Предпросмотр материала:
Роль математики
в химии
«В любой науке столько истины, сколько в ней математики».
Иммануил Кант (1724-1804)
«Кто не понимает ничего, кроме химии, тот и ее понимает недостаточно».
Г.К.Лихтенберг (1742-1799), немецкий ученый и писатель.
Математика является языком естествознания и техники.
Математика для химиков – это, в первую очередь, полезный инструмент решения многих химических задач. Очень трудно найти какой-либо раздел математики, который совсем не используется в химии.
Благодаря достижениям математики и вычислительной техники возникла квантовая химия.
Она изучает строение и реакции химических соединений.
С помощью ЭВМ можно проводить даже химические эксперименты без пробирок и колб, т.к. решив уравнения, машина даёт ответ, какое именно химическое вещество получается.
В квантовой химии широко применяются математические методы: функциональный анализ и теория групп.
Химики широко используют математические методы. Это определило появление научной дисциплины математической химии.
Основу статической термодинамики составляет теория вероятностей.
В химической термодинамике применяются методы топологии и дифференциальной геометрии.
В органической химии используется теория графов для предсказания свойств сложных органических молекул.
Основной инструмент химической кинетики - дифференциальные уравнения .
Программа математизации химии была намечена еще М.В. Ломоносовым в 1741 г. в работе “Элементы математической химии”.
На сегодняшний день химики не могут обойтись без современного математического аппарата и ЭВМ. Математические, физические, физико-химические методы позволяют изучать молекулярную структуру и свойства не только продуктов реакций, но и промежуточных веществ, а также и саму химическую реакцию и предоставляют в распоряжение исследователя ценную структурную информацию, которую раньше химики никогда бы не смогли получить простейшими методами.
История науки говорит о том, что на границах различных областей знания могут происходить очень интересные события. И хотя химики и математики мыслят совсем по-разному, те случаи, когда им удается взаимодействовать, приводят к появлению красивых и необычных результатов, способствуют обогащению обеих наук.
В результате интеграции аналитической химии и прикладной математики появилась хемометрика.
Эта итегративная дисциплина занимается контролем и оптимизацией химико-аналитических процедур на основе использования ЭВМ.
Мы рассмотрели всего несколько примеров, показывающих, как математика используется в химии. Они дают определенное, хотя, конечно, неполное представление о задачах, решаемых химиками с помощью математики.
Презентация «Роль математики в химии» может использоваться при проведении внеклассного мероприятия в школе - предметной недели естественно-математических наук . В ней рассматриваются несколько примеров, показывающих, как математика используется в химии. Они дают определенное представление о задачах, решаемых химиками с помощью математики. Внеклассное мероприятие охватывает все предметы естественнонаучного цикла, а также географию, и раскрывает прикладное значение математики в развитии этих наук.
Презентация рассчитана на обучающихся 5-11 классов общеобразовательной школы. Способствует расширению кругозора учащихся, раскрывает практическую значимость математики в развитии химии.
Профессия: Методист-разработчик онлайн-курсов
В каталоге 7 615 курсов по разным направлениям