………………………………………25
Приложение …………………………………………………………………………...26
Введение.
8 февраля 2009 года исполнилось 175 лет со дня рождения Д. И. Менделеева. Великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев – личность настолько незаурядная, что повышенный интерес к нему сохраняется уже более столетия, а с началом перестройки его труды по экономики изучались и при случае цитировались. Благодаря своим уникальным работам ученый навеки вошел в историю мировой науки.
Д. И. Менделеев — автор более чем 500 научных трудов по химии, физике, метрологии, воздухоплаванию, экономике, народному просвещению, народонаселению и др. Сам Дмитрий Иванович писал, что он имел три службы Родине. Первая состояла «в научной известности, составляющей гордость не одну мою личную, но и общерусскую, так как все главнейшие научные академии, начиная с Лондонской, Римской, Парижской, Берлинской, Бостонской, избрали меня своим сочленом, как и многие ученые общества России, Западной Европы и Америки, всего более 50 обществ и учреждений». К концу жизни Д. И. Менделеев получил свыше 130 дипломов и почетных званий от русских и зарубежных академий, университетов, научных обществ и организаций. Вторая служба – «преподавательство», которое взяло «лучшее время жизни и главную ее силу». Третья служба — советовать — это был его «своеобразный» способ участвовать в государственных делах, в хозяйственной жизни страны. Во время пребывания С. Ю. Витте на посту министра финансов ни одно важное дело, касающееся той или иной отрасли торговли и промышленности, не решалось без заключения Менделеева. Ему несли бумаги на подпись даже за пять дней до кончины.
Полный научный титул профессора Менделеева состоял из доброй сотни званий. Но его так и не удостоили Нобелевской премии. Периодический закон и периодическая система стали важнейшим вкладом Д.И. Менделеева в развитие естествознания. Но они составляют лишь часть огромного творческого наследия учёного. Полное собрание его сочинений – 25 объёмистых томов, настоящая энциклопедия знаний.
Цель работы: изучить вклад Д.И. Менделеева в развитие России.
Задачи:
- Изучить литературные источники о деятельности Д.И. Менделеева на «службе Родины».
- Провести исследование научных трудов Д.И. Менделеева.
- Пропагандировать научное наследие Д.И. Менделеева.
1955 г. американские физики во главе с Г. Сиборгом синтезировали химический элемент с порядковым номером 101. Они дали ему название «менделеевий» - в знак признания заслуг выдающегося русского учёного. Периодическая система, созданная им уже более 140 лет назад, служит ключом к открытию новых элементов.
Глава I. Изучение литературы по исследуемой теме.
- Научная деятельность Д.И. Менделеева.
В научной деятельности учёный видел, по его словам, свою «первую службу Родине».
Научную деятельность Менделеева чрезвычайно обширна и многогранна. Среди его печатных трудов (более 500) — фундаментальные работы по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, по вопросам экономики, народного просвещения и многим др. «Сам удивляюсь, чего только я не делывал на своей научной жизни. И сделано, думаю, недурно», — писал в 1899 Менделеев.
Периодический закон явился фундаментом, на котором Менделеев создал свою книгу «Основы химии». По богатству и смелости научной мысли, оригинальности освещения материала, влиянию на развитие и преподавание химии этот труд Менделеева не имел равного в мировой химической литературе. При жизни Менделеева «Основы химии» издавались в России 8 раз (8 изд., 1906), а также вышли в переводах на английский (1891, 1897, 1905), немецкий (1891) и французский (1895) языки. В СССР они переиздавались 5 раз (в 1927—28, 1931, 1932, 1934, 1947).
Свои взгляды на природу растворов он изложил в монографии «Исследование водных растворов по удельному весу» (1887), содержащей огромный экспериментальный материал. По воззрениям Менделеева, растворы — это находящиеся в состоянии диссоциации жидкие системы, образованные молекулами растворителя, растворённого вещества и продуктов их взаимодействия — нестойких определённых химических соединений. Представления Менделеева о химическом взаимодействии между компонентами растворов имели большое значение для разработки современного учения о растворах.
