Первоначальные химические понятия - "территория заблуждений"

Основной признак стереотипа мышления - уверенность в истинности каких-либо утверждений только на основании того, что это утверждение повторяется часто и многими. Умение выявлять стереотипы характерно для творческих людей. П.А.Оржековский , Химия, 8 кл,изд. Астрель,2005,с 21.

Первоначальные химические понятия – территория заблуждений

С чего начинается … химия? Спрашиваю я, знакомясь в сентябре с учениками, и получаю ответ : с высокого коэффициента трудности (восемь, по общепринятой шкале, в одной связке с черчением). В объективных причинах сложности восприятия предмета в школьном курсе господствует миф о непреодолимости препятствия в виде языка предмета: запоминания знаков химических элементов, формул химических соединений, уравнений химических реакций и расчётных задач. Это ничем не подкреплённое убеждение не так легко «разоблачить», ведь за ним стоят тысячелетия доступа к знаниям исключительно привилегированных слоёв во всех общественно-экономических формациях досоциалистического периода (в древнем мире: греческие и критские жрецы, египетские фараоны, индийские брахманы, иранские волхвы, в средневековье - ватиканские кардиналы). Сыграли негативную роль и длящиеся второе десятилетие реформы, приводящие, по сути, к «вымыванию» основ среднего полного общего образования в России, которое традиционно базировалось на утверждении: «нет образования без русского языка и математики, а физика, химия,география и биология его неотъемлемые части».

Химия, как наука, всегда стояла особняком в плеяде наук, порождённых философией. Потребность в высококвалифицированных специалистах в фундаментальных областях науки стоит настолько остро в нашей стране, что об этом заговорили на заседаниях совбеза РФ (из проекта Доктрины информационной безопасности РФ, от 11.07.16. В области науки, технологий и образования констатируется недостаточная эффективность научных исследований, связанных с созданием и внедрением перспективных ИКТ, низкий уровень внедрения отечественных разработок, недостаточное качество профильного профессионального образования.).1 Наряду с продовольственной безопасностью - безопасность интеллектуальная воскресила всем известный, но забытый лозунг: « Кадры решают всё». Следовательно, моя профессиональная обязанность эту безопасность обеспечить доступными способами и средствами в общеобразовательной школе. И приступать следует с внесения корректных изменений в тему «Первоначальные химические понятия».

Начнём с понятия «материя» и рассмотрим её эволюционную трансформацию по мере обновления представлений об окружающем нас мире. В эпоху первых атомистических концепций античности материя понималась как субстанция, основа всего сущего в мире, из которой «построены» все другие тела во Вселенной. Классическим выражением такого понимания предстал атомизм Левкиппа и Демокрита. Платоном понятие «материя» использовалось для обозначения субстрата вещей, противостоящего их идее. Аристотель осознавал её объективное существование , мыслил вечной, несотворимой и неуничтожимой, трактовал её как возможность, поскольку она не есть то, чем может стать впоследствии. Так, кирпич, являясь материей для дома, есть форма для глины. Поэтому кирпичи – это дом в возможности, а глина – кирпич в возможности. Кирпич же – действительность (форма) глины, а дом - действительность кирпича. Ребенок – действительность, но возможность взрослого человека, и т.д. А возникновение есть, следовательно, осуществление, актуализация возможности. Материя есть чистая возможность, или потенция вещи, форма – осуществление (энергия, энтелехия*) этой потенции. Форма делает материю действительной, т.е. осуществленной в конкретную вещь, или «целостность». (*от греч. entelecheia - завершение, осуществленность - в философии Аристотеля: способ бытия вещи, сущность которой вполне реализована, форма, осуществляющаяся в материи; активное начало, превращающее возможность в действительность, актуальность и тем самым исчерпывающее возможность или потенциальность; энергия; душа человека, распоряжающаяся формированием, изменениями и деятельностью его тела.http://enc-dic.com/philosophy).

Движение, или процесс (кинезис), понимается как переход от возможности к действительности – этим тезисом Аристотель вносит в онтологию идею развития: различение актуально и потенциально сущего родилось из анализа «становления» (генезис). В эпоху просвещения(17-18вв.) в понимании материи акцент сместился на бесконечно развивающееся многообразие мира в его единстве. С этой точки зрения материя как субстанция существует не «до» и не «наряду» с другими телами, а только в самом этом многообразии конкретных явлений, происходящих с ними и только через них. Ярким представителем этого течения был Д. Дидро «существует только материя, обладающая чувствительностью, а сложные и разнообразные явления — лишь результат движения её частиц. Человек представляет собою только то, что из него делают общий строй воспитания и смена фактов; каждое действие человека есть акт, необходимый в сцеплении актов, и каждый из этих последних так же неизбежен, как восход солнца. Поль Гольбах считал, что материей является всё то, что действует на наши органы чувств2. Определение, которое ближе всего к моему пониманию, лежит в основе марксистских воззрений, его дал В.И. Ленин в работе «Материализм и эмпириокритицизм» (1909 год): материя — «…философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них»3.

Эта формулировка неоднократно критиковалась и оспаривалась. Например, Стивен Прист, член философского факультета Оксфордского университета утверждал, что «отдельного явления «материя» не существует» и приводил три довода:

1. все, что может быть сказано о мире, может быть сказано в терминах физики (физических объектов, событий, структур физических объектов, отношений между ними), поэтому категория материи как субстанции физических объектов является излишней, поскольку ничего не объясняет;
2. сторонник существования материи несет бремя доказательства её существования, но такого доказательства материалистами не представлено;
3. утверждение несуществования материи позволяет объяснить, почему материю, как субстанцию физических объектов, невозможно зафиксировать эмпирически и невозможно дать ей определение в эмпирических терминах.