В 1887 Менделеев совершил (без пилота) подъём на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения и изучения верхних слоев атмосферы.
Менделеев — автор ряда работ по метрологии. Им создана точная теория весов, разработаны наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложены точнейшие приёмы взвешивания. При участии и под руководством Менделеева в Главной палате мер и весов были возобновлены прототипы фунта и аршина, произведено сравнение русских эталонов мер с английскими и метрическими (1893—98). Он считал необходимым введение в России метрической системы мер. Менделеев ещё при жизни был известен во многих странах, получил свыше 130 дипломов и почётных званий от русских и зарубежных академий, учёных обществ и учебных заведений.
Научные работы относятся преимущественно к той дисциплине, которую называют
общей химией, а также к физике, химической технологии, экономике, сельскому хозяйству, метрологии, географии, метеорологии.
Менделеев является автором первого русского учебника "Органическая химия" (1861 г.).
Работая над трудом "Основы химии", открыл (февраль 1869 г.) один из фундаментальных законов природы - Периодический закон химических элементов. Развил (1869-1871 гг.) идеи периодичности, ввел понятие о месте элемента в Периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов.
На этой основе исправил значения атомных масс многих элементов (бериллия, индия, урана и др.).
Предсказал (1870 г.) существование, вычислил атомные массы и описал свойства трех еще не открытых элементов - "экаалюминия" (открыт в 1875 г. и назван галлием), "экабора" (открыт в 1879 г. и назван скандием) и "экасилиция" (открыт в 1885 г. и назван германием).
Затем предсказал существование еще восьми элементов, в том числе "двителлура" - полония (открыт в 1898 г.), "экаиода" - астата (открыт в 1942-1943 гг.), "двимарганца" - технеция (открыт в 1937 г.), "экацезия" - Франция (открыт в 1939 г.).
В 1900 г. Менделеев и У. Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.
Помимо выявившейся необходимости исправления атомных масс элементов, уточнения формул оксидов и валентности элементов в соединениях, Периодический закон направил дальнейшие работы химиков и физиков на изучение строения атомов, установление причин периодичности и физического смысла закона.
Менделеев систематически занимался изучением растворов и изоморфных смесей.
Сконструировал (1859 г.) пикнометр - прибор для определения плотности жидкости.
Создал (1865-1887 гг.) гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава.
Исследуя газы, Менделеев нашел (1874 г.) общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную (1834 г.) физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона-Менделеева).
Именно Дмитрий Иванович Менделеев выдвинул (1877 г.) гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжелых металлов; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефтей.Выдвинул (1880 г.) идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства. Совместно с И. М. Чельцовым принимал участие (1890-1892 гг.) в разработке бездымного пороха.
Создал физическую теорию весов, разработал конструкции коромысла, точнейшие методы взвешивания.
- Педагогическая деятельность Д.И. Менделеева.
Вторая служба – педагогическая деятельность. Менделеев был автором учебника «Основы химии», который при его жизни выдержал 8 изданий и не раз переводился на иностранные языки. Менделеев преподавал во многих учебных заведениях Петербурга. «Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных людей, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность», – писал учёный на склоне лет…
В 1855-1856 гг. – учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе. В 1857 -1890 гг. Менделеев преподавал в Петербургском университете (с 1865 г. – профессор), одновременно в 1863 – 1872 гг. – профессор Петербургского технологического института.
В 1859 – 1861 гг. находился в научной командировке в Гейдельберге.