Следуя этой логике, нет и человека. Как отдельный объект невозможно зафиксировать книгу, стол, ручку (от двери? гелевую?), а выражение «довести до ручки» доказывает абсурд предпринятых англичанином нападок на термины, призванные обобщать и универсализировать понятия. Вывод: Атрибутами материи, всеобщими формам её бытия являются движение, пространство и время, которые не существуют вне материи. Точно так же не может быть и материальных объектов, которые не обладали бы пространственно-временными свойствами.

Итак, универсальными свойствами материи являются:

• несотворимость и неуничтожимость;
• вечность существования во времени и бесконечность в пространстве;
• материи всегда присущи движение и изменение, саморазвитие, превращение одних состояний в другие;
• детерминированность всех явлений;
• причинность — зависимость явлений и предметов от структурных связей в материальных системах и внешних воздействий, от порождающих их причин и условий;
• отражение — проявляется во всех процессах, но зависит от структуры взаимодействующих систем и характера внешних воздействий. Историческое развитие свойства отражения приводит к появлению высшей его формы — абстрактного мышления.

Универсальные философские законы существования и развития материи:

• Закон единства и борьбы противоположностей.
• Закон перехода количественных изменений в качественные.
• Закон отрицания отрицания.

Заканчивая полемику трактовки понятия материи, остановимся на ленинском определении. Далее, Вещество. Самое распространённое определение в учебниках по химии 8 класса: вещество - это та материя, из которой состоят физические тела. Авторы учебников: Л.С.Гузей, П.А.Оржековский, О.С.Габриелян (Рудзитис Г.Е. не даёт определения, догадайтесь сами) делают одну и ту же ошибку. Есть в природе вещества, и их достаточно много, из которых физические тела не состоят, это вещества, которые при н.у. находятся в жидком ( ртуть), либо газообразном состоянии (инертные газы). Вышеозначенное определение их несправедливо игнорирует. П.А.Оржековский предлагает расширить понятие физического тела и считать атмосферу, океаны и другие водные объекты таковыми. Но тогда о постоянстве формы и размера в доступном для измерения промежутке времени надо отдельно оговаривать, что создаёт дополнительные трудности. Зачем? Непонятно. Исправить ошибку легко. Рассматривать вещество как один из способов существования материи. Заметим при этом, нет опоры определения на понятие физические тела, которые остаются в старой трактовке как предметы и природные объекты, окружающие нас. В классификации веществ по составу принято различать вещества простые и сложные. Их определения те же авторы дают через понятие вид атомов, употребляя качественное прилагательное «определённый». Нет такого понятия в химии у атомов! Есть размер (Rа, объём), масса и свойства. Но есть определение без противоречий. Простое вещество - это такое вещество, из которого новое простое вещество по составу и химическим свойствам путём химических превращений получить нельзя! - писал ученик Левкиппа Демокрит? А сложное – это такое вещество, из которого путём химических превращений можно получить несколько более простых по составу веществ! П.А.Оржековский возражает, приводя в пример, фазовый переход графит - алмаз. Возражаю, классического представ-ления о зависимости химических свойств от вида химической связи, в данном случае, не наблюдается. В обоих соединениях связь ковалентная неполярная (гибридизация углеродного атома sp2 и sp3,соответственно, хотя в случае графита слабые силы Ван-дер-Ваальса между слоями вполне могли бы повлиять на перевод от sp2 к sp3 ). Таким образом, ставится вопрос можно ли фазовый переход, который состоит в изменении параметров одного вида химической связи, считать химическим превращением, ведь у него все атрибуты признаков химической реакции? Как относится к квазикристаллическому состянию льда, обладающему текучестью, тоже считать его новым веществом при сохранении всех химических свойств? ! Подошли к « главному фетишу» - химический элемент. Дерябина Н.Е даёт определение: « Химический элемент – совокупность атомов с одним и тем же порядковым номером». Настаиваю и аргументирую : химический элемент – это символ, который никакими свойствами не обладает, а только используется нами для записи знаков химических элементов. Доказательство представил Д. И. Менделеев в названии графического изображения своего великого закона. Второй аргумент - структурными единицами вещества являются: атомы, молекулы, ионы, химический элемент- таковым не является. Осталось дать правильные определения последним. Это просто. Атом - мельчайшая частица простого вещества, сохраняющая свойства этого вещества. Молекула - мельчайшая частица и простого вещества, и сложного вещества, сохраняющая свойства этого вещества. Ион-частица, имеющая некомпенсированный заряд. Закончить дискуссию и всех примерить поможет следующее нетленное в своей гениальности умозаключение: «Сущность» вещей или «субстанция» тоже относительны; они выражают только углубление человеческого познания объектов, и если вчера это углубление не шло дальше атома, сегодня — дальше электрона и эфира, то диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приблизительном характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека. Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна, но она бесконечно существует, и вот это-то единственно категорическое, единственно безусловное признание ее существования вне сознания и ощущения человека и отличает диалектический материализм от релятивистского агностицизма и идеализма».

1. http://www.scrf.gov.ru/dokuments/6/135.html
2. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Материя_(философия)
3. Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. — Поли, собр. соч., т. 18, c.131.
4. Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. — Поли, собр. соч., т. 18, с. 277-278.