Первым блестящим результатом трудов Д. И. Менделеева в 1861г., после возвращения из-за границы, стала «Органическая химия», написанная в рекордно короткий срок – за несколько недель. Прекрасную оценку этой книги дал К.А. Тимирязев: «Его (Д.И. Менделеева) превосходный по ясности и простоте изложения учебник, «Органическая химия», не имел себе подобного в европейской литературе, и, кто знает, насколько именно эта книга способствовала тому, что в этом главным образом, направлении двинулась вперёд ближайшее поколение молодых русских химиков». «Органическая химия» получила на конкурсе. Первую Демидовскую премию, что составило 1428 рублей, и Менделеев смог рассчитаться с долгами.
Работать приходилось в нескольких учебных заведениях, везде имея лишь по нескольку учебных часов лекционных или лабораторных занятий в неделю. Кроме Петербургского университета, Дмитрий Иванович преподавал в Технологическом институте (до 1872 г.), в инженерной академии (до 1866 г.), в Институте инженеров путей сообщения (до 1864 г.), во Втором кадетском корпусе (до 1862 г.). В 1865 г. Менделеева избирают профессором университета на кафедре технической химии, а затем – после ухода А.А. Воскресенского – он переходит на кафедру химии и приступает к чтению неорганической химии.
Одним из важных результатов деятельности Менделеева в университете стал выход в 1868 – 1873 гг. первого и второго, а в 1877 г. третьего издания «Основ химии», заменивший устаревший учебник химии Г.И. Гесса и ставшей настольной книгой студенчества на последующие по крайней мере пятьдесят лет.
О популярности Д.И. Менделеева среди студенчества говорят следующие цифры: в 1879/80 учебном году у Д.И. Менделеева было 384 слушателя, тогда как аудитория была рассчитана только на 100 человек. В 1890 г. покинул университет из-за конфликта с министром просвещения, который во время студенческих волнений отказался принять от Менделеева петицию студентов.
В 1900 г. министр просвещения П.С. Ванновский предлагал Менделееву быть его заместителем. Однако к этому времени направление государственной службы Д.И. Менделеева уже определились. Палата мер и весов играла очень важную роль в организации науки и промышленности, Менделеев даже предлагал переименовать её в «Управление мер и весов» и предоставить большую самостоятельность в решении метрологических вопросов. Поэтому Дмитрий Иванович отказался от предложения П.С. Ванновского, шутливо отметив в своём дневнике, что на таком посту долго не продержишься.
С 1892 г. Дмитрий Иванович Менделеев – учёный-хранитель Депо образцовых гирь и весов, которое в 1893 г. по его инициативе было преобразовано в Главную палату мер и весов (с 1893 г. – управляющий) (ныне ВНИИ метрологии им. Менделеева).
Развитию народного образования он придавал огромное значение, относя его к одной из главных надобностей России. Наиболее крупной работой Менделеева по педагогическим вопросам стал «Проект училища наставников» (1906), в котором рассматривались вопросы организации высшего педагогического учебного заведения, в том числе состав учащихся и педагогов, местность, помещение. Оборудование и т. д. Училище предполагалось построить где-нибудь на берегах Волги, вдали от больших городов с их шумом и отвлечениями, поскольку «истина, - как считал Менделеев, - открывается в тишине тем, кто её разыскивает». Проект был одобрен, но не осуществлён ввиду недостатка средств. Д.И. Менделеев не только писал по вопросам образования и принимал самое активное участие в организации (составлении проектов, контроль за первыми выпускниками) некоторых учебных заведений: Политехнического и Электротехнического институтов в Петербурге, Политехнического института в Киеве, где был председателем экзаменационной комиссии в 1903г., и др. Передовой общественный деятель, Менделеев ратовал за промышленное развитие и экономическую независимость России. Это отразилось и в его работе в Совете торговли и мануфактур, где он занимался разработкой нового таможенного тарифа (1889—92). Процветание страны Менделеев связывал не только с широким и рациональным использованием её природных богатств, но и с развитием творческих сил народа, с распространением просвещения и науки. Направление русского народного образования должно быть жизненным и реальным (а не т. н. классическим), доступным для всех сословий. Особое значение Менделеев придавал подготовке учителей и профессоров; сам был талантливым лектором и воспитателем научной смены. Учениками или последователями Менделеева были А. А. Байков, В. И. Вернадский, Т. Т. Густавсон, В. А. Кистяковский, В. Л. Комаров, Д. П. Коновалов, Н. С. Курнаков, А. Л. Потылицын, К. А. Тимирязев, В. Е. Тищенко, И. Ф. Шредер и др. Все русские химики конца 19 — начала 20 вв. учились по его «Основам химии».
- Вклад Д.И. Менделеева в развитие промышленности и сельского хозяйства
Многогранной и полезной была «третья служба Родине» – на ниве промышленности и сельского хозяйства. Здесь Менделеев проявил себя подлинным патриотом, заботившимся о развитии и будущем России. В своём имении Боблово он ставил «опыты по разведению хлебов». Детально изучал способы добычи нефти и дол много рекомендаций по их усовершенствованию. Он постоянно вникал в насущные нужды промышленности, посещал фабрики и заводы, рудники и шахты. Авторитет Менделеева был настолько велик, что его постоянно приглашали экспертом для решения сложных экономических проблем. Незадолго до смерти он опубликовал книгу «К познанию России», в которой наметил обширную программу развития производительных сил страны.
«Посев научный взойдет для жатвы народной» – таков был девиз всей деятельности учёного.
Менделеев был одним из культурнейших людей своего времени. Он глубоко интересовался литературой и искусством, собрал огромную коллекцию репродукций картин художников разных стран и народов. На его квартире часто происходили встречи выдающихся деятелей русской науки и культуры.
В работах по вопросам сельского хозяйства Менделеев возражал против распространённой тогда «теории убывающего плодородия почвы» и считал возможным многократное повышение плодородия земли удобрениями. Основываясь на результатах полевых опытов (1867—69), Менделеев указывал на необходимость известкования кислых почв, применения размолотых фосфоритов, суперфосфата, азотных и калийных удобрений, совместного внесения минеральных и органических удобрений. Он поддерживал начинания В. В. Докучаева (проведение почвенных обследований, организацию кафедр почвоведения и др.).
«Сила народная будет определяться умелым сочетанием индустрии с сельским хозяйством».
Д.И. Менделеев написал следующие работы о сельском хозяйстве: «О земельческой химии», «Химия и сельское хозяйство», «Взгляды на некоторые химические теории питания растений» и др.
Многочисленные работы Д.И. Менделеева, посвященные сельскому хозяйству, касались трех основных направлений, по которым, по мнению ученого, должны проводиться научные изыскания. Первое направление – определение роли химии в повышении урожайности. Второе направление – разработка научных основ земледелия, поиски рациональных путей ведения сельского хозяйства в целом. Наконец, третье направление – изучение экономики сельского хозяйства, учитывая, что сельскохозяйственное производство – часть всего народного хозяйства.
Выступая за всестороннее изучение всех проблем сельского хозяйства, Д.И. Менделеев поддержал предложение об организации кафедры почвоведения в Петербургском университете, во главе которой встал организатор научного почвоведения в России профессор В.В. Докучаев. Исключительно высоко ценил он также исследования К.А. Тимирязева по физиологии растений.
Вклад Д.И.Менделеева в изучение нефти, развитие нефтяной и угольной промышленности России очень велик. Уже в самом начале своей научной деятельности Д.И.Менделеев много интересуется и прикладной органической химией. Особое внимание он уделяет химии и технологии нефти. Химией нефти Дмитрий Иванович интересовался до конца своей жизни.
Д.И. Менделеев неоднократно посещает кавказские промыслы, а летом 1876 года едет в США для изучения на месте постановки нефтяного дела в Америке. По возвращении в Россию он пишет докладную записку министру финансов о развитии нефтяного дела на Кавказе, содержащую целый ряд конкретных предложений, и выпускает обширный труд «Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвании и на Кавказе»(1877), в котором подробно описывает осмотренные им промыслы и нефтеперегонные заводы и приводит обширные статистические сведения о нефтяной промышленности и торговле. Большое внимание в докладной записке и в своем труде по нефтяной промышленности Д.И.Менделеев уделил вопросам научного изучения
отечественных нефтяных месторождений и вопросам пожарной безопасности применения, перевозки и хранения нефти и керосина.
В 1886 году Д.И. Менделеев организует на нефтяных промыслах Кавказа заводскую исследовательскую лабораторию, где под его руководством проводилось много ценных работ по исследованию нефти. На основании собственных исследований он предложил принцип непрерывной дробной перегонки нефти и был инициатором ее разностороннего химического использования.
Во второй половине 19 века основным продуктом переработки нефти являлся керосин, который шел, главным образом, на освещение. Д.И.Менделеев подробно рассматривает вопрос о применении в быту безопасных осветительных масел и керосина, освобожденного от легких фракций во избежание взрывов.
Помимо книги «Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвании и на Кавказе» Д.И. Менделеев написал еще ряд работ о нефтяной промышленности, среди которых следует отметить «Бакинское нефтяное дело»(1886). В этом труде автор особо отмечал большое значение строительства нефтепроводов, могущих обеспечить транспортировку огромных количеств нефти на далекие расстояния, в первую очередь, закавказского нефтепровода из районов Баку к Черному морю.
Д.И.Менделеев писал о рациональном использовании нефти, о недопустимости сжигать ее вместо каменного угля.
В 1867г. Д.И.Менделеев вместе с другим выдающимся химиком Н.Н.Зиминым был командирован Департаментом торговли и мануфактур на Парижскую всемирную выставку.
Нефть, указывал Менделеев, «продукт природы редкий» и столь специфический вид сырья надо превращать в специфические, с трудом получаемые из другого сырья продукты: не только керосин, но также смазочные масла, растворители - и, конечно, использовать для нефтехимической промышленности. Ученый экспериментально изучал возможности применения как легких, так и тяжелых фракций нефти. Он внимательно следил за первыми успехами двигателей внутреннего сгорания, которым предсказывал великое будущее. В одной работе он даже написал, что, имей он свободное время и средства, сам бы занялся бензиновыми двигателями. А первые исследования состава тяжелых фракций нефти сравнивал с первыми исследованиями каменноугольной смолы, приведшими к появлению мощной коксохимической промышленности, производящей красители, растворители и т.д.
В 80-х годах Менделеев вплотную занимается изучением угольных месторождений России. Летом 1888 года по поручению Министерства государственных имуществ ученый несколько раз приезжал в Донецкий бассейн. Он спускался в шахты, отбирал пробы угля и рудничного газа, изучал оборудование шахт, способы добычи и транспортировки угля, собирал сведения о геологии месторождения, экономике и законодательстве угольной промышленности.
Рассматривая процессы сжигания различных видов топлива, Д.И. Менделеев приходит к выводу, что идеальным видом топлива должны считаться горючие газы. В первую очередь он указывает на необходимость использования природного горючего газа. Далее указывается на использование газов сухой перегонки каменных углей, дерева, торфа и др.
«Наука и промышленность – вот мои мечты...», так писал Д. И. Менделеев, поэтому, сегодня о нем говорят не только как об ученом-химике. В конце своей жизни Менделеев решил посвятить себя преимущественно экономическому образованию «новых, свежих русских сил». Написал целый ряд работ, среди которых «О современном развитии некоторых химических производств в применении к России и по поводу Всемирной выставки 1867 года», «Где строить нефтяные заводы», «Первейшая надобность русской промышленности», «Фабрично-заводская промышленность и торговля в России» и конечно «Толковый тариф», где наиболее обстоятельно рассмотрена тема товароведения.